Kit dosa ferro no organismo inclusive na forma de nanopartículas

Tecnologia fraciona o ferro em nanopartículas para ser quantificado em amostras de células, órgãos e sangue

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Principal aplicação do kit é o uso em materiais biológicos, como células, sangue, tecidos e órgãos – mas com algumas adaptações, a tecnologia poderá ser utilizada em qualquer material que contenha ferro, desde amostras de água até de solos – Foto: Marcos Santos / USP Imagens

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ferro é uma substância vital para os seres humanos: tanto sua falta quanto seu excesso podem causar problemas sérios no organismo. Pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da USP criaram um kit capaz de quantificar o ferro presente em materiais biológicos – como células, órgãos e sangue – inclusive quando o metal está presente na forma de nanopartículas. Além desta vantagem, o custo de produção do kit pode ser reduzido até pela metade em relação à tecnologia disponível atualmente. A patente foi intermediada pela Agência USP de Inovação (Auspin), que agora procura empresas interessadas em sua comercialização e produção.

Atualmente, há um aumento do uso de nanopartículas na medicina, que incluem o ferro. “Elas são injetadas no organismo e passam pela corrente sanguínea, podendo se acumular no fígado, órgão responsável pela ‘limpeza’ do sangue. Por essa razão, é importante determinar com precisão o acúmulo de nanopartículas, o que os kits vendidos atualmente não fazem”, afirma a cientista Mayara Klimuk Uchiyama, que participou da pesquisa.

O projeto que culminou na patente nasceu buscando suprimir a ausência no mercado de kits que façam a dosagem de nanomateriais, como as partículas de ferro, em amostras biológicas. “Embora o uso de nanotecnologia seja cada vez mais comum, inclusive na área médica, esses kits não conseguem fracionar ao mesmo tempo o material biológico e as nanopartículas em moléculas menores”, afirma Mayara. “O kit desenvolvido permite disponibilizar o ferro de maneira adequada para sua completa análise.”

Devido aos reagentes utilizados, estima-se que o custo de produção possa ser reduzido pela metade em relação aos kits disponíveis no mercado – Foto: Marcos Santos / USP Imagens

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O kit é composto de cinco agentes utilizados para determinar a dosagem de ferro: agente de lise, agente de digestão, agente de ajuste de pH, agente redutor e agente de complexação, todos apresentados como soluções aquosas. “O agente de lise é uma espécie de detergente que faz a primeira quebra do material biológico, como células e compostos celulares, em partículas menores”, relata Mayara. “Como essa quebra não chega ao nível molecular, por exemplo, no caso do ferro presente nas proteínas, é usado o agente de digestão, um ácido que fraciona o material em moléculas, tornando-o disponível de maneira química para fazer a quantificação.”

Imagem: Cedida pela pesquisadora (Clique na imagem para ampliar)

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O agente de ajuste de pH serve para ajustar a acidez da amostra, que depois de passar pelo agente de digestão apresenta pH ácido (inferior a 7). “A análise requer um pH mais neutro, próximo de 7, por isso o agente faz uma leve neutralização do material”, descreve a pesquisadora. “Após essa etapa, o ferro presente não se encontra com a quantidade certa de elétrons (carga). Por isso, o agente redutor é empregado para que todo o ferro fique com a mesma carga (ferro II), facilitando a tarefa de obter a dosagem do material.”

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Quantificação

O agente de complexação transforma o ferro II em moléculas de coloração rosada. “O processo de aplicação dos agentes começa utilizando-se microplacas de laboratório, onde o material biológico é incubado com os nanomateriais, sendo colocado em microtubos em seguida à fase do agente de digestão”, aponta Mayara. “Depois do uso do agente de redução, é feita a determinação e quantificação colorimétrica do ferro, em um equipamento chamado espectrofotômetro de microplacas, que faz o cálculo a partir da quantidade de luz absorvida pelo material, disponível em qualquer laboratório de pesquisa e de análises clínicas.”

Mayara Klimuk explica que kits no mercado atualmente não conseguem fracionar ao mesmo tempo o material biológico e as nanopartículas em moléculas menores – Foto: Marcos Santos / USP Imagens

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A principal aplicação do kit é para materiais biológicos, como células, sangue, tecidos e órgãos. “Por exemplo, se um médico quiser saber se o paciente está com falta de ferro no organismo, um exame laboratorial com auxílio do kit poderia diagnosticar a anemia”, observa a pesquisadora. “Com algumas adaptações, o kit poderá ser utilizado em qualquer material que contenha ferro, como amostras de água e até de solos.”

Devido aos reagentes utilizados, Mayara calcula que o custo de produção possa ser reduzido pela metade em relação aos kits disponíveis no mercado.

Mais informações: e-mail mayklimuk@gmail.com, com Mayara Klimuk Uchiyama

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