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Desenvolvimento e implementação de novas técnicas acústicas, magnéticas e ópticas para aplicações diagnósticas e terapêuticas

Processo: 18/16939-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de junho de 2022 - 31 de maio de 2027
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
Pesquisador responsável:Antonio Adilton Oliveira Carneiro
Beneficiário:Antonio Adilton Oliveira Carneiro
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
José Ricardo de Arruda Miranda ; Theo Zeferino Pavan
Pesquisadores associados:Ana Paula Ramos ; Antônio Carlos Shimano ; Eduardo Tavares Costa ; Elaine Caldeira de Oliveira Guirro ; George Cunha Cardoso ; Jorge Elias Júnior ; Koiti Araki ; Laudemir Carlos Varanda ; Luiz Otavio Murta Junior ; Marcello Henrique Nogueira Barbosa ; María Sol Brassesco Annichini ; Oswaldo Baffa Filho ; Renata Fonseca Vianna Lopez ; Rinaldo Roberto de Jesus Guirro ; Tito José Bonagamba
Auxílios(s) vinculado(s):22/07463-5 - (EMU) concedido no processo 2018/16939-8: equipamento de ultrassom dedicado à pesquisa, modelo VANTANGE 256 do fabricante Verasonics®, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):23/13435-7 - Construção e caracterização de um transdutor de ultrassom focalizado para Neuromodulação, BP.IC
23/15548-3 - Mimetizador de tecido biológico utilizando embrião de galinha ex-egg como inclusão para medidas magnéticas e acústicas, BP.IC
23/11205-4 - Estudo de viabilidade de um protótipo de sonda enteral desenvolvido por meio da técnica de magneto-acustografia acoplado ao ultrassom, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 23/11602-3 - Entrega de fármacos para queratinócitos e células Caco-2 via nanopartículas magnéticas assistidas por ultrassom, BP.PD
23/09165-4 - Estudo em Amostras de Ossos por Acustografia, BP.IC
23/03371-1 - Hipertermia magnética guiada por imagens moleculares e térmicas, BP.PD
23/07837-5 - Implementação de uma plataforma ultrassônica para geração de imagens elastográficas 3D da mama, BP.DD
23/04056-2 - Implementação e caracterização de uma plataforma teranóstica por meio da integração de uma plataforma de ultrassom programável com módulos de excitação magnética e ótica, BP.TT
23/05357-6 - Caracterização de nanopartículas magnéticas como contraste de imagem por ultrassom, BP.IC
22/12028-6 - Mimetizador de tecido biológico para medidas de magnetoacustografia, BP.IC
22/12771-0 - Imagens moleculares por magnetoacustografia usando nanopartículas magnéticas funcionalizadas, BP.DD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Nanomedicina teranóstica  Técnicas de imagem por elasticidade  Fotoacústica  Ultrassom  Vibroacústica  Terapêutica  Diagnóstico  Magnetismo 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Elastografia | Fotoacústica | Magnetoacustografia | Teranóstica | ultrassom | Vibroacustografia | Engenharia Biomédica

Resumo

Os avanços científicos e tecnológicos em transdutores biomédicos estão proporcionando o desenvolvimento de novas plataformas híbridas para o apoio ao diagnóstico e terapia. Essas tecnologias híbridas são denominadas de sistemas teranósticos. O Grupo de Inovação em Instrumentação Médica e Ultrassom (GIIMUS) da USP de Ribeirão Preto, em colaboração com outros centros nacionais e internacionais, tem explorado novas tecnologias ultrassônicas em combinação com outras técnicas magnéticas e ópticas para aplicações em biomedicina. Por exemplo, se um meio está marcado com nanopartículas magnéticas e está sob a ação de um campo magnético oscilante externo, ele ficará magnetizado e ocorrerão pequenas vibrações mecânicas devido à força magnética entre o campo externo e a própria magnetização das partículas. Nesse caso, a localização das partículas e as propriedades mecânicas desse meio poderão ser diagnosticadas usando medidas de susceptometria magnética e técnicas de elastografia por ultrassom. Além disso, esse mesmo meio poderá ser aquecido para fins terapêuticos usando também um campo magnético externo oscilante e/ou radiação ultrassônica de alta potência. O mapeamento da variação térmica das estruturas internas do tecido poderá ser obtido com o próprio sistema de ultrassom. Da mesma forma, quando um meio for excitado com luz pulsada, esta será absorvida e ondas mecânicas serão geradas devido ao efeito termoelástico. Essas ondas de pressão poderão ser detectadas usando transdutores ultrassônicos configurados apenas como receptores acústicos. Dessa forma, usando marcadores magnéticos e/ou ópticos, podem-se gerar imagens moleculares usando perturbação mecânica por forças de não contato usando excitação magnética e óptica e detecção das propriedades mecânicas e térmicas do meio usando técnicas ultrassônicas. As principais metas a serem desenvolvidas neste projeto consistirão em: 1- Implementação e aplicação de novas técnicas elastográficas por ultrassom em uma plataforma de ultrassom programável dedicada (Verasonics ®); 2- Desenvolvimento e aplicação de plataformas teranósticas usando luz e magnetismo para gerar perturbações mecânicas das estruturas internas dos tecidos marcados com nanopartículas funcionalizadas e diagnóstico das propriedades viscoelásticas e térmicas dessas estruturas por métodos ultrassônicos; 3- Aplicação de um transdutor híbrido composto de susceptometria magnética e ultrassonografia para estudo da farmacocinética em modelos animais marcados com nanopartículas magnéticas funcionalizadas; 4 - Estudos das micro estruturas ósseas usando forças de radiação ultrassônica focalizada de alta frequência (MHz) e detecção da radiação acústica em baixa frequência. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ARSALANI, SAEIDEH; HADADIAN, YASER; MAZON, ERNESTO E.; GUIDELLI, EDER J.; KAVA, EMANUEL; RAMOS, ANA PAULA; GAULDI, ALEXANDRE JOSE; PAVAN, THEO Z.; BAFFA, OSWALDO; CARNEIRO, ANTONIO A. O.. Uniform size PEGylated iron oxide nanoparticles as a potential theranostic agent synthesized by a simple optimized coprecipitation route. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, v. 564, p. 10-pg., . (18/16939-8, 13/07699-0)

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