A versatilidade da luz
Pesquisadores desenvolvem uma pinça óptica para análise de proteínas, lipídios e aminoácidos e exploram o uso do laser no tratamento de queimaduras severas

Por Claudia Izique

O Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) investiga oportunidades para o uso do laser em pesquisas com novos materiais e métodos de diagnóstico por imagem, associando o uso da luz a técnicas como espectroscopia e biofluorescência.

O Centro desenvolveu, por exemplo, uma pinça óptica para análise de proteínas, lipídios, aminoácidos e outras substâncias existentes em células e microrganismos. “O instrumento é utilizado pelo Hemocentro de Campinas para medir a elasticidade do plasma da membrana da hemoglobina, informação fundamental na indicação de tratamentos”, diz Hugo Fragnito, coordenador do CEPID, que tem sede na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

A pinça óptica – que permite capturar partículas minúsculas, de 40 nanômetros a 20 micrômetros (o nanômetro e o micrômetro são equivalentes a um milionésimo e a um milésimo do milímetro, respectivamente) – também é eficaz na avaliação da viscosidade de fluidos e da força de impulsão de microrganismos. Como ferramenta de manipulação, ajuda, por exemplo, a inserir DNAs dentro de diferentes tipos de células.

Associado a técnicas de espectroscopia, o laser auxilia a identificar a presença de moléculas em determinada célula. Ao interagir com a luz, diferentes moléculas emitem vibração com intensidade e frequência específicas – uma espécie de impressão digital, que, comparada com uma biblioteca de espectros, atesta a identidade das moléculas.

A identificação pode ser feita ainda por meio de técnicas de biofluorescência. Nesse caso, moléculas carregadas com marcadores corantes emitem uma luz típica que muda de coloração quando iluminada por fótons. “Essas ferramentas permitem enxergar dentro da célula e observar, por exemplo, como as moléculas se aglutinam, facilitando diagnósticos”, diz Fragnito.

Tratamento de queimados

O uso do laser também tem boas perspectivas de sucesso no tratamento de queimaduras severas, com comprometimento de grande área corporal. As pesquisas iniciaram logo nos primeiros anos do CePOF, em parceria com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), que também integra o CEPID – constituído em 2000, no primeiro edital do Programa da FAPESP.

O objetivo era buscar uma alternativa para o uso do bisturi em cirurgias de remoção da camada de pele que se forma sobre queimaduras. “Essa pele impede a ação de pomadas e acaba provocando infecções difíceis de serem combatidas com antibióticos, já que, em queimados, os vasos capilares ficam fechados”, descreve Denise Zezell, pesquisadora do Ipen. “A ferida vira um sanduíche de bactéria, que pode virar sepse.” A pele é removida com o auxílio do bisturi, técnica considerada agressiva e com o agravante de eliminar também a pele sadia.

Os pesquisadores tentaram avaliar o uso do laser de érbio, que tem afinidade com a água, para ajudar a remover essa camada de pele. “Mas essa estratégia não resolvia o problema do calor e a cirurgia demorava mais tempo do que o procedimento com o bisturi”, Zezell conta. E tempo é um fator crucial: cinco horas de anestesia é um período de risco para queimados.

Com recursos repassados pela FAPESP, o Ipen adquiriu um laser de titânio-safira com pulso ultra curto, com duração variável entre 30 e 100 femtosegundos (um milionésimo de um bilionésimo de segundo). “Esse laser não eleva a temperatura e possibilita fazer a ablação da pele pela luz, removendo o tecido com muito mais precisão do que o bisturi.” O tecido irradiado – isso é, a pele removida – passa por uma espécie de “biópsia óptica” para avaliação biológica do procedimento.
 
Até agora, os testes foram realizados exclusivamente em ratos e apresentaram resultados satisfatórios. “Ainda não conseguimos testar em humanos porque não é possível levar o paciente até o laser instalado no Ipen nem levar o laser até o paciente. Precisamos adquirir uma laser mais compacto”, Zezell diz. Até lá, terão início testes ex-vivo, utilizando a pele humana descartada, por exemplo, em cirurgias plásticas.

A expectativa é que as pesquisas repitam o sucesso obtido com a utilização de lasers em tratamentos odontológicos, tecnologia dominada pelo Ipen desde a década de 1980. “Fomos um dos primeiros a propor a remoção de cáries com laser e a testar esse método”, lembra Zezell. A parceria com o CePOF permitiu o desenvolvimento de novos procedimentos, protocolos e equipamentos, agora à disposição de dentistas. Entre as inovações estão técnicas de tratamento de ulcerações na mucosa da boca, comuns em pacientes submetidos à radio ou quimioterapia.

As pesquisas desdobraram-se em programas de mestrado profissionalizante em uso de laser, que já formaram mais de 160 especialistas, e em cursos de pós-graduação stricto sensu, pelo qual já passaram mais de uma centena de mestres e doutores, de acordo com Fragnito.

Para saber mais sobre o CePOF de Campinas leia também: Comunicação para o futuroKyaTera, uma plataforma de testes ópticos e Conhecimento para a sociedade.

(Foto: Juca Martins)