Partículas de drogas podem ser direcionadas para uma área específica usando ultrassom
p Asst Prof Xu Chenjie (à esquerda) e Assoc Prof Claus-Dieter Ohl (à direita) olhando para as bolhas magnéticas em uma placa de Petri
p Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU Cingapura) inventaram uma nova maneira de fornecer medicamentos contra o câncer profundamente nas células tumorais. p Os cientistas da NTU criam bolhas de gás de micro tamanho revestidas com partículas de drogas contra o câncer e nanopartículas de óxido de ferro, e usar ímãs para direcionar essas bolhas para se reunir em torno de um tumor específico.
p O ultrassom é então usado para vibrar as microbolhas, fornecer a energia para direcionar as partículas de droga para uma área-alvo.
p Esta técnica inovadora foi desenvolvida por uma equipe multidisciplinar de cientistas, liderado por Asst Prof Xu Chenjie da Escola de Engenharia Química e Biomédica e Assoc Prof Claus-Dieter Ohl da Escola de Ciências Físicas e Matemáticas.
p As microbolhas da NTU foram testadas com sucesso em camundongos e o estudo foi publicado pelo Nature Publishing Group em
Materiais da Ásia , o principal jornal para ciências de materiais na região da Ásia-Pacífico.
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Superando as limitações da quimioterapia
p Asst Prof Xu, que também é pesquisador do NTU-Northwestern Institute for Nanomedicine, disse que seu novo método pode resolver alguns dos problemas mais urgentes enfrentados na quimioterapia usada para tratar o câncer.
p O principal problema é que as drogas quimioterápicas atuais são, em grande parte, não direcionadas. As partículas da droga fluem na corrente sanguínea, danificando células saudáveis e cancerosas. Tipicamente, essas drogas são eliminadas rapidamente em órgãos como os pulmões e o fígado, limitando sua eficácia.
p As drogas restantes também são incapazes de penetrar profundamente no núcleo do tumor, deixando algumas células cancerosas vivas, o que pode levar a um ressurgimento do crescimento do tumor.
p "A primeira característica única de nossas microbolhas é que elas são magnéticas. Depois de injetá-las na corrente sanguínea, somos capazes de reuni-los ao redor do tumor usando ímãs e garantir que eles não matem as células saudáveis, "explica Asst Prof Xu, que trabalha com diagnóstico de câncer e sistemas de distribuição de medicamentos desde 2004.
p "Mais importante, nossa invenção é a primeira de seu tipo que permite que partículas de drogas sejam direcionadas profundamente para dentro de um tumor em alguns milissegundos. Eles podem penetrar em uma profundidade de 50 camadas de células ou mais - o que é cerca de 200 micrômetros, duas vezes a largura de um cabelo humano. Isso ajuda a garantir que os medicamentos possam atingir as células cancerosas na superfície e também dentro do núcleo do tumor. "
p Professora Associada Clínica Chia Sing Joo, Consultor Sênior do Centro de Endoscopia do Hospital Tan Tock Seng e da Clínica de Urologia e Continência, foi um dos consultores deste estudo.
p Um cirurgião robótico treinado com experiência no tratamento da próstata, câncer de bexiga e rim, Assoc Prof Chia disse, "Para que os medicamentos anticâncer atinjam sua melhor eficácia, eles precisam penetrar no tumor de forma eficiente para atingir o cistoplasma de todas as células cancerosas que estão sendo visadas, sem afetar as células normais.
p "Atualmente, estes podem ser alcançados por meio de uma injeção direta no tumor ou pela administração de uma grande dosagem de drogas anticâncer, o que pode ser doloroso, caro, impraticável e pode ter vários efeitos colaterais. "
p O especialista em Uro-oncologia acrescentou que se a tecnologia da NTU se mostrar viável, os médicos podem localizar e concentrar os medicamentos anticâncer em torno de um tumor, e introduzir as drogas profundamente nos tecidos tumorais em apenas alguns segundos, usando um sistema de ultrassom clínico.
p "Se for bem-sucedido, Eu imagino que pode ser um bom tratamento alternativo no futuro, um que é de baixo custo e ainda eficaz para o tratamento de cânceres envolvendo tumores sólidos, pois pode minimizar os efeitos colaterais das drogas. "
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Novo sistema de entrega de drogas
p A motivação para este projeto de pesquisa é encontrar soluções alternativas para sistemas de entrega de medicamentos que sejam não invasivos e seguros.
p O ultrassom usa ondas sonoras com frequências mais altas do que as ouvidas pelo ouvido humano. É comumente usado para imagens médicas, como para obter imagens de diagnóstico.
p Ímãs, que pode atrair e atrair as microbolhas, já estão em uso em máquinas de diagnóstico, como a Ressonância Magnética (MRI).
p "Estamos procurando desenvolver novos portadores de medicamentos - essencialmente melhores maneiras de administrar medicamentos com o mínimo de efeitos colaterais, "explicou o Prof Ohl, um especialista em biofísica que publicou estudos anteriores envolvendo sistemas de liberação de drogas e dinâmica de bolhas.
p "A maioria dos protótipos de sistemas de entrega de medicamentos no mercado enfrenta três desafios principais antes de ter sucesso comercial:eles precisam ser não invasivos, amigável para o paciente e, ainda assim, com boa relação custo-benefício.
p "Usando a teoria das microbolhas e como sua superfície vibra sob ultrassom, conseguimos apresentar nossa solução que aborda esses três desafios. "
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Equipe interdisciplinar
p Este estudo, que levou dois anos e meio, envolveu uma equipe interdisciplinar internacional de 12 homens, composta por cientistas da NTU, bem como cientistas da City University de Hong Kong e da Universidade de Tel Aviv em Israel. Dois alunos de graduação da NTU fazendo seu Projeto de Final de Ano e um aluno do Summer Research Internship Program (NTU) também fizeram parte da equipe.
p Seguindo em frente, a equipe vai adotar este novo sistema de entrega de drogas em estudos sobre câncer de pulmão e fígado usando modelos animais, e eventualmente estudos clínicos.
p Eles estimam que levará mais oito a dez anos antes que chegue aos testes clínicos em humanos.