Desenvolvimento de nanopartículas de vidros bioativos magnéticas contendo gálio como uma abordagem promissora para o tratamento de osteossarcoma

• Processo: 24/07553-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: João Henrique Lopes
• Beneficiário: Bianca Marçal Pagan
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia tecidual Nanopartículas magnéticas Osteossarcoma Biovidro
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia de Tecidos | nanopartículas magnéticas | osteossarcoma | Terapia iônica | Vidros bioativos | Engenharia de Tecidos

Resumo

O combate ao osteossarcoma apresenta uma série de desafios consideráveis, consolidando-o como uma das manifestações oncológicas mais frequentes, sobretudo entre o segmento pediátrico e adolescente. A incidência desta enfermidade é alta, com cerca de um quarto dos pacientes recebendo o diagnóstico já na fase metastática. Adicionalmente, as complicações inerentes ao tratamento transcendem a escassez de alternativas terapêuticas verdadeiramente eficazes. Diante desse cenário clínico desafiador, torna-se imperativo o desenvolvimento de estratégias inovadoras e eficazes para o tratamento, visando a reparação e regeneração dos tecidos ósseos afetados. Entre as opções que estão sendo pesquisadas atualmente, a engenharia de tecidos é a mais promissora para a recuperação e regeneração óssea de casos de osteossarcoma. Neste sentido, propomos o desenvolvimento e caracterização de nanopartículas mesoporosas de vidros bioativos (NpMBGs) magnéticas pela otimização da rota de síntese sol-gel, visando uma abordagem sinérgica. Nesta abordagem é combinado as propriedades ímpares dos vidros bioativos na regeneração óssea e ação seletiva dos íons gálio contra células tumorais. Por outro lado, a mesoporosidade das NpMBGs proporciona uma grande área superficial e porosidade controlada, permitindo a incorporação e liberação controlada de fármacos e biomoléculas. Na engenharia de tecidos óssea, as NpMBGs apresentam uma abordagem promissora para a entrega de drogas anticancerígenas, enquanto a entrega controlada de espécies iônicas com importância biológica, tais como gálio, tem sido associado a promoção seletiva de estímulos bioquímicos importantes na regeneração e reparo do tecido lesado. Além disso, as propriedades magnéticas das NpMBGs permitirão direcionar e controlar o comportamento desses materiais por meio de campos magnéticos externos a partir da terapia de hipertermia magnética. Nessa abordagem, as nanopartículas podem ser aquecidas através da exposição a um campo magnético alternado, o que pode ser utilizado para destruir células cancerígenas ou bacterianas. Esta estratégia terapêutica minimamente invasiva apresenta-se como uma alternativa promissora aos métodos terapêuticos tradicionais para câncer e infecções, tendo o potencial de mitigar os efeitos adversos e amplificar a eficácia do tratamento. A execução do projeto de pesquisa permitirá uma expansão no conhecimento sobre a síntese de composições vítreas magnéticas dopadas com gálio com tamanho e morfologia controlados via método sol-gel.