Nanopartículas de ouro aumentam a longevidade dos sensores implantáveis

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Nanopartículas de ouro aumentam a longevidade dos
sensores implantáveis
A estabilidade e a versatilidade das nanopartículas de ouro fazem deles um candidato ideal para
sensores implantáveis
Crédito da imagem: Lucas Benjamin em Unsplash
Sensores implantáveis que monitoram continuamente os sinais vitais e as concentrações de drogas no
corpo têm o potencial de revolucionar os cuidados de saúde. Esses sensores permitiriam o rastreamento
constante da progressão da doença e a eficácia do tratamento.
A tecnologia atual do sensor implantável tem limitações severas. Por exemplo, os sensores existentes
não podem permanecer no corpo permanentemente e devem ser substituídos após alguns dias ou
semanas. Cientistas da Universidade Johannes Gutenberg Mainz desenvolveram um novo tipo de
sensor implantável que pode operar no corpo por vários meses. O sensor é baseado em nanopartículas
de ouro estáveis em cores que são modificadas com receptores para moléculas específicas.
Incorporados em um tecido polimérico artificial, as nanopartículas são implantadas sob a pele, onde
relatam mudanças nas concentrações de drogas, alterando a cor.
Informações de relatórios de implantes através de alterações de cor
O grupo de pesquisa do professor Carsten Soennichsen tem usado nanopartículas de ouro como
sensores para detectar pequenas quantidades de proteínas em células de fluxo microscópicas por
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muitos anos. As nanopartículas de ouro atuam como pequenas antenas para a luz: elas absorvem e
espalham fortemente e, portanto, parecem coloridas. A equipe de Soennichsen explorou esse conceito
para detecção médica implantada.
Para evitar que as minúsculas partículas nadam ou sejam degradadas pelas células imunes, elas são
incorporadas em um hidrogel poroso com uma consistência semelhante a um tecido. Uma vez
implantados sob a pele, pequenos vasos sanguíneos e células crescem nos poros. O sensor é integrado
no tecido e não é rejeitado como um corpo estranho. “Nosso sensor é como uma tatuagem invisível, não
muito maior que um centavo e mais fino do que um milímetro”, disse Soennichsen.
Em seu estudo publicado na Nano Letters, a equipe implantou seus sensores de nanopartículas de ouro
sob a pele de ratos sem pêlos. As alterações de cor nesses sensores foram monitoradas após a
administração de várias doses de um antibiótico. As moléculas de drogas são transportadas para o
sensor através da corrente sanguínea. Ao se ligarem a receptores específicos na superfície das
nanopartículas de ouro, elas induzem a mudança de cor que depende da concentração de drogas.
Graças às nanopartículas de ouro estáveis em cores e ao hidrogel integrador de tecidos, descobriu-se
que o sensor permanecesse mecanicamente e opticamente estável ao longo de vários meses.
Enorme potencial de nanopartículas de ouro como sensores médicos implantáveis de longa
duração
“Estamos acostumados a pintar objetos ao branqueamento ao longo do tempo. As nanopartículas de
ouro, no entanto, não branqueiam, mas mantêm sua cor permanentemente. Como eles podem ser
facilmente revestidos com vários receptores diferentes, eles são uma plataforma ideal para sensores
implantáveis”, explicou o Dr. Katharina Kaefer, primeira autora do estudo.
O conceito novo é generalizável e tem o potencial de prolongar a vida útil dos sensores implantáveis. No
futuro, sensores implantáveis baseados em nanopartículas de ouro poderiam ser usados para observar
concentrações de diferentes biomarcadores ou drogas no corpo simultaneamente. Tais sensores podem
encontrar aplicação no desenvolvimento de medicamentos, pesquisa médica ou medicina personalizada,
como o manejo de doenças crônicas.
K. Kaefer et al. Sensores implantáveis baseados em nanopartículas de ouro para monitoramento
contínuo de concentração de longo prazo no corpo, Nano Lett (2021) DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00887
Pressione original fornecido pela Universidade Johannes Gutenberg Mainz
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c00887
https://www.uni-mainz.de/presse/aktuell/13376_ENG_HTML.php
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