Nanorrobôs de ferro disfarçados para fazer vigilância em células vivas em tempo real
p As células marcadas podem ser rastreadas em culturas de células ou uma vez injetadas em um animal vivo. Crédito:KAUST
p Células vivas dentro do corpo podem ser colocadas sob vigilância - sua localização e migração rastreadas de forma não invasiva em tempo real ao longo de muitos dias - usando um novo método desenvolvido por pesquisadores da KAUST. p A técnica usa nanofios de ferro com núcleo magnético como agentes de contraste não tóxicos, que pode ser implantado em células vivas, iluminando a localização dessas células dentro de um organismo vivo quando escaneadas por imagem de ressonância magnética (MRI). A técnica pode ter aplicações que vão desde o estudo e tratamento do câncer até o rastreamento de tratamentos médicos com células vivas, como terapias com células-tronco.
p Jürgen Kosel e sua equipe mostraram recentemente que os nanofios de ferro da camada central podem matar seletivamente as células cancerosas com um ataque de combinação, entrega de uma droga anticâncer nas células-alvo e, ao mesmo tempo, perfura a membrana da célula e libera rajadas de calor. Agora, em colaboração com pesquisadores do CIC biomaGUNE em San Sebastian, Espanha, a equipe mostrou que o mesmo tipo de núcleo de ferro, nanofios de casca de óxido de ferro, pode ser usado para imagens médicas não invasivas. Os nanofios podem ser potencialmente usados como agentes "teranósticos", capaz de identificar, rastreie e, em seguida, retire as células-alvo.
p "A rotulagem e o rastreamento de células se tornaram uma ferramenta inestimável para aplicações científicas e clínicas, "diz Aldo Martínez-Banderas, um Ph.D. aluno da equipe de Kosel. "Um dos principais aspectos dos estudos de rastreamento de células é a sensibilidade para detectar um pequeno número de células após a implantação, portanto, a forte magnetização e biocompatibilidade de nossos nanofios são características vantajosas para o rastreamento de ressonância magnética. "
p Os nanofios funcionaram bem como agentes de contraste de ressonância magnética, mesmo em concentrações muito baixas, e a resposta magnética pode ser ajustada alterando a espessura do invólucro do nanofio, a equipe mostrou. A biocompatibilidade do nanofio permitiu o rastreamento de longo prazo das células vivas. "Os nanofios interagiram com as células sem comprometer sua sobrevivência, funcionalidade ou capacidade de proliferar, "Martínez-Banderas explica. As células marcadas poderiam ser rastreadas em culturas de células ou uma vez injetadas em um animal vivo." A forte magnetização dos nanofios permitiu a detecção de aproximadamente 10 células marcadas no cérebro de um camundongo por um período de pelo menos 40 dias, o que nos permitiu rastrear sua localização exata e destino no animal, "Martínez-Banderas diz.
p "Esses nanofios core-shell têm vários recursos adicionais, incluindo a capacidade de controlá-los magneticamente para guiá-los a um local específico, para transportar drogas, ou ser aquecido com um laser, "Kosel diz." Combinar tudo isso com a capacidade de rastreamento cria uma plataforma teranóstica que pode abrir a porta para novas abordagens muito promissoras em nanomedicina. "