Imagens fotoacústicas e ultrassônicas em aplicações teranósticas

• Processo: 21/06728-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Vigência: 01 de fevereiro de 2022 - 31 de janeiro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Theo Zeferino Pavan
• Beneficiário: Theo Zeferino Pavan
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Paula Ramos ; Antonio Adilton Oliveira Carneiro ; Luciano Bachmann ; Marcello Henrique Nogueira Barbosa ; María Sol Brassesco Annichini
• Vinculado ao auxílio: 13/18854-6 - Imagens fotoacústicas e ultrassônicas para caracterização de tecidos viscoelásticos, AP.JP
• Auxílios(s) vinculado(s): 22/14228-2 - Monitoramento da marcação de células com nanopartículas magnéticas por imagens de ultrassom, AP.R SPRINT; 21/14775-0 - EMU concedido no processo 2021/06728-2: Sistema de imagem fotoacústica com iluminação LED - AcousticX, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/08495-8 - Imagens térmicas baseadas em fotoacústica usando iluminação LED, BP.IC; 22/05372-2 - Desenvolvimento de simulações multidomínio para a análise da origem de artefatos na imagem fotoacústica, BP.IC; 22/01470-0 - Plataforma teranóstica composta por hipertermia magnética, ultrassom e imagem fotoacústica, BP.DD
• Assunto(s): Nanomedicina teranóstica Fotoacústica Neoplasias Nanopartículas Ultrassom Hipertermia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hipertermia Magnetica | Imagem fotoacústica | imagem térmica | nanopartícula | tumor | ultrassom | Ultrassom

Resumo

O efeito fotoacústico possibilita o acesso, aliado à ultrassonografia convencional, a um tipo de imagem médica com características únicas: indicar tanto eventos fisiológicos quanto a composição molecular de tecidos em conjunto com informações anatômicas. Durante o projeto Jovem Pesquisador (2013/18854-6), foi estabelecido um laboratório dedicado ao desenvolvimento de tecnologias em imagens fotoacústicas. Nessa estrutura já foram conduzidos estudos envolvendo imagens fotoacústicas espectroscópicas para quantificar corantes, nanopartículas e cromóforos endógenos, além de imagens térmicas para monitorar procedimentos de hipertermia, entre outros. A hipertermia magnética tem sido estudada como uma modalidade de tratamento de câncer. No entanto, desafios como mapear as nanopartículas magnéticas nos tecidos e monitorar a temperatura durante o tratamento dificultam que essa técnica seja efetivamente aplicada na rotina clínica. No presente projeto serão desenvolvidas plataformas para integrar técnicas ultrassônicas associadas à óptica (imagem fotoacústica) e ao magnetismo (magnetoacustografia) em sistemas teranósticos, com o objetivo de aumentar a capacidade de mapear a distribuição espacial de nanopartículas magnéticas e temperatura em procedimentos terapêuticos de hipertermia magnética. A combinação dessas técnicas permitirá o mapeamento de outros parâmetros como saturação de oxigênio e viscoelasticidade durante o procedimento de hipertermia. Esses métodos híbridos serão avaliados em experimentos com phantoms que simulem propriedades físicas de tecidos biológicos e com tumores subcutâneos em camundongos. (AU)