p As linhas superior e intermediária mostram microcâmaras sem (esquerda) e com (direita) óxido de grafeno incorporado após a dissolução dos modelos. A linha inferior mostra microcâmaras com óxido de grafeno após descascar o modelo, imagens de microscopia eletrônica de varredura (esquerda) e microscopia confocal de varredura a laser (direita). Crédito:Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim
p Matrizes implantáveis de microcâmaras mostram capacidade potencial para manter e liberar quantidades precisamente controladas de drogas sob comando, relatam pesquisadores A * STAR com colegas em Cingapura, Rússia e Reino Unido. p Um feixe de laser próximo ao infravermelho atua para abrir microcâmaras selecionadas no momento necessário. "Esta luz infravermelha próxima é a maneira perfeita de desencadear a liberação de drogas, pois tem a máxima penetração nos tecidos biológicos, "diz Maxim Kiryukhin do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais. Os comprimentos de onda necessários estão dentro da 'janela terapêutica' que permite que a luz para uso médico chegue com segurança ao corpo.
p A equipe faz as microcâmaras a partir de compostos de polímeros e óxido de grafeno. "Meu grupo de pesquisa foi o pioneiro na fabricação de matrizes de microcâmaras usando técnicas chamadas de litografia de nanoimpressão e montagem camada por camada, "diz Kiryukhin. A etapa de litografia cria modelos com um padrão desejado de micropoços impressos em sua superfície. Camadas de polímeros e óxido de grafeno são então construídas nos modelos para formar um material composto. Os modelos podem ser dissolvidos ou removidos, criar as matrizes com câmara de polímero / óxido de grafeno que podem ser seladas com uma camada de plástico.
p Se tiverem de conter medicamentos para administração ao corpo, as câmaras precisam ser mecanicamente robustas. "Fracasso, seguido pela liberação repentina de toda a carga útil da droga, pode ser catastrófico, "Kiryukhin ressalta. Incorporar camadas de óxido de grafeno nas camadas de polímero é a inovação crítica que torna as câmaras suficientemente estáveis e responsivas à luz infravermelha.
p Os pesquisadores já desenvolveram técnicas que podem ser usadas para carregar as câmaras com uma variedade de soluções químicas; câmaras selecionadas podem então ser interrompidas usando luz laser direcionada (ver imagem). Isso daria aos médicos um controle preciso sobre a taxa de liberação do medicamento para atender a diferentes pacientes e condições.
p Este trabalho de prova de conceito estabelece as bases para passar para testes com drogas reais em animais e depois em humanos. Kiryukhin explica que a equipe está contando com seus grupos de pesquisa colaborativos no Reino Unido, China e Rússia para enfrentar este desafio.
p Enquanto isso, os pesquisadores do A * STAR buscam possibilidades mais amplas. "Estamos interessados em usar as matrizes com câmaras em tecnologias de detecção, como detectar o nível de frescor dos alimentos ou diagnosticar a condição de feridas e tecidos doentes, "Kiryukhin explica. As microcâmaras poderiam liberar um sinal, como fluorescência, em resposta às mudanças sentidas, por exemplo.