Uma equipe liderada pelo Instituto de Ciência dos Materiais de Barcelona (ICMAB-CSIC), em colaboração com o Instituto de Química Avançada da Catalunha (IQAC) e a Universidade de Parma, demonstrou que é possível acompanhar o processo de liberação de medicamentos partícula por partícula. A pesquisa foi publicada na revista Nanoscale Horizons.
Os pesquisadores Anna Solé e Anna Roig explicam que dentro da mesma população de nanopartículas, o comportamento não é homogêneo: algumas liberam o conteúdo muito rapidamente, outras mais lentamente, e algumas mal liberam. Análises baseadas em médias de grandes populações escondem essas diferenças individuais.
A equipe trabalhou com nanocarregadores baseados em um polímero biodegradável chamado PLGA, amplamente utilizado em aplicações médicas. Este material pode encapsular diversas biomoléculas, como proteínas e RNA. No estudo, uma proteína comum chamada albumina foi encapsulada e usada como modelo de medicamento.
Técnicas convencionais para estudar a liberação de carga exigem manipulação das amostras e fornecem apenas informações globais, sem capturar o comportamento individual de cada nanopartícula. Para superar essa limitação, os pesquisadores aplicaram a técnica de microscopia conhecida como dSTORM, que permite localizar moléculas fluorescentes individuais com alta precisão.
Usando diferentes rótulos fluorescentes para o nanocarregador e a proteína encapsulada, eles conseguiram observar ambos os componentes simultaneamente e acompanhar sua evolução por 30 dias. Este rastreamento permitiu observar como cada nanopartícula muda e quantificar a taxa de liberação de proteína ao longo do tempo.
Os resultados mostram uma liberação inicial rápida durante os primeiros dias, seguida por uma fase mais sustentada até a degradação final do polímero. Ao mesmo tempo, as nanopartículas mostram aumento de diâmetro e diminuição do número, indicando processos de hidratação, inchaço e degradação.
Um dos resultados mais relevantes é a identificação de grandes diferenças entre nanopartículas individuais. Enquanto algumas liberam uma parte significativa do conteúdo rapidamente, outras retêm a maior parte por mais tempo. Essas diferenças, invisíveis em estudos baseados em médias, podem desempenhar um papel determinante na eficácia terapêutica e possíveis efeitos adversos.
Esta nova abordagem abre caminho para uma melhor compreensão da complexidade dos sistemas de entrega de medicamentos. O trabalho faz parte da tese de doutorado de Solé, que, junto com equipes médicas, busca desenvolver nanocarregadores para administração direcionada a órgãos como pulmões ou cérebro, com o objetivo de melhorar a regeneração de tecidos danificados.
Informações adicionais sobre o estudo estão disponíveis através do portal Phys.org.
Leia também: Cientistas criam microrreatores artificiais com controle de tráfego molecular
📨 Inscreva-se na Newsletter de O Cafezinho
Receba nossas análises e as principais notícias diárias do Brasil e do Sul Global.