Nanopartículas de ouro? Você sabe para que servem?
Data: 22 de outubro de 2021.
Autores: Dayane de Souza Rodrigues, Matheus Willian Santos de Freitas, Ygor Velloso Tavares e Lívia Tenório Vilela Cerqueira Crespo.
Ilustradora: Marya Luísa Damasceno Oliveira.
Revisora: Lucineide Lima de Paulo.
O ouro é um metal muito conhecido desde a antiguidade. Há registros do uso de ouro em cosméticos desde o Egito antigo, sendo usado no “elixir da longa vida”, pois acreditavam na sua capacidade de rejuvenescer a mente e o corpo. Existem outros registros de suas aplicações em outras civilizações antigas para propósitos similares, ao redor de todo o mundo. Além disso, em 1890 foi descoberto que os sais de ouro eram tóxicos contra determinados microrganismos e passaram a ser utilizados no tratamento de tuberculose.
O ouro é um metal difícil de ser oxidado, com uma alta capacidade de conduzir energia e calor, além de uma facilidade elevada de formar fios e chapas muito finas. Costuma ser utilizado de muitas formas no cotidiano, como na gastronomia, onde seu pó pode fazer parte da decoração de bolos e doces; em pinturas de peças de cerâmica; em joias – associado ou não a outros metais, como cobre e prata –; na indústria, como catalisador (acelerador de reações químicas), em equipamentos eletrônicos de alto desempenho; e até mesmo em tratamentos estéticos dentários, funcionando como um revestimento ao dente, podendo ser removido e com a vantagem de ser uma aplicação indolor.
Porém, as aplicabilidades do ouro não acabam por aí.
Quando utilizado na forma de nanopartículas, a utilidade desse metal aumenta ainda mais. Cada formato e tamanho de nanopartículas de ouro apresenta propriedades físicas diferentes, como ópticas, magnéticas, elétricas e catalíticas. Essas diferentes características conferem muitas aplicações, como o uso na composição de telas sensíveis ao toque quando estão na configuração de nanofibras; para fins medicinais, encapsulando medicamentos, direcionando-os para agir no local necessário e reduzindo sua toxicidade ao organismo; além de cosméticos quando na forma de esferas, cubos ou prismas.
Figura 1: Formatos das nanopartículas de ouro
Autor: Piyushkumar Sadhu
Atualmente, as nanopartículas de ouro (AuNPs) são aplicadas para aprimorar o desempenho de produtos comercializados em setores que atuam no bem estar, na beleza e na saúde. A evolução do uso das nanopartículas ocorre por conta de sua habilidade em transportar pequenas quantidades de ingredientes para áreas de difícil acesso, como as camadas presentes em nosso cabelo e pele. Além disso, devido às suas propriedades antioxidantes, as AuNPs vêm sendo muito utilizadas em cosméticos para a pele, especialmente em cremes faciais, ajudando no rejuvenescimento e hidratação facial, e também, em batons e xampus, proporcionando maior brilho.
Figura 2: Máscara de ouro / Figura 3: Creme capilar
Autor: ADCOS Dermocosméticos / Autor Vek Profissional
No campo da nanomedicina, o estudo relacionado às novas propriedades dos nanomateriais tem sido bastante utilizado, uma vez que nanopartículas podem ser sintetizadas e modificadas para administrar medicamentos, e na descoberta precoce do câncer. Há diversos estudos acerca de como as nanopartículas podem ser utilizadas para detecção e tratamento da doença.
Para descobrir a região afetada, o método convencional mais utilizado identifica proteínas específicas das células cancerosas. Entretanto, nos primeiros estágios do câncer, não é possível verificar a presença de tais proteínas, uma vez que a concentração delas é muito baixa. Por isso, formas de diagnosticar o câncer nos estágios iniciais vêm se fazendo cada vez mais necessárias, e estudos recentes mostram que as nanopartículas de ouro são excelentes candidatas para detectar células cancerosas, sendo capazes de identificar as proteínas em concentrações extremamente baixas (cerca de 1000 vezes menores que o método convencional).
Foi desenvolvida uma técnica com a utilização das nanopartículas de ouro que, ao emitirem luz, acabam revelando a localização exata de células cancerígenas nas primeiras etapas da doença. Desse modo, a detecção do câncer é feita de forma mais rápida. Neste método, anticorpos que se associam a proteínas tumorais são aderidos à nanopartícula de ouro. Assim, ao encontrarem a região cancerosa, as AuNPs se conectam às células cancerígenas, tornando possível localizar a parte prejudicada do tecido ao incidir radiação infravermelha, fazendo com que as nanopartículas emitam uma luz única.
Para o tratamento, um dos métodos funcionais é bem parecido com a forma de detecção citada acima. Nanoesferas de dióxido de silício são revestidas com uma fina camada de ouro, formando nanoshells de ouro. Essas nanoshells tendem a se depositar em locais mais permeáveis no corpo, ou seja, onde existe uma inflamação – neste caso, causada por um tumor.
Figura 4: Nanoshell de ouro e dióxido de silício
Autor: Os autores
O tratamento é dividido em duas etapas: na primeira, o paciente recebe as nanopartículas por meio intravenoso. Na segunda etapa, com auxílio de ressonância magnética e ultrassom, os médicos localizam o tumor e incidem um laser que emite uma luz próxima à radiação infravermelha. As AuNPs absorvem a luz e a convertem em calor, esquentando o suficiente para destruir as células cancerosas.
O estudo das nanoshells de ouro foi realizado na UTHealthy, Mt. Sinai e University of Michigan para tratar pacientes diagnosticados com câncer de próstata, e os resultados foram satisfatórios, pois os pacientes tiveram recuperações fáceis e muito rápidas. Foi observado que um dos pacientes estava disposto a realizar suas atividades de rotina dentro de um período de sete dias após a cirurgia, ao passo que um tratamento utilizando radioterapia convencional duraria cerca de oito semanas.
