Nanociência e tratamento de câncer

Física Ciência dos materiais

Os canceres são, provavelmente, as doenças mais importantes do ponto de vista da medicina preventiva e terapêutica considerando a quantidade de pessoas acometidas anualmente por eles, o que acarreta perda da qualidade de vida e

mesmo a morte delas e toda a sorte de infortúnios como despesas médicas ao poder público entre outros. A medicina atual dispõe de dois modos tradicionais de tratamento contra tumores maliginos. As quimio e radioterapias, geralmente, associadas com a administração de princípios ativos(medicamentos). Essas duas práticas terapeuticas não atuam somente nas células cancerígenas, frequentemente, atacam tecidos sádios ocasionado uma série de efeitos colaterais ao paciente e até mesmo produz novas doenças. Isso ocorria muito no início da radioterapia, diminuíndo com o desenvolvimento do conhecimento relacionado à dosimetria das radiações.

Entretanto, isso ainda ocorre.

A nanotecnologia, área da física que trata dos fenômenos que ocorrem na escala de dimensão nanométrica, está em grande desenvolvimento, propiciado pela da mecânica quântica, à qual prevê novos fenômenos eletrônicos naquela escala de comprimento, tais como, o conﬁnamento quântico de elétrons e fenômenos de superfícies. Isso tem permitido a "manipulação"de sistemas no nível atômico, fazendo surgir uma gama enorme de novas estruturas para os mais diversos ﬁns, que vão desde aplicações em dispositivos para a detecção de moléculas, armazenamento de energia, ﬁns médicos, computação quântica entre outros.

Uma das classes das diferentes nanoestruturas obtidas é conhecida como caroço(core)-camada(shell). A região interna, que é o caroço, geralmente governa as propriedades estruturais e a camada externa(shell), determina as propriedades eletrônicas da estrutura resultante. Dos variados tipos de estruturacore-shell que já foram obtidas e estudadas, as do tipo prata(Ag) e ouro(Au), são particularmente interessantes em aplicações biomédicas. A prata(Ag) é um

metal reconhecido por ter propriedades bacterícidas e, portanto, permanece na região interior da core-shell por ser tóxico para as células. O ouro, que é um metal nobre, possui propriedades eletrônicas que favorecem a adsorção de mo-

léculas orgânicas em uma superfície formada por esse metal.

Com essas ideias em mente, pesquisadores desenvolveram um sistema core-shell onde o caroço é formado por átomos de prata(Ag), determinando as propriedades estruturais,

e por uma ou mais camadas externas de ouro, determinando as propriedades eletrônicas da core-shell. No trabalho "Propriedades estruturais e eletrônicas das nanopartículas puras e core-shell de prata e de ouro", eu mostro que é pos-

sível construir grandes nanopartículas formadas por um caroço grande de prata, que é mais barata e tóxica, e por uma camada externa de Ouro, que é nobre e, portanto,mais caro para se obter. Uma camada de ouro na superfície dessas nanopartículas já determina as propriedades eletrônicas da nanoestrutura blindando os efeitos nocivos da prata interior.

Os elementos prata e ouro são utilizados juntos por serem da mesma família na tabela periódica e, portanto, possuem propriedades químicas semelhantes. Dessa forma, nanopartículas como a acima descrita, poderiam ser utlizadas como carreadores de drogas para o tratamento de câncer pois, suas superﬁcies compostas por uma camada de átomos de ouro é bastante reativa, ou seja, possui grande energia para a adsorção de biomoléculas, como são muitos princípios ativos, agindo somente na célula ou tecido atacado pelo câncer, preservando as células e tecidos sádios ao não atacá-los, como ocorre com as terapias mais utilizadas atualmente.

Em resumo, as terapias atuais para o tratamento de câncer possuem o efeito nocivo de atacar tecidos sádios. Nanopartículas formadas por átomos de prata na região interior e uma superfície externa de átomos de ouro, o qual possui caráter molecular adsorvendo moléculas de interesse biológico, podem ser utilizadas como vetores de drogas, entregando as mesmas na região onde o câncer se concentra, não atacando os tecidos sádios, evitando os conhecidos efeitos colaterais da quimio e radioterapias e o surgimento de novas doenças.