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17 abril, 2017 • 2:00 Enviado por PPIPA

Nanocristais: da sua tela de LCD à pesquisa biológica

 

Por: Flávia Batista Ferreira França, Vanessa dos Santos Miranda (Doutorado/PPIPA) e Jacqueline Pádua de Queiroz (Mestrado/PPIPA).

Editor-chefe: Tiago Mineo.

 

quantum

Fonte: princetoninnovation.org

 

A utilização de marcadores fluorescentes nos últimos anos vem ganhando destaque na experimentação cientifica, facilitando a visualização de estruturas biológicas que interessam de acordo com a pesquisa desenvolvida. Com isso, surge a necessidade de aprimoramento deste método, para que a visualização de marcadores seja cada vez mais clara, objetiva e específica.

A partir de pesquisas relacionadas a área de nanotecnologia, foi possível o desenvolvimento de nanopartículas dos quais derivam os quantum dots (QDs): nanocristais fluorescentes não só utilizados na área da pesquisa biológica, mas também como uma técnica que traz mais brilho ao LCD. Sim! Aquele da televisão, emitindo cores mais vivas. Na área biológica, os QDs são utilizados como ferramentas para visualização de processos celulares em tempo real, sendo desejado pelos pesquisadores por serem altamente estáveis e possuírem melhor desempenho do que os fluorocromos tradicionais, como biomarcadores in vivo e in vitro. Além disso, são encapsulados em polímeros anfifílicos, possibilitando o direcionamento de drogas para protocolos terapêuticos.

Com uma capacidade multifuncional e resistência a degradação química e enzimática, os QDs podem ser complexados simultaneamente a vários diversos alvos, como anticorpos, peptídeos e ácidos nucléicos, aumentando a efetividade e a acurácia no estudo de diversas patologias. A flexibilidade de marcações em diferentes espectros também é um diferencial, pois os QDs podem ser sintetizados para emissão de fluorescência que varia do infravermelho ao ultravioleta, de acordo com sua variação de tamanho.

As possibilidades de uso dos nanocristais não param por aí: pesquisadores estão pesquisando sobre técnicas em que os QDs serão utilizadas no rastreamento de antígenos tumorais, no entendimento dos mecanismos de liberação de fármacos dentro das células, bem como acoplados a anticorpos para ensaios de citometria de fluxo e cell sorting. QDs conjugados à IgG anti-Her2, marcador frequentemente encontrado na superfície de células de carcinoma mamário, foram mais visíveis e fotoestáveis, em comparação com corantes orgânicos. Metodologia semelhante foi utilizada para triagens de novas classes de medicamentos anti-malária, marcando diretamente eritrócitos infectados com Plasmodium falciparum, nos quais os nanocristais funcionam como uma sonda para o rastreio de fármacos e análise da sensibilidade dos mesmos por citometria de fluxo.

Impulsionada por seu potencial, a ciência por trás dos QDs vem sendo constantemente aprimorada, refinando-se a síntese dos compostos para que estes nanocristais possam ser utilizados em uma gama cada vez mais vasta de protocolos laboratoriais e terapêuticos.

 

Referencias:
– Babu, L.T.; Paira, P. Current application of quantum dots (QD) in cancer therapy: A review. Mini Review in Medical Chemistry, 2017.
– Ku, M.J.; Dossim, F.M.; Choi, Y.; Moraes, C.B.; Ryo, J.; Song, R.; Freitas-Junior, L.H. Quantum dots: a new tool for anti-malarial drug assays. Malaria Journal, 10, 118, 2011.
– Silva, A.C.A.; Silva, M.J.B.; Luz, F.A.C.; Silva, D.P.; Deus, S.L.V.; Dantas, N.O. Controlling the Cytotoxicity of CdSe Magic-Sized Quantum Dots as a Function of Surface Defect Density. Nano Letters, 14, 452-457, 2014.
– Wu, X. et al. Immunofluorescent labeling of cancer marker Her2 and other cellular targets with semiconductor quantum dots. Nature biotechnology, v. 21, n. 1, p. 41-46, 2003.
– Zare, B.; Nami, M.; Shahverdi, A.R. Trancing tellurium and its nanostructures in biology. Biol Trace Elem Res, 2017.