Caracterização de nanopartículas magnéticas como contraste de imagem por ultrassom

• Processo: 23/05357-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Antonio Adilton Oliveira Carneiro
• Beneficiário: Marina Yuki Azevedo Nakakubo
• 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): Ultrassom Bioengenharia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoacustografia | Magnetoacustografia | mimetizador de tecido biológico | Nano partículas magnéticas | ultrassom | Engenharia Biomédica

Resumo

O uso de partículas magnéticas como marcadores em imagens por ultrassom tem sido proposto como uma nova oportunidade para apoio ao diagnóstico clínico, com a capacidade de obter informações moleculares. Esta técnica, denominada de magnetoacustografia, consiste na excitação mecânica de um alvo ou meio marcado com micro partículas magnéticas através da aplicação de um campo magnético alternado e na medida do deslocamento das estruturas internas através de um transdutor de ultrassom pulso-eco (Bruno 2015; Mehrmohammadi et al. 2011). A amplitude e fase do deslocamento dessas partículas magnéticas estão relacionadas às propriedades magnéticas das partículas e às propriedades viscoelásticas do meio. Com o objetivo de investigar essa dependência, está sendo proposto neste projeto um estudo da variação da amplitude e fase entre o campo magnético oscilante e o deslocamento promovido pela estrutura interna do tecido marcado com nanopartículas. Esse deslocamento, que está na ordem de micrômetro, será adquirido usando a medida de ultrassom pulso-eco durante a aplicação de um campo magnético oscilante. As nanopartículas serão desenvolvidas e recobertas com diferentes materiais em nosso próprio laboratório e, também adquiridas de colaboradores. O protocolo experimental consistirá na aplicação de um campo magnético alternado, variando de 10 - 200 HZ, com intensidade entre 0,3T e 1 T. 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. O mapa de deslocamento será obtido usando a correlação cruzada janelada entre pares de ecos consecutivos de ecos (Neves et al. 2007). Esse estudo consistirá das seguintes etapas: a) Explorar diferentes amplitudes de campos magnéticos e frequências de excitação. b) preparar amostras mimetizadoras de tecidos biológicos marcadas com as nanopartículas magnéticas; c) Explorar o contrate das imagens geradas pela localização dessas nanopartículas; d) Aplicar o estudo para diferentes tipos de nanopartículas magnéticas.