Cientistas do Reino Unido estão prontos para realizar testes hospitalares usando uma nova técnica, capaz de detectar rapidamente, e com alta precisão, enfermidades nos ossos tais como a doença do osso frágil. O método inclui uma nova versão da espectroscopia Raman, uma técnica rotineiramente usada por físicos e químicos, que pode fornecer aos médicos uma mais detalhada caracterização dos ossos no interior do corpo humano, segundo os pesquisadores da Central Laser Facility, no Reino Unido.

A rigidez dos ossos vem de dois componentes principais: o conteúdo mineral, tal como cálcio e sais minerais cristalinos e uma substância protéica chamada de colágeno. Existem várias patologias ligadas a essas duas substâncias, incluindo a doença do osso frágil, na qual ossos defeituosos resultam de uma deficiência do colágeno "tipo I".

Para detectar essas doenças e monitorar a resposta dos pacientes ao tratamento, os médicos necessitam de procedimentos não invasivos para observar o interior dos ossos no corpo. No momento, as técnicas de raios-X e ultra-som são muito utilizadas, mas ambas não observam o colágeno com facilidade. O resultado é que muitas doenças dos ossos não podem ser detectadas.


Proteínas-chaves

Recentemente, uma abordagem diferente tem sido sugerida para detectar tanto o conteúdo mineral quanto o colágeno do osso. A espectroscopia Raman é uma técnica baseada no espalhamento inelástico da luz quando esta interage com a matéria. Em um experimento clássico um laser é usado para iluminar a amostra, que espalha fótons com freqüência ligeiramente diferente (pode ser maior ou menor) que a freqüência dos fótons incidentes. Medindo essa diferença de freqüência pode-se identificar a identidade química do composto em estudo.

A espectroscopia Raman já foi usada, com sucesso, para o estudo de tecidos extraídos do corpo humano, contudo, surge um problema quando essa técnica é usada no estudo in vivo de ossos. O sinal Raman das camadas da superfície domina o espectro, dificultando a observação do espectro do tecido abaixo da pele do paciente, cuja intensidade é enfraquecida devido ao espalhamento lateral. Além disso, o espectro Raman do osso é mascarado pela intensa fluorescência da melanina da pele.

Para superar essa dificuldade, Pavel Matousek e seus colaboradores da Central Laser Facility implementaram uma nova e inovadora geometria para a espectroscopia Raman. Os cientistas reduziram o sinal Raman da pele, variando a distância entre os pontos de iluminação e de coleta da luz. Usaram também um detector em anel para assegurar que todos os sinais fossem coletados eficientemente.


Espectroscopia souped-up

Esta técnica, conhecida como Espectroscopia Raman com Compensação Espacial (Spatially Offset Raman Spectroscopy (SORS)), já foi utilizada por um grupo independente nos Estados Unidos para determinar a razão fosfato/carbonato, um potencial indicador de osteoporose, em perna de galinha. Matousek e sua equipe planejam agora dar o próximo passo para o desenvolvimento da técnica no Royal National Orthopaedic Hospital (RNOH), em Middlesex (Reino Unido).

Ossos expostos.

Créditos: OpticsOrg.

Michaeal Morris, pesquisador em espectroscopia da Universidade de Michigan está otimista com esse novo desenvolvimento da técnica. "Matousek é bem conhecido por seu trabalho pioneiro no desenvolvimento da SORS". Entretanto, Morris também antecipa um dos principais desafios a ser enfrentado. "A confirmação dos resultados por pesquisadores independentes é necessária para que a nova técnica passe a ser aceita pelos médicos"

Matousek e sua equipe inicialmente usarão a técnica para diagnosticar a doença do osso frágil, mas esperam que a técnica possa ser estendida para a investigação de outras condições do tecido ósseo, tais como a osteoporose que, na atualidade, não é detectada em três a quatro de dez casos. "Este projeto tem o potencial de permitir uma maneira de detectar e confirmar algumas doenças raras dos ossos cujo diagnóstico ainda é difícil", disse Richard Keen, reumatologista do RNOH.

OpticsOrg (20 de julho, 2009) (Tradução- AGS).

Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia, de título " Emerging concepts in deep Raman spectroscopy of biological tissue", de autoria de P. Matousek e N. Stone, foi publicado no periódico Analyst, volume 134, págs. 1058-1066, DOI: 10.1039/b821100k.


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