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NOVIDADES
Na Universidade de Arkansas (EUA) foi demonstrado, pela primeira vez, que a espectroscopia Raman pode ser usada para detectar e monitorar nanotubos de carbono circulando no organismo, tudo realizado em condições in vivo e em tempo real. Esta descoberta terá grande impacto no desenvolvimento do conhecimento de como os nanomateriais interagem com sistemas biológicos vivos. Nanotubos de carbono podem ser usados em várias aplicações avançadas na área biomédica. Antes de qualquer aplicação clínica dessas nanopartículas, é imperativo determinar os parâmetros críticos do processo em condições in vivo, tais como perfis farmacológicos incluindo a taxa temporal de retirada (clearance) das nanopartículas da circulação e a sua biodistribuição nos diferentes tecidos e órgãos. Até então, a biodistribuição tinha sido realizada coletando-se amostras dos diferentes tecidos em vários intervalos de tempo, mas os resultados da pesquisa de Arkansas mostra que é possível monitorar a concentração das partículas in vivo, e em tempo real, enquanto o animal está vivo. Além disso, este trabalho pode ser estendido para detectar células cancerígenas, em circulação, que estejam marcadas com nanotubos de carbono. "Estávamos motivados pelo desejo de observarmos nanotubos individuais circulando na linfa, sangue e tecidos", disse Alexandru S. Biris ao Nanowerk. "Antes do nosso trabalho não era possível visualizar nanotubos de carbono em condições in vivo, e em tempo real, ou observar como células cancerígenas migram através da circulação." Biris, cientista líder e professor assistente do Centro de Nanotecnologia da Universidade do Arkansas, e seu colega Vladimir Zharov, Professor e Diretor do Laboratório Philips de Lasers e Nanomedicina, da mesma universidade, dedicado às ciências médicas, acreditam que a citometria de fluxo in vivo usando espectroscopia Raman como técnica de detecção é muito promissora para contagem e identificação de nano-objetos individuais em circulação, desde que estes possuam um sinal Raman intenso, e que esta técnica possa ser suplementar ou alternativa aos métodos existentes, baseados em fluorescência e fotoacústica.  a) Esquema da citometria de fluxo baseada no efeito Raman para monitoramento, em tempo real, da biodistribuição de nanotubos de carbono em ambientes biológicos complexos como, por exemplo, no sistema linfático. O citômetro proposto tem como base características especiais (sinal forte e único) do espectro Raman dos nanotubos de carbono (mostrado em b). c) A estrutura especial (esquerda) e a imagem de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) (direita) dos nanotubos de carbono com diâmetros variando entre 1 e 2 nm. Estas nanopartículas em solução PBS (solução tampão de fosfato) foram injetadas, por via endovenosa, na corrente sangüínea ou na pele. d) Células HeLa de câncer cervical humano foram incubadas com nanotubos de carbono e injetadas no sistema linfático ou na pele da orelha. Créditos: Nanowerk.
Zharov diz que esta técnica, no modo resolvido no tempo, tanto pode fornecer alta sensibilidade de detecção de um número limitado de nanopartículas no pequeno volume irradiado de sangue e linfa em animais modelo, como também possibilita a detecção seletiva de células cancerígenas individuais marcadas por essas nanopartículas. "Acreditamos que, com a nova técnica, será possível integrar a detecção de células tumorais na circulação e eliminá-las simultaneamente usando as mesmas nanopartículas como agentes fototérmicos", diz Zharov. "Basicamente, deve ser possível também monitorar em tempo real a circulação de vários nanomateriais e sua acumulação em tecidos normais e, potencialmente, em tumores, usando-se a espectroscopia Raman no modo dinâmico e no modo estático convencional, respectivamente." Um dos maiores desafios para os pesquisadores em nanomedicina é o uso de nanomateriais bioconjugados com anticorpos, proteínas e outros ligantes para alvejar seletivamente células tumorais individuais na circulação e tumores com várias células cancerígenas. Pesquisadores que formam um time interdisciplinar constituído de físicos, engenheiros biomédicos, químicos, biólogos e médicos, da Universidade do Arkansas, em Little Rock, e da Universidade do Arkansas para Ciências Biomédicas estão trabalhando no aprimoramento dessa técnica visando a aumentar a sensibilidade, resposta temporal e especificidade bem como a combinação com citometria de fluxo baseada em fotoacústica e ablação térmica de células individuais em sistemas biológicos reais. Nanowerk, maio 2009 (Tradução - AGS). Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia, intitulado "In vivo Raman flow cytometry for real-time detection of carbon nanotube kinetics in lymph, blood, and tissues", de autoria de A. S. Biris, E. I. Galanzha, Z. Li, M. Mahmood, Y. Xu e V. P. Zharov, foi publicado on-line no periódico Journal of Biomedical Optics, em maio de 2009, DOI: 10.1117/12.835619. Assuntos Conexos: |
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