p Apesar da ampla aplicação da radiação em diagnósticos e tratamentos, ainda não existe nenhum material mágico para proteger as pessoas da exposição à radiação. Embora a amifostina seja desenvolvida como um radioprotetor, o FDA aprovou seu pedido apenas para a proteção das glândulas salivares. Também requer injeções repetitivas para ser eficaz e pode representar graves ameaças à saúde de toxicidade sistêmica e complicações quando aplicado em condições de irradiação corporal total. p Pesquisadores do Center for Nanoparticle Research, dentro do Institute for Basic Science (IBS, Coreia do Sul) em colaboração com seus colegas da Universidade Nacional de Seul, Escola de Odontologia e Instituto de Pesquisa Odontológica, relataram um nanocristal altamente eficaz e seguro para combater doses perigosas de radiação. Crescendo óxido de manganês (Mn ₃ O ₄ ) nanocristais sobre óxido de cério (CeO ₂ ) nanocristais, a equipe de pesquisa impulsionou a atividade catalítica do CeO ₂ / Mn ₃ O ₄ nanocristais em sua capacidade de evitar os efeitos colaterais da radiação mortal.

p "As espécies reativas de oxigênio (ROS) em excesso são encontradas em uma série de doenças importantes, incluindo sepse, Câncer, doença cardiovascular, e doença de Parkinson, só para citar alguns, "diz Hyeon Taeghwan, diretor do IBS Center for Nanoparticle Research (Seoul National University Distinguished Professor). "Um poderoso antioxidante que pode funcionar em baixas doses pode garantir aplicações sustentáveis ​​de radiação na área médica, ambientes industriais e militares e muito mais. Estes novos CeO ₂ / Mn ₃ O ₄ nanocristais heteroestruturados são cinco vezes mais fortes do que quando CeO ₂ ou Mn ₃ O ₄ faz o trabalho sozinho, "observa o diretor Hyeon.

p Quando nosso corpo é exposto a altos níveis de radiação, uma grande quantidade de ROS é gerada em milissegundos devido à decomposição das moléculas de água. Esses ROS danificam gravemente as células, eventualmente levando à sua morte. A equipe de pesquisa olhou para CeO ₂ e Mn ₃ O ₄ nanopartículas por suas excelentes habilidades de eliminação de ROS. O desafio era como aplicar esses nanomateriais antioxidantes de forma segura e econômica. Embora eficaz, CEO ₂ e Mn ₃ O ₄ nanopartículas podem remover ROS apenas em altas doses. Eles também são materiais raros e difíceis de obter.

p Os pesquisadores se basearam na abordagem geralmente adotada no campo da catálise:o empilhamento de nanopartículas com diferentes parâmetros de rede resulta em deformação superficial e aumenta as lacunas de oxigênio na superfície do nanocristal. "O efeito sinérgico da cepa gerada em Mn ₃ O ₄ e o aumento da vacância de oxigênio no CeO ₂ superfície melhorou a afinidade de ligação de superfície do ROS, aumentando a atividade catalítica dos nanocristais, "Han Sang Ihn, o primeiro autor do estudo, explica.

p "Strain engineering of nanocrystals, estudado principalmente na área de catalisadores, agora foi estendido ao campo médico para proteger as células de doenças relacionadas com ROS, "diz Cho Min Gee, o co-primeiro autor do estudo.

p A equipe de pesquisa verificou a segurança, bem como a eficácia desses novos nanocristais antioxidantes. A dinâmica molecular é analisada usando modelo de radiação aguda de organoides intestinais humanos. "Organoides pré-tratados com o CeO ₂ / Mn ₃ O ₄ os nanocristais expressaram mais genes relacionados à proliferação e manutenção de células-tronco intestinais e menos genes de morte celular, em comparação com o grupo sem pré-tratamento, "explica Sang-woo Lee, o primeiro co-autor do estudo. Em um estudo com camundongos, o CEO ₂ / Mn ₃ O ₄ os nanocristais aumentaram significativamente a taxa de sobrevivência dos animais para 67% com apenas uma dose muito pequena (1/360 da dose de injeção de amifostina) e diminuíram o estresse oxidativo nos órgãos internos, circulação, e células da medula óssea, sem quaisquer sinais significativos de toxicidade

p “Para garantir uma aplicação ampla e segura de um radioprotetor na clínica, a chave é manter uma alta eficácia catalítica em baixas doses. Estes CeO ₂ / Mn ₃ O ₄ os nanocristais provam seus poderosos efeitos antioxidantes para proteger todo o nosso corpo de forma eficaz apenas em pequenas doses, "diz Park Kyungpyo, professor do Departamento de Odontologia, Universidade Nacional de Seul.