Pontos quânticos podem permitir monitorar em detalhes o fluxo sanguíneo

Ana Maia
15/05/2017

Ilustração livre de veias e artérias. [1]
Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram um material à base de pontos quânticos [2] de arseneto de índio (InAs) que prometem viabilizar novas técnicas ópticas de imagens funcionais [3,4]. Atualmente, técnicas ópticas de imagens médicas utilizam ondas eletromagnéticas na região do infravermelho próximo e do visível. Nessas regiões, observa-se atenuação e espalhamento significativos dos fótons ao atravessar o corpo, causando diminuição de sensibilidade, de resolução espacial e aumentando o tempo necessário para obtenção da informação.

A chave para a viabilização de uma técnica óptica de maior poder de penetração parece estar no desenvolvimento de um material com emissão em uma região específica do infravermelho, denominada ondas curtas ou short-wavelength infrared (SWIR). O tecido biológico mole é praticamente transparente a fótons desta região.

Foi exatamente isto que o grupo do MIT conseguiu: um material à base de pontos quânticos de InAs que emite na região do SWIR com alta intensidade [3]. E este material já foi testado com sucesso em modelos experimentais de ratos [4].

Utilizando os emissores à base de InAs, os pesquisadores quantificaram o metabolismo das lipoproteínas em vários órgãos simultaneamente, em tempo real, monitoraram o ritmo cardíaco e a respiração e geraram um mapa tridimensional do fluxo sanguíneo no cérebro. Os resultados comprovaram o alto poder de penetração, a alta resolução espacial e a rápida velocidade de aquisição de dados da nova técnica.

A sensibilidade da técnica é tanta que permite mensurar o fluxo sanguíneo em detalhes em áreas grandes. Assim, é possível monitorar as alterações do fluxo sanguíneo em um tumor à medida que ele cresce ou em resposta a uma determinada medicação. E este é apenas um exemplo de aplicação da nova técnica, cujo maior desafio agora é o desenvolvimento de um elemento contendo este novo emissor que tenha toxicidade compatível com o uso em humanos.

[1] Crédito da imagem: geralt (Pixabay) / Creative Commons CC0. URL: https://pixabay.com/pt/veias-art%C3%A9rias-sangue-circuito-665093/.

[2] Pontos quânticos são nanoestruturas de materiais que apresentam propriedades físicas diferenciadas em função do confinamento em dimensões muito reduzidas de partículas e excitações quânticas.

[3] D Franke et al. Continuous injection synthesis of indium arsenide quantum dots emissive in the short-wavelength infrared. Nature Communications 7, 12749 (2016).

[4] OT Bruns et al. Next-generation in vivo optical imaging with short-wave infrared quantum dots. Nature Biomedical Engineering 1, 0056 (2017).

Como citar este artigo: Ana Maia. Pontos quânticos podem permitir monitorar em detalhes o fluxo sanguíneo. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2017/05/pontos-quanticos-podem-permitir-monitorar-em-detalhes-o-fluxo-sanguineo/. Publicado em 15 de maio (2017).

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Ana Maia

Ana Maia

Doutora em Tecnologia Nuclear. Professora da Universidade Federal de Sergipe. Escreve sobre Física Médica e Tecnologia Nuclear no Saense.

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