Desenvolvimento de um gerador de campo magnético para caracterização de nanopartículas magnéticas usadas no tratamento de câncer por hipertermia

• Processo: 12/05881-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Deusdedit Lineu Spavieri Junior
• Beneficiário: Deusdedit Lineu Spavieri Junior
• Empresa: Deusdedit Lineu Spavieri Junior - ME
• Vinculado ao auxílio: 11/51426-2 - Desenvolvimento de um gerador de campo magnético para caracterização de nanopartículas magnéticas usadas no tratamento de câncer por hipertermia, AP.PIPE
• Assunto(s): Terapia de campo magnético Nanopartículas magnéticas Neoplasias Hipertermia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | Hipertermia | Instrumentação eletrônica | nanopartículas magnéticas | Engenharia biomédica

Resumo

O tratamento oncológico convencional-quimioterapia, cirurgia e radioterapia - falha em 25% dos casos, além de causar sérios efeitos colaterais, que reduzem a qualidade de vida dos pacientes. Desde meados de 1970, há um grande interesse no uso da hipertermia - local ou de corpo inteiro - como tratamento principal ou coadjuvante contra o câncer. Há evidências de que a elevação da temperatura - entre 42°C e 45°C - nos tumores sólidos não só melhora a eficiência dos tratamentos convencionais como também ajuda o sistema imunológico no combate às células malignas. Um dos principais problemas da hipertermia é confinamento da geração de calor na região do tumor. Nas últimas décadas houve um avanço considerável na solução desse problema, devido ao uso de nanopartículas como veículo de transferência de energia. As nanopartículas, injetadas no tumor, são expostas à um campo eletromagnético gerado fora do paciente. A energia eletromagnética é transformada em energia térmica pelas nanopartículas, através de mecanismos que dependem das características físicas e eletromagnéticas das partículas, das propriedades do campo eletromagnético e das propriedades do meio, como viscosidade e perfusão. Para maximizar o potencial uso de nanopartículas no tratamento contra câncer é necessário que possamos medir o desempenho delas in vitro e in vivo. Devemos ser capazes de aplicar um campo magnético de parâmetros controláveis na região de interesse e poder medir a eficiência da transferência de energia em calor. Entre os fatores que determinam essa eficiência, estão a frequência e amplitude do campo eletromagnético. Entretanto, não há mercado um equipamento flexível o bastante, que permita o registro da distribuição espacial de temperatura da amostra em função de campos magnéticos de amplitude variável em um intervalo relativamente grande de frequências. Portanto, o objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um sistema de baixo custo, para a aplicação de campo magnético em amostras de tamanhos razoáveis e pequenos animais, que permite não só medirmos a distribuição da temperatura da amostra, mas também controlar a amplitude e frequência do campo magnético aplicado em função dessa informação. Para isso deveremos desenvolver, simular e construir bobinas de aplicação de campos magnéticos e circuitos eletrônicos diversos, tais como: fontes de alimentação, geradores de radiofrequência, condicionadores de sinais, e controladores de temperatura. Nosso objetivo é desenvolver um sistema de baixo custo que maximize a transferência de energia do campo magnético para as nanopartículas e minimize as perdas de energia na bobina. Quando terminado, o sistema vai permitir a caracterização de nanopartículas para a aplicação de hipertermia no tratamento de câncer e poderia em princípio ser empregado em todas as instituições que fazem pesquisa na área. Além disso, o conhecimento adquirido na construção deste equipamento vai servir de base para o desenvolvimento de um sistema de grande porte para ensaios clínicos em grandes animais e seres humanos. (AU)