Magnetolipossomas multifuncionais contendo nanopartículas magnéticas-plasmónicas para aplicação em terapia dual (fototermia-quimioterapia)

Abstract

Atualmente, o cancro é uma das principais causas de morte a nível mundial. Apesar das inúmeras investigações e descobertas conseguidas até aos dias de hoje, existem bastantes dificuldades num diagnóstico rápido, bem como em tratamentos direcionados de forma a diminuir os efeitos secundários. Assim, há uma urgência na descoberta de novos métodos de diagnóstico e tratamento. A Nanotecnologia tem, cada vez mais, permitido o desenvolvimento de novas técnicas e estratégias para aplicação na terapia do cancro, como por exemplo, através do uso de hipertermia. As nanopartículas magnéticas (MNPs) mostram-se cada vez mais importantes neste sentido, devido às suas características únicas, tais como a capacidade de direcionamento para um local terapêutico alvo com recurso a gradientes de campo magnético externo. Por outro lado, o ouro, tem sido utilizado em diversos estudos e em diferentes aplicações, desde o revestimento de partículas para prevenir a aglomeração, até aos testes do potencial de nanopartículas de ouro no aquecimento local em terapia do cancro. Neste trabalho, foram preparadas e posteriormente caracterizadas, nanopartículas com propriedades magnéticas e plasmónicas, nomeadamente nanopartículas magnéticas de ferrite de manganês decoradas com nanopartículas de ouro; nanopartículas magnéticas de ferrite de níquel decoradas com nanopartículas de ouro; nanopartículas núcleo-coroa com núcleo de ferrite de manganês e coroa de ouro e nanopartículas núcleo-coroa com núcleo de ferrite de níquel e coroa de ouro. As nanopartículas sintetizadas foram utilizadas para a formação de magnetolipossomas sólidos (SMLs), sendo estes sistemas o nosso alvo de estudo. Estes nanossistemas foram avaliados quanto à capacidade de produção de aquecimento local por excitação na banda plasmónica do ouro, tendo-se medido a inibição da fluorescência do corante rodamina incorporado na camada lipídica dos SMLs. Os sistemas que apresentaram melhores resultados foram os SMLs contendo nanopartículas núcleo/coroa ferrite de manganês/Au e as decoradas de ferrite de níquel. Estes sistemas foram testados como nanotransportadores de novos potenciais fármacos antimorais, derivados de tienopiridina, tendo se revelado promissores para a terapia dual do cancro, combinando quimioterapia e fototermia.

Currently, cancer is one of the leading causes of death worldwide. Despite the many investigations and discoveries to date, there are many difficulties in rapid diagnosis as well as in targeted treatments to reduce side effects. Thus, there is urgency in the discovery of new methods for diagnosis and treatment. Nanotechnology has increasingly allowed the development of new techniques and strategies for application in cancer therapy, for example, using hyperthermia. Magnetic nanoparticles (MNPs) have been increasingly important in this regard, due to their unique characteristics, such as the ability to target a target a specific therapeutic site using external magnetic field gradients. On the other hand, gold has been used in several studies and different applications, from particle coating to preventing agglomeration, to tests of the potential of gold nanoparticles for local heating in cancer therapy. In this work, nanoparticles with magnetic and plasmonic properties were prepared and characterized, including magnetic nanoparticles of manganese ferrite decorated with gold nanoparticles; magnetic nanoparticles of nickel ferrite decorated with gold nanoparticles; core-shell nanoparticles with manganese ferrite core and gold shell; and core-shell nanoparticles with nickel ferrite core and gold shell. The synthesized nanoparticles were used for the preparation of solid magnetoliposomes (SMLs), these systems being our target of study. These nanosystems were evaluated for the ability to cause local heating upon excitation in the gold plasmonic band. For that, the fluorescence quenching of rhodamine incorporated in SMLs lipid layer was measured. The systems exhibiting the best results were the SMLs containing core-shell nanoparticles with manganese ferrite core and gold shell and the SMLs containing magnetic nanoparticles of nickel ferrite decorated with gold nanoparticles. These systems were further tested as nanocarriers for novel potential antitumor drugs (thienopyridine derivatives), revealing to be promising for dual cancer therapy, combining chemo- and phototherapy.