Cientistas do Instituto Indiano de Ciência (IISc) desenvolveram uma nova abordagem para potencialmente detectar e matar células cancerígenas, especialmente aquelas que formam uma massa tumoral sólida. Eles criaram nanopartículas híbridas feitas de sulfeto de ouro e cobre que podem matar células cancerígenas usando calor e permitir sua detecção usando ondas sonoras, de acordo com um estudo publicado na ACS Applied Nano Materials. .



A detecção e o tratamento precoces são fundamentais na batalha contra o câncer. As nanopartículas de sulfeto de cobre já receberam atenção por sua aplicação no diagnóstico do câncer, enquanto as nanopartículas de ouro, que podem ser modificadas quimicamente para atingir as células cancerígenas, mostraram efeitos anticancerígenos. No estudo atual, a equipe do IISc decidiu combinar os dois em nanopartículas híbridas.

“Essas partículas têm propriedades fototérmicas, de estresse oxidativo e fotoacústicas”, diz Jaya Prakash, professora assistente do Departamento de Instrumentação e Física Aplicada (IAP), IISc, e uma das autoras correspondentes do artigo. Ph.D. os alunos Madhavi Tripathi e Swathi Padmanabhan são co-autores.

Quando a luz incide sobre essas nanopartículas híbridas, elas absorvem a luz e geram calor, que pode matar as células cancerígenas. Essas nanopartículas também produzem átomos de oxigênio singlete que são tóxicos para as células. “Queremos que ambos os mecanismos matem as células cancerígenas”, explica Jaya Prakash.

Os pesquisadores dizem que as nanopartículas também podem ajudar a diagnosticar certos tipos de câncer. Os métodos existentes, como tomografia computadorizada e ressonância magnética independentes, exigem profissionais de radiologia treinados para decifrar as imagens. A propriedade fotoacústica das nanopartículas permite que elas absorvam luz e gerem ondas de ultrassom, que podem ser usadas para detectar células cancerígenas com alto contraste quando as partículas as atingem.

As ondas de ultrassom geradas a partir das partículas permitem uma resolução de imagem mais precisa, pois as ondas sonoras se espalham menos quando passam pelos tecidos em comparação com a luz. As varreduras criadas a partir das ondas de ultrassom geradas também podem proporcionar melhor clareza e podem ser utilizadas para medir a saturação de oxigênio no tumor, potencializando sua detecção.

“Você pode integrar isso com sistemas existentes de detecção ou tratamento”, diz Ashok M Raichur, professor do Departamento de Engenharia de Materiais e outro autor correspondente. Por exemplo, as nanopartículas podem ser acionadas para produzir calor ao incidir uma luz sobre elas usando um endoscópio que normalmente é usado para exames de câncer.

As nanopartículas desenvolvidas anteriormente têm aplicações limitadas devido ao seu grande tamanho. A equipe do IISc usou um novo método de redução para depositar pequenas sementes de ouro na superfície do sulfeto de cobre. As nanopartículas híbridas resultantes – com tamanho inferior a 8 nm – podem potencialmente viajar facilmente dentro dos tecidos e atingir tumores.

Os investigadores acreditam que o pequeno tamanho das nanopartículas também lhes permitiria sair naturalmente do corpo humano sem se acumularem, embora sejam necessários estudos extensivos para determinar se são seguras para utilização no interior do corpo humano.

No estudo atual, os pesquisadores testaram suas nanopartículas em linhas celulares de câncer de pulmão e câncer cervical em laboratório. Eles agora planejam levar os resultados adiante para desenvolvimento clínico.

Mais informações: Madhavi Tripathi et al, Síntese Galvânica Mediada por Sementes de Nano-híbridos de CuS-Au para Aplicações Fototeranósticas, ACS Applied Nano Materials (2023). DOI:10.1021/acsanm.3c02405
Fornecido pelo Instituto Indiano de Ciência