Uma equipa liderada pelo Professor Choi Hong-Soo do Departamento de Robótica e Engenharia Mecatrónica da DGIST descobriu um método para aumentar a penetração de nanopartículas magnéticas nas células cancerígenas e os seus efeitos de hipertermia magnética através de investigação sobre desmontagem de cadeias e mecanismos de propulsão magnética usando um sistema rotacional. campo magnético.



Publicado na revista ACS Nano , seu estudo se concentrou na entrega de agentes terapêuticos magnéticos por meio de campos magnéticos, área que recebe atenção na área de tratamento do câncer. Espera-se que contribua significativamente, melhorando a eficiência da administração de medicamentos e os efeitos terapêuticos em tratamentos direcionados ao câncer.

Recentemente, o desenvolvimento de terapêuticas direcionadas que tratam seletivamente células cancerígenas tem ganhado atenção no campo do tratamento do câncer. Entre eles, estão em andamento pesquisas sobre portadores magnéticos que têm como alvo células cancerígenas por meio de campos magnéticos. No entanto, surge um problema quando as nanopartículas magnéticas são expostas a um campo magnético uniforme com uma forma geral; formam longas cadeias na direção do campo magnético, dificultando a penetração nas células cancerígenas ou tumores e reduzindo a eficácia terapêutica.

Em resposta, a equipe liderada pelo professor Choi Hong-Soo da DGIST analisou a interação entre o comportamento das nanopartículas magnéticas e a resistência à viscosidade fluídica usando um campo magnético rotacional único, conduzindo pesquisas sobre mecanismos de desmontagem de cadeias que podem controlar seletivamente os comprimentos das cadeias de nanopartículas magnéticas.

A equipe de pesquisa teve como objetivo verificar vários fatores usando um modelo de tumor 3D (esferóides tumorais), como o ajuste do comprimento das cadeias de nanopartículas magnéticas através de um campo magnético rotacional, maior absorção celular e melhor tratamento de hipertermia magnética para células cancerígenas.

Primeiro, a equipe verificou o mecanismo de desmontagem da cadeia de nanopartículas magnéticas induzidas por um campo magnético rotacional. Tendo como alvo células cancerígenas e esferóides tumorais, eles induziram aumento da absorção e penetração celular, conduzindo nanopartículas magnéticas com um campo magnético rotacional.

Usando microscopia de fluorescência para imagens de nanopartículas magnéticas fluorescentes intracelulares e microscopia eletrônica de transmissão para observação de seções transversais de células e esferóides, eles provaram que o uso de um campo magnético rotacional levou à penetração mais profunda de células e esferóides tumorais em comparação com os grupos de comparação (aqueles expostos a um campo magnético uniforme e aqueles que não estão expostos a nenhum campo magnético).

Além disso, eles induziram a destruição de células cancerígenas usando campos magnéticos alternados para confirmar os efeitos da hipertermia magnética das nanopartículas magnéticas em cada grupo. O grupo com maior taxa de penetração devido ao campo magnético rotacional apresentou os resultados de tratamento mais eficazes. Isto confirmou que a desmontagem da cadeia e a propulsão magnética de nanopartículas magnéticas através de campos magnéticos rotacionais podem aumentar a absorção celular, a penetração e, em última análise, os efeitos terapêuticos dos nanoterapêuticos magnéticos.

O professor Choi Hong-Soo da DGIST afirmou:"Verificamos que a propulsão magnética através de campos magnéticos rotacionais auxilia na absorção e penetração de nanopartículas magnéticas em células cancerígenas e esferóides tumorais, melhorando em última análise a eficácia do tratamento tumoral. Esperamos que a tecnologia desenvolvida através deste a pesquisa pode ser amplamente utilizada para melhorar os efeitos terapêuticos no tratamento direcionado do câncer usando terapêutica magnética."

Mais informações: Junhee Choi et al, Captação intracelular magneticamente aprimorada de nanopartículas de óxido de ferro superparamagnético para terapia antitumoral, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c03780
Informações do diário: ACS Nano

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