Investigadores israelitas usam nanodiamantes para criar medicamentos

A tecnologia através da pele já é utilizada em adesivos para nicotina, cafeína, alívio da dor e muito mais. Mas para tratar camadas específicas da pele, os desenvolvedores de medicamentos precisam de entender como as partículas se comportam ao passar pela pele.

As empresas farmacêuticas estão a desenvolver novos tratamentos recorrendo a partículas invisíveis revestidas com remédios, mas precisam de saber exatamente em qual parte da pele atingem para concluir a sua eficácia.

Pioneiros de Israel

Uma equipa da Universidade Bar-Ilan de Israel, perto de Tel Aviv, fez uma descoberta inovadora que permite rastrear com precisão o movimento das partículas. Esse sistema é baseado no uso de um laser que indica se os nanodiamantes estão no lugar certo e nas concentrações certas para que os tratamentos através da pele funcionem.

Sem esses lasers, os desenvolvedores de medicamentos que realizam testes clínicos, tiveram de fazer biópsias, uma técnica invasiva e às vezes dolorosa na qual células ou tecidos são removidos, para ver se os nanodiamantes atingiam o seu alvo.

O professor Dror Fixler, Diretor do Instituto de Nanotecnologia e Materiais Avançados de Bar-Ilan, disse que “este é um desenvolvimento significativo na dermatologia e na engenharia óptica”. “Isto vai abrir portas para o desenvolvimento de medicamentos aplicados através da pele, recorrendo ao uso de nanotecnologia avançada”, acrescentou.

Os nanodiamantes são uma inovação muito recente. São produzidos no departamento de química da universidade ao detonar explosivos dentro de uma câmara fechada. Isso replica as condições de alta pressão e alta temperatura sob as quais os diamantes naturais são formados abaixo da superfície da Terra.

São então aplicados na pele como uma solução feita através de um pó muito fino misturado com algumas gotas de água. Em experiências de laboratório a equipa usou pele de porco e foi recolhendo sempre análises de progresso de três horas.

A parte complicada é rastrear algo que mede apenas um milésimo de milímetro. Não é fácil em qualquer circunstância, mas sendo o tecido da pele turvo, opaco e difícil de analisar, torna-se um processo ainda mais atribulado.

Até agora, a única maneira de mapear o movimento dos nanodiamantes era realizar uma biópsia e depois examinar a amostra com o uso de um microscópio eletrónico de transmissão de alta potência.

Não existia nenhuma forma de ver o lugar exato onde os nanodiamantes estavam a atuar, e agora existe. Fixler e a sua equipa combinaram um laser com um algoritmo que lhes permite ver o que está a acontecer com esses diamantes na pele.

O algoritmo usa matemática altamente complexa para interpretar uma imagem visual básica e determinar onde estão os nanodiamantes. Eles não são realmente visíveis, mas a imagem captura dados que permitem que o algoritmo compreenda a sua localização. 

Método Inovador

Channa Shapira, que frequenta um doutoramento, envolvida na pesquisa em Bar-Ilan, disse que “a maioria dos detetores consegue identificar a intensidade das ondas de luz óticas”. “Mas há um conceito mais complicado de entender, que não pode ser realmente capturado, nem mesmo matematicamente, chamado de fase. É a parte imaginária da onda, que não é mensurável, mas contém muitas informações importantes”, acrescentou.

“Pegamos num conjunto de imagens usando uma câmara simples, depois temos um algoritmo que reconstrói a fase perdida”, revelou Shapira.

Durante esse processo os pacientes são brevemente expostos a uma faixa de laser azul. Um sistema óptico cria então uma imagem 3D semelhante a uma fotografia, através da qual as alterações no tecido tratado podem ser extraídas e comparadas com o tecido não tratado, usando o algoritmo especialmente criado.

Shapira disse que “esta nova geração de medicamentos pode atravessar a pele e substituir injeções, podendo ser direcionada para locais específicos no corpo”. “Mas para os poder direcionar, precisamos de ser capazes de os rastrear primeiro, para ver o quão profundo eles vão e de que forma penetram na pele.”

“Quando tentamos detectar nanopartículas em ambientes tão turvos, a qualidade da imagem é sempre limitada. Neste momento estamos a ir numa direção diferente de detecção. Queremos saber como é que os nanodiamantes penetram nas diferentes camadas da pele, a epiderme, a derme e a gordura, mas sem as visualizar.”