Zurich Blue, um nanopigmento inspirado num protótipo antigo
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No domínio da imagiologia médica, existe uma grande procura por agentes de contraste inovadores. Por isso, o cientista de materiais Robert Nissler desenvolveu um nanopigmento ultra-brilhante no infravermelho próximo, concebido para proporcionar imagens de alta resolução de estruturas cerebrais complexas. No antigo Egito, o precursor do «Azul de Zurique», à base de cobre, já era apreciado pela sua cor azul brilhante.
Paleta de cores requintada: o nanopigmento «Zurich Blue».
Empa
As técnicas de imagiologia são utilizadas para detetar doenças e monitorizar tratamentos médicos. Para tal, os agentes de contraste inovadores têm de acompanhar os avanços nas capacidades radiológicas. Uma equipa liderada por Robert Nissler e Inge Herrmann, do laboratório «Nanomateriais na Saúde» da Empa em St. Gallen, da ETH de Zurique, do Hospital Universitário Balgrist e da Universidade de Zurique, desenvolveu, por isso, um nanopigmento que permite obter imagens de alta resolução das estruturas cerebrais.
Cor azul vibrante
A equipa encontrou um candidato promissor num material histórico à base de cobre conhecido como «Azul Egípcio». O pigmento é um dos primeiros corantes produzidos artificialmente na história da humanidade e foi utilizado há mais de 4 500 anos, por exemplo, em pinturas murais, em cerâmicas antigas e em estátuas egípcias.
Para além da sua cor azul brilhante, visível a olho nu, o «Azul Egípcio» revela o seu segredo a câmaras especiais assim que é iluminado com luz do infravermelho próximo no escuro: torna-se fluorescente e emite luz.
Escalável e suave
A propriedade de fluorescência na luz de comprimento de onda longo despertou grande interesse nos investigadores, embora o desafio residisse em processar a matéria-prima de forma tão suave que fossem criadas nanoestruturas bidimensionais que mantivessem a sua fascinante luminosidade durante o processo. Para este efeito, Nissler recorreu à chamada síntese por chama, que inverte completamente o processo de fabrico tradicional: em vez de moer minério de cobre e processá-lo com calor até se obter um pigmento fino, Nissler partiu de nanopartículas que, numa primeira fase, formam partículas de óxido metálico durante a síntese por chama; numa segunda etapa, através da irradiação a laser, as partículas organizam-se em nanocamadas bidimensionais ultrabrilhantes. «O processo não só é suave e controlável, como também é escalável para uma escala industrial», afirma Robert Nissler.
Potencial para diagnóstico e terapia
A líder da equipa, Inge Herrmann, mostra-se satisfeita: «O novo material híbrido é adequado para imagiologia em tempo real de altíssima resolução.» Por exemplo, seria possível acompanhar o percurso de células imunitárias individuais que tenham previamente absorvido o nanopigmento nos tecidos, explica a engenheira. O que até agora se revelou promissor em experiências laboratoriais realizadas em colaboração com especialistas em imagiologia liderados por Daniel Razansky, da ETH de Zurique e da Universidade de Zurique, deverá avançar para a aplicação clínica na próxima etapa. Para além das possibilidades de diagnóstico, os investigadores também vêem aqui o potencial de acoplar agentes terapêuticos ao nanopigmento, a fim de desenvolver novas terapias com imagiologia integrada.
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