A utilização de nanopartículas de ouro não exige a remoção da próstata, enquanto em procedimentos como quimioterapia e radioterapia, a remoção total do órgão geralmente é necessária – o que pode levar à disfunção erétil, incontinência urinária e à realização indispensável de terapias hormonais. Caso o método não funcione como esperado, é possível tentar novamente ou buscar recursos médicos mais tradicionais, uma vez que falhas nos processos com nanopartículas não inviabilizam outras técnicas.
A metodologia descrita acima está sendo estudada e avaliada para tratar outros tipos de câncer, como câncer de pele e tumores cerebrais difíceis de serem removidos cirurgicamente, uma vez que a técnica pode destruir seletivamente células cancerígenas sem danificar células saudáveis. As aplicações citadas anteriormente são possíveis apenas porque o ouro é dificilmente oxidado e o organismo humano aceita bem a presença do metal em determinadas quantidades (biocompatibilidade).
As nanopartículas de ouro são apenas um galho da gigantesca árvore da nanotecnologia. É importante relatar que a nanopartícula de ouro, quando incorporada a fármacos antitumorais, tem sua circulação pelo organismo reduzida, e sua ação ocorre apenas no tumor, contribuindo para a diminuição da sua toxicidade e aumento da seletividade e eficácia.
Outras nanopartículas vêm sendo estudadas para auxiliar em diversas áreas. Consequentemente, a medicina vem utilizando os estudos a respeito da nanotecnologia para desenvolver métodos e procedimentos mais eficazes para tratar doenças que antes não possuíam tratamento ou cura, além de formas mais eficientes de medicar pacientes ou prevenir doenças. Para saber mais como algumas dessas tecnologias funcionam, leia as nanocuriosidades abaixo:
Fontes:
COFAS, Alleynah. Engineering Nanomedicine For Noninvasive Cancer Therapy.
Texas A&M University College of Engineering. USA: 2020. Disponível em: https://today.tamu.edu/2020/12/21/engineering-nanomedicine-for-noninvasive-cancer-therapy/. Acesso em: 13 out. 2021.
COURA, Mariana; ARROYOS, Guilherme; CORREIA, Lilian; FREM, Regina. Como Obter Nanopartículas de Ouro Usando Suco de Limão? Química Nova. V. 41, n. 5, p. 533-539. São Paulo: fev. 2018. Mensal. Sociedade Brasileira de Química (SBQ). http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20170202. Disponível em: http://static.sites.sbq.org.br/quimicanova.sbq.org.br/pdf/AR20170486.pdf. Acesso em: 24 set. 2021.
MÁSCARA DE OURO. Anúncio de produto cosmético em loja virtual. Loja Adcos Dermocosméticos. Cariacica/ ES: 2021. Disponível em: https://www.lojaadcos.com.br/mascara-de-ouro-adcos/p. Acesso em: 18 out. 2021.
MÁSCARA OURO E COLÁGENO VEK PROFISSIONAL. Anúncio de produto cosmético em loja virtual. Loja VEK Kevon Profissional. [Duque de Caxias/ RJ]: 2021. Disponível em: https://shop.vekcosmeticos.com.br/linha-ouro/linha-ouro-e-colageno-mascara-1-5l. Acesso em: 18 out. 2021.
McASHAN, Britni R.. Prostate cancer treatment trial uses gold nanoparticles. 2019. Texas Medical Center. Houston, USA: 2021. Disponível em: https://www.tmc.edu/news/2019/04/prostate-cancer-treatment-trial-uses-gold-nanoparticles/. Acesso em: 13 out. 2021.
NANOPARTÍCULAS de ouro, forma e estabilidade. Centro Nacional de Pesquisa em Engenharia e Materiais. Campinas/ SP: 2016. Disponível em: https://cnpem.br/nanoparticulas-de-ouro-forma-e-estabilidade/. Acesso em: 18 out. 2021.
NANOPARTÍCULAS de ouro para detectar o câncer. Agencia Iberoamericana para la Difusión de la Ciencia y la Tecnología (DiCYT). Espanha, 2010. Disponível em: https://www.dicyt.com/viewNews.php?newsId=16906. Acesso em: 24 set. 2021.
SADHU, Piyushkumar; RAJPUT, Anjali; KUMAR, Avinash; DASH, Dillip; SHAH, Nirmal; PATEL, Shivkant. A Combined Approach of Gold Nanoparticles with Cannabinoids for the Treatment of Cancer -A Review. 12. 393-405. 2020. 10.31838/ijpr/2020.SP1.077. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/343879153_A_Combined_Approach_of_Gold_Nanoparticles_with_Cannabinoids_for_the_Treatment_of_Cancer_-A_Review. Acesso em 18 out. 2021.
SANTOS, Millena Tosta dos. A Importância da Utilização de Nanopartículas de Ouro no Diagnóstico do Câncer de Mama no Exame de Ressonância Magnética. Monografia (Tecnólogo em Radiologia) - Faculdade Maria Milza. Governador Mangabeira-BA. 2021. Disponível em: http://131.0.244.66:8082/jspui/bitstream/123456789/2267/1/RADIOLOGIA%20-%20MILLENA%20TOSTA%20DOS%20SANTOS.pdf. Acesso em: 15 out. 2021.
SILVA, Andressa Alves da. Síntese e Estabilização de Nanopartículas de Ouro Para Fins Biotecnológicos e Cosméticos. 2016. 93 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Tecnologia Nuclear - Materiais, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://pelicano.ipen.br/PosG30/TextoCompleto/Andressa%20Alves%20da%20Silva_M.pdf. Acesso em: 24 set. 2021.