Pesquisadores apresentaram um sistema de microrrobôs magnéticos capaz de transportar medicamentos pela corrente sanguínea, liberar a carga apenas no local desejado e ser acompanhado em tempo real dentro de tecidos vivos. O estudo, publicado em 29 de outubro de 2025 na revista Advanced Materials, integra controle magnético, liberação química acionada e imagem optoacústica em uma única plataforma.
Como funcionam as partículas
Cada microrrobô mede cerca de 200 nanômetros e reúne três camadas de funcionalidade:
- Núcleo de ferro-platina (FePt) com magnetização remanente de 24,70 emu/g e coercividade de 153,68 mT, permitindo direção estável mesmo após a remoção do campo externo.
- Casca porosa de ZIF-8, um arcabouço metal-orgânico que armazena o fármaco e se degrada em meios ácidos, típicos de tumores ou inflamações.
- Revestimento de PEG, que minimiza a adesão de proteínas e reduz o reconhecimento pelo sistema imune.
Usando doxorrubicina como modelo, a eficiência de carregamento chegou a 93,9% em nove horas. Em pH 5,5, semelhante ao microambiente tumoral, a liberação tornou-se quase total. Radiofrequência de 338 kHz elevou a temperatura da suspensão a 57 °C em 30 minutos, acelerando ainda mais a liberação.
Navegação em enxame
Sob campos magnéticos rotatórios ou oscilatórios, milhares de partículas formaram enxames reconfiguráveis — cadeias, redemoinhos ou nuvens — adequados a diferentes tarefas. Em microcanais que simulam vasos sanguíneos, os enxames avançaram contra fluxos de até 70 mm/s e percorreram 20 µm/s junto às paredes. Em ramificações, 90,5% do grupo foi encaminhado para o ramo escolhido e, em seguida, dispersado para evitar entupimento.
Visualização em tempo real
Acompanhamento foi feito por tomografia optoacústica multiespectral (MSOT), que combina pulsos de laser e detecção ultrassônica. As partículas absorvem luz em 920 nm, faixa pouco atenuada pelo sangue, criando contraste nítido até 7 cm de profundidade em amostras de cérebro suíno. Os microrrobôs também encurtaram o tempo de relaxação T2, funcionando como agentes de contraste para MRI.
Em camundongos vivos, as imagens MSOT mostraram os enxames subirem vasos finos, revelar artérias e veias de 22 µm a até 1,5 mm de profundidade — tudo através de pele e crânio intactos. Campos magnéticos prenderam e soltaram partículas em pontos específicos.
Imagem: Nanowerk https
Testes biológicos
Células neurais expostas a 10 µg/mL de partículas mantiveram 87% de viabilidade após 48 h; marcadores inflamatórios retornaram ao normal em dois dias. Em modelo de barreira hematoencefálica humana, a atuação magnética elevou a passagem de partículas de 20,14% para 78,9% em seis horas. Quando carregadas com doxorrubicina e guiadas a células cancerígenas, as partículas provocaram mortalidade celular comparável ao fármaco livre; versões sem fármaco permaneceram praticamente inofensivas.
Próximos desafios
Os autores alertam que, para aplicação clínica, serão necessários campos magnéticos mais fortes e melhor entrega de luz em tecidos humanos, além de estudos de segurança a longo prazo sobre possíveis resíduos de FePt no organismo.
O trabalho demonstra um modelo integrado no qual a mesma partícula serve como veículo, agente de liberação controlada e marcador de imagem, avançando o conceito de terapias de precisão com mínima agressão a tecidos saudáveis.
Com informações de Nanowerk
