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Nanopartículas magnéticas com propriedades hipertérmicas intensificadas para tratamento de câncer

Resumo

Nanopartículas de magnetita podem ser utilizadas em diversas aplicações, dentre as quais destaca-se sua atuação como teranóstico, ou seja, uma plataforma única utilizada em terapia e diagnóstico de doenças. Quando um campo magnético alternado é aplicado, as partículas absorvem energia e a liberam na forma de calor (hipertermia), que pode ser utilizado para matar seletivamente células tumorais. Diferentes ligantes podem atribuir propriedades adicionais a nanopartícula magnética, denominadas de funcionalidades e, neste caso, a nanopartícula pode ser interpretada como uma plataforma multifuncional. Por exemplo, elas podem ser utilizadas simultaneamente como um agente magneto-hipertérmico e como agente de contraste em imageamento por ressonância magnética, sendo assim denominada de plataforma teranóstica. Neste projeto, serão desenvolvidas rotas de síntese de materiais magnéticos visando aplicação no tratamento de câncer. Serão realizadas sínteses de nanopartículas magnéticas pelas rotas de redução-precipitação (meio aquoso), uma nova metodologia ambientalmente amigável e já em desenvolvimento no nosso Grupo de Pesquisa, e pelo processo poliol modificado (meio não aquoso), respectivamente, materiais hidrofílicos e hidrofóbicos. As metodologias buscam obtenção nanopartículas superparamagnéticas (NPSPM) com uniformidade morfológica e alto potencial de aquecimento sob campo magnético alternado. Esse controle de tamanho visa que as nanopartículas permaneçam na faixa próxima ao limite superparamagnético de monodomínio para multi-domínios magnéticos, presumivelmente onde as características hipertérmicas são potencializadas. Após a otimização da rota de síntese em meio aquoso, o sistema será estudado para avaliar os parâmetros que permitam escalonar a rota visando produção em larga escala com baixos custos. Essas NPSPM serão recobertas ou pré-funcionalizadas com alcoxissilanos possuindo grupamento amino-terminal visando aumentar a sua biocompatibilidade e biodiposibilidade intra-tumoral. Adicionalmente as NPSPM nuas ou pré-funcionalizadas com os alcoxissilanos serão recobertas com copolímero de caráter anfifílico, o qual poderá ser utilizado como matriz contribuindo para o estudo de incorporação de fármacos com características anticâncer e anti-inflamatório nos recobrimentos e a sua liberação na presença de campo magnético alternado. Os sistemas também serão avaliados quanto à estabilidade coloidal de suspensões em meio fisiológico e testes de viabilidade celular em linhagens de células sadias e cancerígena. As condições fundamentais do plasma sanguíneo serão mimetizadas e realizados teste in vitro das suspensões através de medidas hipertérmicas em valores de frequência/campo que foram recentemente estabelecidos como viáveis para aplicações clínicas. Em linhas gerais o projeto visa obter sistemas magnéticos estáveis e com características magnéticas que potencializem a conversão de energia em calor, ou seja, máximo valores de SAR - Specific Absorption Rate, para serem utilizadas na obtenção de plataformas teranósticas no combate ao câncer. O sucesso na obtenção das nanopartículas permitirá a realização de testes com grupos parceiros já existentes objetivando ampliar os estudos para o tratamento de câncer em sistemas in vivo utilizando técnicas como órgãos em um chip (organ-on-a-chip). (AU)