Samara Mendes Matos, Nathali Ricardo Barbosa de Lima, Luciana Carvalheira
{"title":"EFEITO DA ATIVAÇÃO NEUTRÔNICA NO COPOLÍMERO PLA-PEG ASSOCIADO À NANOPARTÍCULAS DE OURO","authors":"Samara Mendes Matos, Nathali Ricardo Barbosa de Lima, Luciana Carvalheira","doi":"10.1016/j.htct.2025.103778","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<div><h3>Introdução/Justificativa</h3><div>Nos últimos anos, vários estudos têm sido dedicados à compreensão dos efeitos da radiação ionizante sobre moléculas orgânicas, especialmente aquelas com potencial para aplicações médicas e farmacológicas. Devido à sua variedade, versatilidade e propriedades, os materiais poliméricos são a classe de materiais mais investigada no desenvolvimento de sistemas para aplicação na medicina. O polietilenoglicol (PEG) é um polímero quimicamente estável, regularmente utilizado em cosméticos e como carga em produtos farmacêuticos, pois o organismo o elimina sem metabolizá-lo. Além disso, as partículas de PEG escapam do reconhecimento e captura por células fagocíticas após a administração in vivo, permanecendo por um período prolongado na circulação sistêmica. Já o ácido polilático (PLA) é um poliéster alifático biocompatível e biodegradável, sintetizado a partir de recursos renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar. Devido às sua taxa de degradação lenta e baixa toxicidade, o PLA tem sido amplamente utilizado em sistemas de liberação de fármacos. A combinação de PEG e PLA como copolímero (PLA-PEG) oferece um efeito sinérgico ao combinar a hidrofilicidade do PEG com a biodegradabilidade do PLA. O uso deste copolímero na área médica tem ocorrido de diversas formas, sendo de interesse principal estudar sua associação com nanopartículas de ouro (AuNPs) e a aplicação desses nanossistemas tanto para exames de imagem quanto para terapia. A utilização do copolímero PLA-PEG para a funcionalização superficial das AuNPs pode otimizar ainda mais o desempenho deste nanossistema, melhorando a estabilidade e permitindo um encapsulamento e liberação mais eficiente dos fármacos de interesse. A alta energia emitida por fontes radioativas causa a formação de radicais livres que podem se recombinar, levando a um rearranjo das cadeias poliméricas. Esse processo pode resultar em reticulação ou degradação do material irradiado.</div></div><div><h3>Objetivos</h3><div>O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da ativação neutrônica do complexo formado por AuNPs-SH-PEG-PLA, observando se ocorre radiólise desses polímeros ou alguma degradação nesse sistema. Este estudo também nos fornecerá informações sobre a dose mínima necessária para a ativação desse complexo, o que é de extrema importância não apenas para os pacientes, mas também para a proteção radiológica de todos os profissionais envolvidos no processo.</div></div><div><h3>Materiais e Métodos</h3><div>A obtenção do nanossistema AuNPs-SH-PEG-PLA foi baseada na metodologia de Reena et al. (2017). O nanosistema foi irradiado no canal J9 com um fluxo de nêutrons de 10⁸ n.cm⁻²·s⁻¹ no reator Argonauta, com um tempo de irradiação de 2h para cada amostra. Foram obtidas 2 amostras, cada uma contendo uma alíquota de 3 ml do nanosistema. As amostras foram divididas de acordo com a dose aplicada, sendo que a primeira amostra não recebeu nenhum tipo de irradiação e as outras receberam 2,10 Gy.</div></div><div><h3>Resultados</h3><div>Em função do estágio inicial da pesquisa, os resultados e suas respectivas análises estão em andamento, conforme o planejado.</div></div><div><h3>Conclusão</h3><div>Mesmo com os estudos ainda em andamento, o revestimento de AuNPs com PEG-PLA desenvolvido neste estudo tem potencial para ser uma ferramenta útil para a obtenção de nanomateriais funcionalizados adequados para posterior ligação a fármacos com atividade antitumoral ou para uso como agentes de contraste em diagnóstico.</div></div>","PeriodicalId":12958,"journal":{"name":"Hematology, Transfusion and Cell Therapy","volume":"47 ","pages":"Article 103778"},"PeriodicalIF":1.6000,"publicationDate":"2025-04-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Hematology, Transfusion and Cell Therapy","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S253113792500046X","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"HEMATOLOGY","Score":null,"Total":0}
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Abstract
Introdução/Justificativa
Nos últimos anos, vários estudos têm sido dedicados à compreensão dos efeitos da radiação ionizante sobre moléculas orgânicas, especialmente aquelas com potencial para aplicações médicas e farmacológicas. Devido à sua variedade, versatilidade e propriedades, os materiais poliméricos são a classe de materiais mais investigada no desenvolvimento de sistemas para aplicação na medicina. O polietilenoglicol (PEG) é um polímero quimicamente estável, regularmente utilizado em cosméticos e como carga em produtos farmacêuticos, pois o organismo o elimina sem metabolizá-lo. Além disso, as partículas de PEG escapam do reconhecimento e captura por células fagocíticas após a administração in vivo, permanecendo por um período prolongado na circulação sistêmica. Já o ácido polilático (PLA) é um poliéster alifático biocompatível e biodegradável, sintetizado a partir de recursos renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar. Devido às sua taxa de degradação lenta e baixa toxicidade, o PLA tem sido amplamente utilizado em sistemas de liberação de fármacos. A combinação de PEG e PLA como copolímero (PLA-PEG) oferece um efeito sinérgico ao combinar a hidrofilicidade do PEG com a biodegradabilidade do PLA. O uso deste copolímero na área médica tem ocorrido de diversas formas, sendo de interesse principal estudar sua associação com nanopartículas de ouro (AuNPs) e a aplicação desses nanossistemas tanto para exames de imagem quanto para terapia. A utilização do copolímero PLA-PEG para a funcionalização superficial das AuNPs pode otimizar ainda mais o desempenho deste nanossistema, melhorando a estabilidade e permitindo um encapsulamento e liberação mais eficiente dos fármacos de interesse. A alta energia emitida por fontes radioativas causa a formação de radicais livres que podem se recombinar, levando a um rearranjo das cadeias poliméricas. Esse processo pode resultar em reticulação ou degradação do material irradiado.
