Avaliação da biocompatibilidade de fluido magnético à base de nanopartículas de maghemita recobertas por polifosfato em camundongos

Abstract

A nanotecnologia representa, atualmente, uma área de interesse crescente. Dentre os materiais nanoestruturados que vêm sendo desenvolvidas, as nanopartículas magnéticas (NPM) surgem como proposta promissora para várias aplicações na área biomédica como, por exemplo, magnetohipertermia para tratamentos de tumores, entrega de drogas alvo-específico, agente de contraste para a imagem por ressonância magnética. Considerando a necessidade de testar novos materiais antes de seu emprego clínico, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a biocompatibilidade (toxicidade e genotoxicidade) de fluido magnético à base de nanopartículas de maghemita recobertas com polifosfato (FMF), em duas concentrações diferentes (0,7×1015 partículas em 50μL nomeada FMF-1 e 1,4×1015 partículas em 100μL, a FMF-2), por meio de testes de viabilidade de células peritoneais, citometria de sangue periférico, ensaio de micronúcleo (MN) e análise morfológica, em camundongos fêmeas Swiss. A amostra FMF, no período que abrangeu de 30 minutos a sete dias, não afetou a viabilidade de células peritoneais, apresentou brando e temporário processo inflamatório (análise citométrica), ausência de genotoxicidade e baixa citotoxicidade nas células da medula óssea (ensaio de MN). Estudos morfológicos revelaram, em microscópio de luz, a presença de aglomerados de NPM nos três órgãos analisados (pulmão, fígado e baço). Ainda assim, não foram observadas alterações morfológicas no baço, e apenas ligeiro infiltrado celular no fígado (também observado nos controles) e pulmão, órgão em que também foi encontrado espessamento temporário dos septos alveolares. A toxicidade induzida pela amostra FMF é tempo e dose dependente. Os resultados obtidos permitem concluir que FMF possui biocompatibilidade adequada para aplicações biomédicas, como magnetohipertermia e sistemas entregadores de drogas. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Nowadays, nanotechnology represents a broad area of increasing interest. Several kinds of nanostructured materials have been synthesized. Among them magnetic nanoparticles (MNPs) represent a promising class to be used in several biomedical applications, such as magnetohyperthermia for tumor therapy, target-specific drug delivery, and contrast agents for magnetic resonance images. New materials have to be pre-clinical tested before they can be used for clinical trials. Therefore, the aim of this work was to evaluate the biocompatibility (toxicity and genotoxicity) of a new magnetic sample based on maghemite nanoparticles coated with polyphosphate (FMF), using two different concentrations (0.7×1015 particle in 50μL named FMF-1 and 1.4×1015 particle in 100μL named FMF-2). FMF sample was tested using female Swiss mice through viability of peritoneal cells, cytometry of blood cells, micronucleus assay (MN), and morphological analysis. FMF sample effects were investigated from 30 minutes until 7 days after the administration. The viability of peritoneal cells was not affected. Light and temporary inflammatory process (cytometry analysis), absence of genotoxicity, and a slight cytotoxicity of bone marrow cells (MN assay) were found. Morphological studies performed under light microscope showed the presence of MNP clusters in three investigated organs: liver, lung, and spleen. Nevertheless, despite the observation of MNP clusters, no morphological alterations were found in the spleen, and only a slight cell infiltration was found in the liver (also observed in the control animals) and lungs. In was also found in the lungs a temporary alveolar septum enlargement. All the toxicity effects of FMF are time and doses dependent. The results allow concluding that the FMF sample presents biocompatibility adequate to be used in biomedical applications, such as magnetohyperthermia and drug delivery systems.