Nanocatalisadores magnéticos aumentam o tratamento de tumores by way of regulação de densidade eletrônica

A terapia do câncer sempre lutou para direcionar as células tumorais de maneira eficaz, minimizando os danos ao tecido saudável. Os tratamentos tradicionais, como quimioterapia e radiação, geralmente não têm precisão e causam efeitos colaterais graves. Como resultado, existe um interesse crescente em nanomateriais avançados com propriedades catalíticas e terapêuticas aprimoradas, como nanocatalisadores, que podem melhorar o tratamento do câncer por meio de métodos como terapia dinâmica química (CDT) e terapia fototérmica (PTT).

Uma equipe de pesquisa liderada pelos Profs. Wang Hui e Zhang Xin, do Hefei Institutes of Bodily Science of the Chinese language Academy of Sciences, desenvolveram um novo nanocatalisador de níquel revestido com carbono (NFN@C) com potencial significativo na terapia do câncer.

Em seu estudo, publicado em Materiais funcionais avançadosos pesquisadores introduziram níquel no nanocatalisador, que altera sua estrutura eletrônica e melhora suas propriedades catalíticas. Esse aprimoramento ajuda o nanocatalisador a converter peróxido de hidrogênio (h₂O₂) em radicais hidroxila (· OH) no ambiente do tumor, tornando o CDT mais eficaz.

Usando a tecnologia de ressonância paramagnética eletrônica, a equipe viu um aumento notável no sinal · OH, indicando que o níquel aumenta a eficiência da reação de Fenton.

Além disso, o NFN@C se destaca na conversão da luz do infravermelho próximo (NIR-II) em calor, permitindo um efeito sinérgico entre PTT e CDT que aumenta ainda mais seu potencial no combate ao câncer.

Os cálculos teóricos também revelaram que a adição de níquel reduz a energia de ativação para a reação de Fenton, melhorando sua eficiência e seletividade. Esses insights podem ajudar a otimizar nanomateriais semelhantes para outros usos.

Em experimentos, NFN@C mostrou fortes efeitos anticâncer nos testes de laboratório e reduziu com sucesso os tumores em modelos animais. Quando exposto à luz NIR-II, NFN@C aumentou significativamente a morte celular tumoral, demonstrando seu poderoso efeito terapêutico. Isso aprimorou atividade catalítica poderia superar as limitações dos tratamentos tradicionais, oferecendo uma nova abordagem promissora para Terapia contra o câncer.

Esta pesquisa fornece informações valiosas sobre o design e otimização de nanocatalisadores, particularmente através da regulação inovadora das estruturas eletrônicas dos nanocatalisadores. “Ele mantém implicações promissoras para outras terapias contra o câncer e medicina de precisão”, disse o Dr. Zhao Jiaping, membro da equipe.