IFSC realiza pesquisa com pontas cristalinas que podem ampliar eficácia da termoterapia

Publicado em Pesquisa por em

Da Assessoria de Comunicação do IFSC

No Grupo de Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos (CCMC) do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), o doutorando Sérgio Marcondes produziu em laboratório pontas cristalinas micrométricas para serem utilizadas em termoterapia pontual a quente, feita com raio laser. O sistema desenvolvido sob orientação do professor Antonio Carlos Hernandes e do pesquisador Marcelo Andreeta utiliza materiais maleáveis e gera calor com mais eficiência. Ele poderá ser usado para tratamento de pequenos tumores e microcauterizações, oferecendo um aquecimento mais localizado e menos nocivo aos tecidos do corpo.

Pontas de dimensões milimétricas e sub-milimétricas já existem e são utilizadas, inclusive, por profissionais da saúde, para outros tipos de termoterapia a quente. No entanto, são feitas de metais ou carbono e apresentam algumas desvantagens. No caso das feitas de metal, pode ser facilmente danificada e quimicamente corroída. No caso do carbono, pode reagir com a atmosfera e esgotar-se no ar ou tornar-se frágil.

As pontas cristalinas desenvolvidas na pesquisa são fabricada a partir de dois componentes químicos diferentes- alumina (Al2O3) e óxido de neodímio (Nd2O3). “ Elas são mais maleáveis e geram calor devido à ação da radiação do laser de maneira mais eficiente, aproveitando-se das propriedades ópticas da alumina e mecânicas do neodímio”, explica o pesquisador. Os dois componentes são misturados na forma de um bastão cerâmico que será aquecido com radiação de um laser de CO2 de alta potência, para atingir-se a temperatura da ordem de 2.000 graus Celsius, necessário para a obtenção da fase líquida que será transformada em um material eutético (com duas fases cristalinas) – a ponta cristalina.

O diâmetro da ponta de cristal é de 300 a 600 micra (1 mícron equivale a 10-6m) e, em testes realizados pelo pesquisador, com a ponta acoplada a uma fibra óptica bombeada com um laser de comprimento de onda de 808 nm, conseguiu-se atingir temperaturas superiores a 200º Celsius, muito acima do necessário para tratar o tecido humano. Para fazer as demonstrações e medições do tamanho do local que será aquecido serão utilizadas claras de ovos. “Elas facilitam a visualização do campo de aquecimento produzido por cada ponta e sua relação com a potência do laser usado para acoplar com a fibra”, afirma o professor Hernandes.

Temperatura

Depois do protótipo construído, o próximo passo é fazer testes de variação de temperatura na ponta cristalina. “Estamos estudando qual a melhor composição de neodímio, ou seja, qual a quantidade ideal que deve ser adicionada à alumina, para compor a ponta de cristal”, conta Sérgio. Isso porque o efeito físico responsável pela geração do calor é chamado “relaxação multifonônica”, que depende da distribuição e quantidade de neodímio na ponta cristalina.

Por ser um produto que permitirá realizar tratamentos em termoterapia a laser de abrangência pontual, mas precisa, os pesquisadores ainda não conseguem delimitar as suas aplicações, ressaltando que microcauterizações podem ser a principal função para qual irão servir as pontas, além do tratamento de pequenos tumores. “Ainda não sabemos todas as potencialidades de uso da ponta cristalina e estamos entrando em contato com profissionais da área de saúde para avaliar esse potencial”, frisa Hernandes.

Até o momento, os resultados foram promissores e as vantagens serão compensatórias, principalmente se comparadas com outros tipos de termoterapia desse tipo. “Essas pontas, por possuírem efeito térmico indireto, em tese, podem evitar efeitos secundários em pacientes. Por exemplo, em um sistema de aquecimento por rádio-frequência é muito mais difícil controlar a região aquecida, podendo atingir tecidos vizinhos”, explica Andreeta.

Ele também cita o sistema de aquecimento por meio de interação laser-tecido, afirmando que este também é de difícil controle, pois os diferentes tecidos possuem diferentes absorções ópticas, ou seja, para certa região do tecido, a potência do laser pode ser adequada, para outra não. “O aquecimento com as pontas que estão sendo desenvolvidas poderia evitar estes problemas por se tratar de um aquecimento por condução e, portanto, muito mais localizado, evitando danos nos tecidos vizinhos ao tecido a ser tratado”, afirma o pesquisador do IFSC.

Mais informações: (11) 3373-8810, email hernandes@ifsc.usp.br, com Antonio Carlos Hernandes;  email marcelo@ifsc.usp.br, com Marcelo Andreeta 

.