Uma bateria minúscula, feita de liga de zinco e magnésio e capaz de se dissolver no corpo, mostrou-se capaz de aumentar a eficácia de um quimioterápico ativado por baixa concentração de oxigênio, segundo artigo publicado em 16 de outubro de 2025 na revista Advanced Functional Materials.
O dispositivo, desenvolvido por pesquisadores da Southern University of Science and Technology e instituições parceiras, foi projetado para ser implantado diretamente no tumor. Ao funcionar, ele produz hidrogênio e consome oxigênio, aprofundando a condição de hipóxia — ambiente pobre em oxigênio — comum em muitos tumores sólidos.
Como funciona a bateria
A bateria usa um ânodo de liga Zn/Mg e um cátodo de nanotubos de carbono revestidos por platina, separados por uma folha porosa de celulose. Os fluidos corporais atuam como eletrólito. Quando o circuito fecha, a oxidação do metal libera elétrons que:
- reduzem moléculas de água, gerando hidrogênio;
- catalisam a reação de redução de oxigênio no cátodo, convertendo O2 em íons hidróxido.
Ensaios químicos confirmaram liberação contínua de hidrogênio por pelo menos sete dias e queda rápida da concentração de oxigênio a níveis muito baixos durante mais de 12 horas.
Efeitos em cultura celular
Em laboratório, o ambiente criado pela bateria reduziu o potencial de membrana mitocondrial das células tumorais e derrubou o nível intracelular de ATP para cerca de um terço do normal. Aproximadamente 50% das células entraram em estado de hipóxia profunda. Quando o fármaco tirapazamina — ativado apenas em baixa tensão de oxigênio — foi adicionado, a produção de espécies reativas de oxigênio aumentou acentuadamente, levando à morte de mais de 80% das células, contra efeito limitado do fármaco isolado.
Resultados em camundongos
O modelo animal envolveu camundongos com câncer de mama triplo-negativo. Três grupos foram comparados:
Imagem: producing hydrogen and csuming oxygen
- tirapazamina isolada;
- bateria inativa (apenas implante);
- bateria ativa, com ou sem tirapazamina.
A bateria ativa sozinha reduziu o volume tumoral em mais de 80% em duas semanas. Quando combinada a uma única dose intravenosa de tirapazamina, a redução ultrapassou 90%, com quase desaparecimento dos tumores durante o período de observação. O peso corporal dos animais permaneceu estável e não houve danos relevantes a órgãos vitais.
Marcadores imunológicos indicaram aumento de linfócitos T CD4+ e CD8+, além de citocinas como TNF-α, IL-6 e IFN-γ, sugerindo que a combinação de hipóxia induzida, geração de hidrogênio e quimioterapia estimulou resposta imune antitumoral.
Perspectivas
Fabricada com materiais já considerados biocompatíveis e degradáveis, a bateria opera sem fios ou fontes externas de energia e pode ter o tempo de atividade ajustado pela composição da liga ou pelo tamanho do implante. Os autores acreditam que a tecnologia possa futuramente ser adaptada para outros fármacos ativados por hipóxia ou estratégias terapêuticas que dependem de modulação precisa de oxigênio.
Com informações de Nanowerk
