Pequeno, cristais de silício brilhantes podem ser seguros para imagens de tecidos profundos
p Emissão de luz brilhante de pontos quânticos de silício em uma cubeta. A imagem é de uma câmera que captura a luz infravermelha que os pontos quânticos emitem. A emissão de luz mostrada é uma cor psuedo, já que a luz infravermelha próxima não cai no espectro visível. Crédito:Folarin Erogbogbo
p Minúsculos cristais de silício não causaram problemas de saúde em macacos três meses após a injeção de grandes doses, marcando um passo à frente na busca de trazer esses materiais para as clínicas como agentes de imagem biomédica, de acordo com um novo estudo. p As evidências, publicado online em 10 de julho na revista
ACS Nano , sugerem que os nanocristais de silício, conhecido como pontos quânticos, pode ser uma ferramenta segura para diagnóstico por imagem em humanos. Os nanocristais absorvem e emitem luz na parte do infravermelho próximo do espectro, uma qualidade que os torna ideais para uma visão mais profunda do tecido do que as técnicas tradicionais baseadas em fluorescência.
p "Pontos quânticos, ou nanocristais, são muito, muito promissor para aplicações de imagem biomédica, mas todos estão preocupados com a toxicidade e o que acontecerá com eles se degradarem, "disse o co-autor Folarin Erogbogbo, um professor assistente de pesquisa da University at Buffalo que desde então aceitou um novo cargo como professor assistente de engenharia biomédica na San Jose State University. "Os nanocristais de silício podem ser a solução para isso porque não contêm materiais como o cádmio que são encontrados em outros pontos quânticos, e são geralmente considerados não tóxicos. "
p O estudo foi uma colaboração entre UB, Hospital Geral PLA chinês na China, San Jose State University, Universidade Tecnológica de Nanyang em Cingapura e Universidade da Coreia do Sul. É parte de um corpo maior de pesquisa que muitos dos membros da equipe têm conduzido para investigar o efeito de várias nanopartículas em modelos animais.
p Os pesquisadores testaram os pontos quânticos de silício em macacos rhesus e camundongos, injetar em cada animal 200 miligramas das partículas por quilograma de peso do animal.
p Os exames de sangue feitos três meses depois não mostraram sinais de toxicidade em camundongos ou macacos, e todos os animais pareciam saudáveis ao longo do estudo. Os sujeitos comeram, bebido, preparado, explorado e urinado normalmente.
p Os cristais de silício fizeram, Contudo, recolher e permanecer nos fígados e baços dos ratos, resultando em efeitos colaterais, incluindo inflamação e morte irregular das células do fígado.
p Interessantemente, o mesmo não acontecia com os macacos rhesus:os órgãos dos macacos pareciam normais, sem os danos vistos nos ratos.
p Essa discrepância levanta a questão de quão úteis os estudos de toxicidade em camundongos podem ser na determinação do efeito potencial de um nanocristal em humanos, disse o co-autor Paras Prasad, SUNY Distinto Professor de Química, física, engenharia elétrica e medicina na UB, e diretor executivo do Instituto de Lasers da UB, Fotônica e Biofotônica.
p Os pontos quânticos e outras nanopartículas - devido ao seu tamanho minúsculo - podem acessar partes do corpo onde as partículas maiores simplesmente não podem ir. Devido a este e outros fatores, as diferenças na escala anatômica entre camundongos e primatas podem ser mais importantes na nanomedicina do que em outras áreas farmacêuticas, Prasad disse.
p "Mesmo em altas doses, não vimos nenhum efeito colateral adverso em macacos, apesar dos problemas em ratos, "Prasad disse." Este é o primeiro teste desses pontos quânticos de silício em primatas, e os resultados da pesquisa marcam um passo em direção às aplicações clínicas em potencial. "
p O fato de o silício não se biodegradar nos camundongos foi muito surpreendente, disse o co-autor Mark Swihart, professor de engenheiro químico e biológico da UB e codiretor do Centro de Excelência em Informática de Materiais do Estado de Nova York da UB.
p "Geralmente, as pessoas presumem que os pontos quânticos de silício irão se biodegradar, "Swihart disse." Nós não vimos isso acontecer, e achamos que isso pode ser devido ao fato de que cobrimos a superfície com produtos orgânicos, Moléculas aprovadas pelo FDA para evitar que os pontos quânticos se degradem muito rápido.
p "Podemos ter feito um bom trabalho de protegê-los, "Swihart continuou." Se você realmente mantivesse seu carro lindamente encerado o tempo todo, nunca enferrujaria. Isso é o que fizemos com esses pontos quânticos. "