Como controlar a liberação de substâncias ativas usando laser

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Você descobre que tem uma doença e seu médico diz que você precisa tomar uns 5 medicamentos diferentes. Detalhe: um deles deve ser tomado a cada 8h, outro a cada 6h, outro a cada 24h, etc etc. Agora imagine que você possa combinar todos esses medicamentos em uma única pílula – essa pílula, dentro do seu corpo, liberaria cada substância ativa num determinado horário sem a necessidade de qualquer interferência sua. Seria um medicamento deveras inteligente, não?
Pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA) bolaram um sistema capaz de liberar diferentes substâncias ativas em diferentes horários – ok, com a necessidade de interferência do paciente, mas mesmo assim o resultado foi muito bacana. O estudo partiu de dois princípios: 1) quando nanopartículas de ouro são expostas à radiação infravermelha, elas podem fundir, 2) nanopartículas de diferentes formatos fundem em comprimentos de onda da radiação infravermelha diferentes. Só para lembrar, o comprimento de onda de uma radiação qualquer está relacionado com o quanto ela é energética (quanto maior é o comprimento de onda, menor é a energia da radiação).

Nesse estudo, fragmentos de DNA foram presos à superfície de nanopartículas de ouro cilíndricas com dois diferentes formatos: cilindros curtos ou cilindros longos. Os pesquisadores chamaram as nanopartículas cilíndricas longas de “nano-ossos” (nanobones) e as nanopartículas cilíndricas curtas de “nanocápsulas”.

(crédito: Andy Wijaya, MIT)

Ao fundir, as nanopartículas de ouro liberaram os fragmentos de DNA de forma controlada. Esse controle foi possível porque as nanopartículas cilíndricas curtas (as nanocápsulas) fundiram quando os pesquisadores incidiram sobre elas um laser de 800 nm, e apenas os fármacos ligados na superfície dessas estruturas foram liberados. Frente a esse laser de 800 nm, os nano-ossos permaneceram intactos. Os fármacos ligados aos nano-ossos só foram liberados depois, com a exposição a um laser de 1100 nm, que os fundiu.

O estudo em si não tem uma aplicação prática, mas é o que chamamos de “prova de conceito” – é um experimento que prova uma ideia. E essa ideia tem tudo para ser desenvolvida de forma a poder ser utilizada na prática médica nas próximas décadas. Isso é particularmente interessante em casos de doenças crônicas como AIDS e certos tipos de câncer, onde o paciente precisa tomar vários medicamentos. Como o controle da liberação depende de um fator externo (incidir o laser), talvez a ideia também seja promissora para o tratamento de diabetes – a liberação de insulina presa às nanopartículas poderia ser acionada logo após as refeições, pelo próprio paciente.

Cabe salientar que isso tudo ainda está longe de poder ser amplamente utilizado em larga escala. Como mencionado acima, é uma prova de conceito.

OBS.: Agradecimento à Cati Padilha por sugerir o tema desse post.

Wijaya, A., Schaffer, S., Pallares, I., & Hamad-Schifferli, K. (2009). Selective Release of Multiple DNA Oligonucleotides from Gold Nanorods ACS Nano, 3 (1), 80-86 DOI: 10.1021/nn800702n

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