Mimetizador de tecido biológico para medidas de magnetoacustografia

• Processo: 22/12028-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Antonio Adilton Oliveira Carneiro
• Beneficiário: Paloma Cardoso da Paz
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/16939-8 - Desenvolvimento e implementação de novas técnicas acústicas, magnéticas e ópticas para aplicações diagnósticas e terapêuticas, AP.TEM
• Assunto(s): Bioengenharia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Magnetoacustografia | mimetizador de tecido biológico | phantom | Ulrassom | Engenharia Biomédica

Resumo

O uso de materiais sintéticos com propriedades acústicas e mecânicas equivalentes ao dos tecidos biológicos tem sido fortemente explorado para a caracterização e validação dos arranjos e protocolos experimentais envolvendo medidas ultrassônicas. A técnica de magnetoacustografia, consiste na excitação mecânica de um alvo ou meio marcado com nanopartículas magnéticas através da aplicação de um campo magnético alternado e medidas de ultrassom pulso-eco para registrar os microdeslocamentos das estruturas internas (Bruno 2015; Mehrmohammadi et al. 2011). A amplitude e fase do deslocamento dessas partículas magnéticas estão relacionadas às propriedades magnéticas das partículas e as propriedades viscoelásticas do meio. Com o objetivo de otimizar a plataforma teranóstica em desenvolvimento no laboratório do Grupo de Inovação em Instrumentação Médica e Ultrassom da FFCLRP/USP, está sendo proposto neste projeto o desenvolvimento de um material com propriedades mecânicas e acústicas estáveis e equivalentes à dos tecidos biológicos moles. Nanopartículas magnéticas serão homogeneamente inseridas nesse material para promover micromovimentos das estruturas internas do material quando na presença de um gradiente de campo magnético alternado. Este simulador será usado para a avaliação de toda a plataforma de medidas de magnetoacustografia, para validação de protocolos de processamento de dados e, geração de mapas da distribuição das nanopartículas e mapa das propriedades viscoelásticas no interior da amostra. As nanopartículas serão desenvolvidas e recobertas com diferentes materiais em nosso próprio laboratório e em colaboração com o laboratório de Físico-química de superfícies e coloides do Departamento de Química da FFCLRP/USP, sob a coordenação da profa. Ana Paula Ramos. O protocolo experimental consistirá na aplicação de um campo magnético alternado, variando de 10 - 200 HZ, com intensidade de aproximadamente 800 mT. Usando um ultrassom de alta taxa de amostragem, com um transdutor matricial linear, serão obtidos os mapas de ecos das estruturas internas do meio marcado com as nanopartículas. De posse dessas medidas em amostras bem conhecidas, poder-se-á avaliar os arranjos experimentais e protocolos de medidas e processamentos a serem construídos nesse projeto.