Objetivos
O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da ativação neutrônica do complexo formado por AuNPs-SH-PEG-PLA, observando se ocorre radiólise desses polímeros ou alguma degradação nesse sistema. Este estudo também nos fornecerá informações sobre a dose mínima necessária para a ativação desse complexo, o que é de extrema importância não apenas para os pacientes, mas também para a proteção radiológica de todos os profissionais envolvidos no processo.
Materiais e Métodos
A obtenção do nanossistema AuNPs-SH-PEG-PLA foi baseada na metodologia de Reena et al. (2017). O nanosistema foi irradiado no canal J9 com um fluxo de nêutrons de 10⁸ n.cm⁻²·s⁻¹ no reator Argonauta, com um tempo de irradiação de 2h para cada amostra. Foram obtidas 2 amostras, cada uma contendo uma alíquota de 3 ml do nanosistema. As amostras foram divididas de acordo com a dose aplicada, sendo que a primeira amostra não recebeu nenhum tipo de irradiação e as outras receberam 2,10 Gy.
Resultados
Em função do estágio inicial da pesquisa, os resultados e suas respectivas análises estão em andamento, conforme o planejado.
Conclusão
Mesmo com os estudos ainda em andamento, o revestimento de AuNPs com PEG-PLA desenvolvido neste estudo tem potencial para ser uma ferramenta útil para a obtenção de nanomateriais funcionalizados adequados para posterior ligação a fármacos com atividade antitumoral ou para uso como agentes de contraste em diagnóstico.
近年来,一些研究致力于了解电离辐射对有机分子的影响,特别是那些具有医学和药理应用潜力的分子。由于其多样性、多功能性和性能,高分子材料是医学应用系统开发中研究最多的一类材料。聚乙二醇(PEG)是一种化学稳定的聚合物,经常用于化妆品和药品,因为身体不代谢就会消除它。此外,PEG颗粒在体内给药后逃脱吞噬细胞的识别和捕获,在体循环中停留较长时间。聚乳酸(PLA)是一种生物相容性和可生物降解的脂肪族聚酯,由可再生资源如玉米淀粉或甘蔗合成。聚乳酸因其降解速度慢、毒性低而被广泛应用于给药系统中。聚乙二醇和聚乳酸作为共聚物(PLA-PEG)的结合,结合聚乙二醇的亲水性和聚乙二醇的生物降解性,提供了协同效应。这种共聚物在医学领域的应用有多种形式,主要的兴趣是研究它与金纳米颗粒(AuNPs)的结合,以及这些纳米系统在成像和治疗方面的应用。使用聚乳酸-聚乙二醇共聚物进行AuNPs表面功能化可以进一步优化纳米体系的性能,提高稳定性,并允许更有效地封装和释放感兴趣的药物。放射源发出的高能量导致自由基的形成,自由基可以重组,导致聚合物链的重排。这一过程可能导致辐照材料的交联或降解。本研究的目的是评估AuNPs-SH-PEG-PLA络合物的中子活化效应,观察这些聚合物是否发生辐射分解或在该体系中发生一些降解。这项研究还将为我们提供激活该复合物所需的最小剂量的信息,这不仅对患者极为重要,而且对参与该过程的所有专业人员的辐射防护也极为重要。AuNPs-SH-PEG-PLA纳米体系的材料和方法是基于Reena等人(2017)的方法。在Argonauta反应器中,纳米系统在J9通道中以10 m . n.cm(毒血症²·s(毒血症¹))的中子通量照射,每个样品照射时间为2h。获得2个样品,每个样品含有3毫升的纳米体系。样品按剂量划分,第一个样品不接受任何类型的辐照,其他样品接受2.10 Gy。结果由于研究的初始阶段,结果和各自的分析正在按计划进行中。结论即使研究仍在进行中,本研究开发的聚乙二醇-聚乳酸涂层AuNPs仍有可能成为获得功能化纳米材料的有用工具,这些材料适合于随后与具有抗肿瘤活性的药物结合或作为诊断造影剂使用。