- Pesquisadores do MIT desenvolveram sensores de ressonância magnética (RM) que iluminam ou atenuam o sinal em resposta a moléculas-alvo, aumentando a sensibilidade.
- Os LisNRs (liposomal nanoparticle reporters) são nanopartículas lipossomais com gadolínio, projetadas para permitir entrada de água apenas na presença do alvo, ampliando o sinal da RM.
- Em ratos vivos, as LisNRs conseguiram detectar biotina no cérebro e no corpo com sensibilidade cerca de dez vezes maior do que abordagens convencionais.
- Os sensores podem ser administrados sistemicamente, alcançando múltiplos órgãos e se espalhando pelo cérebro, o que favorece imagens de toda a via neural e de tecidos periféricos.
- Futuramente, pretende-se adaptar LisNRs para detectar neuroquímicos específicos, iniciando por dopamina e glutamato.
A equipe de bioengenharia do MIT apresentou sensores de ressonância magnética que amplificam sinais em resposta a moléculas-alvo. O estudo, divulgado na revista Nature Biomedical Engineering em 13 de maio, propõe detectar neurotransmissores e metabólitos no cérebro e no corpo.
Os LisNRs, sigla para liposomal nanoparticle reporters, colocam muitos agentes de contraste dentro de nanopartículas envoltas por membrana. A abertura de canais de água na parede determina se o gadolínio ilumina o sinal de MRI.
Os pesquisadores desenvolveram sensores que permitem que uma única molécula-alvo influencie várias unidades de contraste, elevando a sensibilidade. O objetivo é capturar sinais químicos com maior resolução ao longo do cérebro.
O trabalho foi liderado pelo pesquisador Alan Jasanoff, professor no MIT, com participação de Sayani Das e Jacob Cyert Simon. Colaboradores do laboratório de Masayuki Inoue, de Tóquio, ajudaram a aumentar a potência das canais.
Em experimentos com ratos, os LisNRs detectaram biotina no cérebro e no corpo, demonstrando o efeito de ampliação. A equipe mostrou sensibilidade cerca de 10 vezes maior que abordagens convencionais de detecção por MRI.
Os sensores são capaz de entrega sistêmica, atingindo diversos órgãos e se espalhando pelo cérebro. Isso abre caminho para imageamento de larga escala no sistema nervoso central e em tecidos periféricos.
Aplicações futuras
A equipe planeja desenvolver LisNRs que respondam a neuroquímicos específicos, começando por dopamina e glutamato. A meta é detectar aproximadamente 100 neuroquímicos no cérebro, ampliando o conjunto de medições dinâmicas.
Os autores destacam que a técnica pode permitir monitorar sinais químicos em tempo real, contribuindo para pesquisas sobre computação neural. A abordagem visa ampliar o alcance do MRI sem depender de grandes quantidades de agentes de contraste.
A expectativa é que avanços adicionais elevem ainda mais a sensibilidade, possibilitando mapeamentos detalhados de redes químicas no cérebro. O estudo ressalta potencial impacto em neurociência, medicina diagnóstica e pesquisa biomédica.
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