p O câncer se tornará mais fácil de detectar e diagnosticar precocemente usando imagem de ressonância magnética (MRI) graças aos pesquisadores do A * STAR que desenvolveram agentes de contraste de nanopartículas de óxido de ferro biocompatíveis¹. p Embora os compostos à base de gadolínio tenham se mostrado eficazes como agentes de contraste para aumentar a relação sinal-ruído durante a ressonância magnética, eles podem causar efeitos colaterais como a fibrose sistêmica nefrogênica que pode afetar pacientes com função renal reduzida. Nanopartículas de óxido de ferro surgiram como alternativas de baixo risco. Em ambientes biológicos complexos, Contudo, essas nanopartículas tendem a se degradar, agregar, e aderem a outras substâncias, o que reduz sua atividade magnética.

p Para atenuar esse problema, uma equipe liderada por David Paramelle, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, desenvolveu revestimentos de peptídeos que evitam a decomposição e agregação das nanopartículas, ao mesmo tempo que facilitam a biocompatibilidade. Esses revestimentos são cruciais para a transição dos agentes de contraste à base de óxido de ferro para o uso clínico.

p Com base em sua vasta experiência em nanopartículas de ouro e prata revestidas com peptídeos, os pesquisadores criaram uma biblioteca de peptídeos curtos e depositaram esses compostos nas nanopartículas de óxido de ferro para produzir vários filmes de camada única. Eles também sintetizaram ligantes análogos para preencher qualquer lacuna entre os peptídeos na superfície das nanopartículas e gerar revestimentos mistos.

p Cada peptídeo compreendia uma haste conectada a um 'pé' e uma 'cabeça' em cada extremidade. Enquanto o pé ancorou o peptídeo às nanopartículas, a cabeça funcionalizada com álcool estabilizou as nanopartículas e interrompeu as interações indesejadas com o meio ambiente.

p "A parte complicada era encontrar um pé com grande força de ligação, "Paramelle explicou, Porque, as nanopartículas de óxido de ferro apresentaram uma química diferente, apesar de sua geometria esférica e tamanho semelhantes às nanopartículas de ouro e prata. "

p "Para projetar os peptídeos, tivemos que voltar para a prancheta, "diz Paramelle, observando que mudar de metais nobres, que se ligam preferencialmente a moléculas contendo enxofre, ao óxido de ferro ampliou a gama de grupos funcionais que servem como um pé para incluir fosfatos e ácidos carboxílicos.

p Por meio de testes cada vez mais rigorosos, os pesquisadores avaliaram a capacidade de cada filme de estabilizar as nanopartículas em condições biológicas, mantendo suas propriedades magnéticas. Eles descobriram que os peptídeos e ligantes com dois grupos fosfato no pé tiveram melhor desempenho na presença de células cancerosas do fígado. As nanopartículas revestidas com peptídeo superaram os agentes de contraste disponíveis comercialmente, sem destruir as células in vitro, e aumentou fortemente o contraste entre o tecido tumoral e saudável durante a ressonância magnética in vivo quando injetado em camundongos com câncer de fígado.

p A equipe da Paramelle está investigando maneiras de ampliar a aplicação de seu sistema para outros tipos de câncer, especialmente câncer de mama. "Planejamos funcionalizar as nanopartículas com anticorpos e controlar o número desses anticorpos na superfície das nanopartículas, " ele diz.