Microbolhas de ultrassom: uma revolução no tratamento médico

por Klaus Müller
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ultrasound microbubbles

Um estudo inovador significativo demonstrou a capacidade de controlar microbolhas acionadas por ultrassom dentro dos vasos sanguíneos do cérebro. Esta técnica inovadora oferece um método focado e minimamente invasivo para tratar doenças cerebrais, incluindo tumores e distúrbios de saúde mental, minimizando potencialmente os efeitos adversos normalmente associados aos medicamentos. Fonte: SciTechPost.com

Pesquisadores da ETH Zurique demonstraram com sucesso, pela primeira vez, a condução de microveículos através de vasos sanguíneos cerebrais em camundongos usando ultrassom. Esse avanço abre a porta para a entrega precisa de medicamentos.

A equipe da ETH Zurique desenvolveu nos últimos anos uma técnica para manobrar microveículos por meio de ultrassom, agora comprovadamente eficaz no cérebro. Esses microveículos, essencialmente bolhas de gás inofensivas que se dissolvem após a missão, poderão no futuro transportar medicamentos diretamente para áreas específicas do cérebro, aumentando a eficácia dos medicamentos e reduzindo os efeitos colaterais.

O tratamento de doenças como tumores cerebrais, hemorragias e vários problemas neurológicos e psicológicos é um desafio com medicamentos, muitas vezes levando a efeitos colaterais significativos devido aos medicamentos que afetam todo o cérebro. Com esta nova pesquisa, há otimismo em relação a um sistema de administração de medicamentos mais localizado, empregando minitransportadores navegáveis através da intrincada rede de vasos sanguíneos do cérebro.

A colaboração da ETH Zurique, da Universidade de Zurique e do Hospital Universitário de Zurique marca o primeiro exemplo de orientação de microveículos através dos vasos cerebrais de um animal por meio de ultrassom.

O complexo suprimento sanguíneo do cérebro torna esta tarefa um desafio. Crédito: Biblioteca de Fotos Científicas / Francis Leroy

Ultrassom vs. Magnetismo

O ultrassom, comparado à navegação baseada em campo magnético, oferece vantagens notáveis. O professor Daniel Ahmed, da ETH Zurich, uma figura importante no estudo, observa a segurança do ultrassom e a penetração profunda no corpo como benefícios significativos.

Para esse fim, Ahmed e sua equipe utilizaram microbolhas cheias de gás e revestidas de lipídios, espelhando as membranas celulares biológicas. Essas microbolhas, com cerca de 1,5 micrômetros de diâmetro, já são empregadas em ultrassonografias como agentes de contraste.

Benefícios das microbolhas controladas por ultrassom

Essas microbolhas podem navegar pelos vasos sanguíneos, conforme demonstrado pelos pesquisadores. “Estas vesículas, já aprovadas para uso humano, provavelmente significam que a nossa tecnologia obterá aprovação e aplicação em tratamentos humanos mais rapidamente do que outros microveículos em desenvolvimento”, afirma Ahmed, tendo recebido uma bolsa inicial do ERC do Conselho Europeu de Investigação em 2019 para este projeto.

Imagens de vasos sanguíneos cerebrais com aglomerados de microveículos em laranja (imagem de microscopia). Crédito: Del Campo Fonseca et al., Nature Communications 2023, editado pela ETH Zurich

Outra vantagem é a dissolução das microbolhas no corpo após completar sua tarefa. Em contraste, a navegação magnética requer microveículos magnéticos biodegradáveis, cujo desenvolvimento é difícil. As microbolhas da equipe da ETH Zurich são pequenas e lisas, auxiliando na navegação por capilares estreitos, conforme explica Alexia Del Campo Fonseca, doutoranda do grupo de Ahmed e principal autora do estudo.

Navegando contra o fluxo sanguíneo

Ahmed e sua equipe passaram anos no laboratório desenvolvendo este método de navegação por microbolhas. Em colaboração com a Universidade de Zurique e o Hospital Universitário de Zurique, eles testaram-no com sucesso em vasos cerebrais de ratos. As microbolhas injetadas fluem naturalmente com a corrente sanguínea, mas a equipe usou o ultrassom para controlá-las e direcioná-las contra o fluxo sanguíneo, mesmo através de trajetos vasculares complexos.

O controle dos microveículos envolveu a fixação de transdutores nos crânios dos ratos, gerando vibrações ultrassônicas. Essas vibrações interagem no cérebro, amplificando-se ou cancelando-se em pontos específicos. A equipe utilizou uma técnica sofisticada para ajustar a saída de cada transdutor, monitorada por meio de imagens em tempo real.

