Análise da Biodistribuição de nanopartículas magnéticas pelo sistema de Biosusceptometria AC

Abstract

AC Biosusceptometry (ACB) is a technique for detecting magnetic materials, this sensor works through classical electromagnetism, which basically acts to detect the variation of the total magnetic flux of the system. This variation is proportional to the amount of magnetic material in the monitored region or in the sample. Magnetic nanoparticles (MNPs) are materials of extreme versatility that, thanks to their small size, their magnetic properties are being used in several studies as biological markers. When these nanoparticles are administered to a living organism, the great challenge is to know the destiny of these particles and how long these particles take to be excreted from the body. This work aimed to analyze the temporal biodistribution of MNPs administered intravenously in Wistar rats. The protocol was based on intravenous infusion of 0.3 ml of MNPs, euthanasia of each group of animals at different time intervals after infusion (7, 14, 21 and 28 days), collection of organs and tissues of interest (liver, spleen, kidneys, heart, lung and blood) and quantification of MNPs through the ACB technique. The results indicated a higher uptake by the liver and spleen due to its morphophysiological characteristics of retention. Comparing these two organs, it was possible to observe a drastic decrease in the presence of MNPs in the spleen in 28 days, whereas in the liver the obtained signal gradually decreases. The lung had a considerably lower signal intensity when compared to the spleen and liver. In the blood the presence of NPMs were not identified after 7 days, which shows that there are no more circulating particles in the body. In the other organs the signal intensity was null. Finally, in a period of approximately one week to one month after infusion, the results evinced different behaviors of certain organs and associated with studies that analyze smaller time intervals, these results contribute strongly to the understanding of the interaction between nanoparticles and organisms in vivo. This work will also enable future approaches analyzing different particles, forms of excretion and construction of pharmacokinetic models

A Biosusceptometria de corrente alternada (BAC) é uma técnica biomagnética, regida pelo eletromagnetismo clássico que atua basicamente detectando a quantidade de material magnético na região monitorada ou na amostra. Nanopartículas magnéticas (NPMs) são materiais de extrema versatilidade que, graças ao seu tamanho reduzido e suas propriedades magnéticas, estão sendo cada vez mais utilizadas em estudos como traçadores biológicos. Quando essas nanopartículas são administradas num organismo vivo, o grande desafio é identificar os órgãos ou tecidos de acúmulo e quanto tempo essas partículas demoram para serem excretadas do organismo. Este trabalho objetivou em analisar a biodistribuição temporal de NPMs administradas via intravenosa em ratos Wistar. O protocolo realizado baseou-se na infusão via intravenosa de 0,3 ml de NPMs, eutanásia de cada grupo de animais em diferentes intervalos de tempo após a infusão (7, 14, 21 e 28 dias), coleta de órgãos e tecidos de interesse (fígado, baço, rins, coração, pulmão e sangue) e quantificação da NPMs através da técnica de BAC. Os resultados indicaram uma maior captação pelo fígado e baço devido as suas características morfofisiológicas de retenção. Comparando esses dois órgãos, foi possível observar uma diminuição drástica na presença de NPMs no baço em 28 dias, enquanto no fígado o sinal obtido segue decrescendo gradualmente. O pulmão apresentou uma intensidade de sinal consideravelmente menor quando comparado ao baço e fígado. No sangue não foi identificada a presença de NPMs após 7 dias, o que nos mostra que não existem mais partículas circulantes no organismo. Nos demais órgãos a intensidade de sinal foi nula. Por fim, num período de aproximadamente uma semana a um mês após infusão, os resultados evidenciaram diferentes comportamentos dos determinados órgãos e associado a estudos que analisam intervalos de tempo menores, estes resultados contribuem fortemente para a compreensão da interação entre nanopartículas e organismos in vivo. Este trabalho também possibilitara futuras abordagens analisando diferentes partículas, formas de excreção e construção de modelos farmacocinéticos