Olhando para o futuro

Para imagens neste estudo, foi utilizada microscopia de dois fótons. Os planos futuros incluem o aprimoramento da tecnologia de ultrassom para essa finalidade.

Nesta fase de pesquisa, as microbolhas não estavam carregadas de drogas. O objetivo era estabelecer sua navegabilidade nos vasos sanguíneos e adequação para aplicações cerebrais. Aplicações médicas promissoras estão por vir, especialmente no tratamento de câncer, acidente vascular cerebral e saúde mental. A próxima fase envolve a fixação de moléculas de medicamentos às bolhas para transporte, com o objetivo de desenvolver um método aplicável a tratamentos humanos.

Referência: “Ultrasound trapping and navigation of microrobots in the mouse brain vasculature” por Alexia Del Campo Fonseca, Chaim Glück, Jeanne Droux, Yann Ferry, Carole Frei, Susanne Wegener, Bruno Weber, Mohamad El Amki e Daniel Ahmed, 21 de setembro de 2023, Comunicações da Natureza.
DOI: 10.1038/s41467-023-41557-3

Perguntas frequentes (FAQs) sobre microbolhas de ultrassom

Qual é a descoberta revolucionária em microbolhas de ultrassom?

A inovação é o uso de microbolhas guiadas por ultrassom para navegar pelos vasos sanguíneos cerebrais. Esta técnica oferece um método direcionado e menos invasivo para o tratamento de doenças relacionadas ao cérebro, como tumores e distúrbios psicológicos, reduzindo potencialmente os efeitos colaterais dos medicamentos.

Como funcionam as microbolhas de ultrassom no cérebro?

Os pesquisadores desenvolveram um método para conduzir microveículos, que são essencialmente microbolhas cheias de gás, através dos vasos sanguíneos do cérebro usando ultrassom. Essas microbolhas podem ser equipadas com medicamentos, permitindo a administração precisa do medicamento em áreas específicas do cérebro.

Quais são os benefícios potenciais desta tecnologia de microbolhas de ultrassom?

Esta tecnologia poderia melhorar significativamente o tratamento de distúrbios cerebrais, fornecendo uma abordagem mais localizada para a administração de medicamentos. Tem o potencial de aumentar a eficácia dos medicamentos e ao mesmo tempo reduzir os seus efeitos secundários, particularmente no tratamento de tumores cerebrais, hemorragias e condições neurológicas.

Como o ultrassom se compara a outras tecnologias de navegação para microbolhas?

O ultrassom oferece diversas vantagens sobre outras tecnologias de navegação, como campos magnéticos. É amplamente utilizado na área médica, é seguro e pode penetrar profundamente no corpo. Isto o torna adequado para guiar microbolhas através da complexa rede de vasos sanguíneos no cérebro.

Quais são os planos futuros para esta tecnologia de microbolhas de ultrassom?

O plano imediato é anexar moléculas de medicamentos a essas microbolhas para transporte de medicamentos. Os investigadores pretendem refinar esta tecnologia para utilização em humanos, esperando que ela leve ao desenvolvimento de novos tratamentos para o cancro, acidente vascular cerebral e doenças psicológicas.

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5 comentários

SarahLee91 Dezembro 28, 2023 - 4:22 pm

É incrível como a ciência está sempre encontrando novas formas de tratar doenças, especialmente algo tão complexo como a saúde do cérebro. Realmente espero que isso possa ajudar pessoas com tumores e outras coisas.

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Mike_J Dezembro 28, 2023 - 6:11 pm

uau, isso é uma coisa super legal! Nunca pensei que o ultrassom pudesse fazer coisas assim no cérebro.

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Gato Curioso Dezembro 29, 2023 - 1:46 am

leia sobre a coisa do ultrassom versus magnetismo, ainda meio confuso, mas parece que o ultrassom é a melhor opção? a ciência é selvagem, cara.

Responder
Observador de Saúde Dezembro 29, 2023 - 4:11 am

está se perguntando quanto tempo levará até que essa tecnologia possa ser usada em humanos? parece uma virada de jogo para a medicina.

Responder
TechGeekRon Dezembro 29, 2023 - 9:39 am

devo dizer que estou impressionado com o trabalho da ETH Zurich. Eles estão sempre na vanguarda das inovações tecnológicas, mas este é o próximo nível.

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