A fototerapia, como terapia minimamente invasiva, é amplamente aplicada para terapia de câncer e outras aplicações biomédicas. Um processo fototerapêutico típico envolve fontes de luz e agentes fototerapêuticos (PAs - phototherapeutic agents) que podem converter a luz em energia térmica como terapia fototérmica (PTT - photothermal therapy) ou em energia química, como terapia fotodinâmica (PDT - photodynamic therapy).
Os agentes fototerapêuticos (PAs) atualmente usados incluem moléculas orgânicas, óxidos de metais nobres e nanopartículas semicondutoras. Sendo assim, os nanomateriais de carbono (CNMs - carbon nanomaterials) apresentam boa biocompatibilidade, difusão nos tecidos profundos e fortes características de absorção óptica e demonstram ser desejáveis para várias aplicações fototerapêuticas.
Embora a maioria dos materiais de carbono sejam inativos como agentes fototerápicos, estratégias de tratamentos de superfície foram desenvolvidas para auxiliar os agentes fototerapêuticos de nanomateriais de carbono a apresentarem bom desempenho na fototerapia. O design de materiais à base de carbono como agentes de fototerapia podem ser divididos em três categorias: reduzindo a hidrofobicidade para aumentar a solubilidade em água, alcance para especificar e alcançar tecidos danificados e melhorando a resposta de fótons no infravermelho próximo (NIR - near-infrared).
O artigo aponta que os nanomateriais de carbono exibem boas atividades fotorresponsivas e estabilidades que mostram grande potencial para fototerapia. Várias estratégias de tratamento de superfície foram desenvolvidas pelos autores para melhorar aspectos como a baixa solubilidade em água, a fraca absorção de infravermelho e a fraca capacidade de direcionamento dos nanomateriais de carbono.
Os autores afirmam que para maximizar os efeitos no tratamento de tumores e outras doenças, os nanomateriais de carbono precisam ser combinados com agentes fototerapêuticos responsivos ao infravermelho e outras estratégias no campo. Por conta disso, a maioria dos nanomateriais de carbono respondem parcialmente ao infravermelho, levando a limitações na penetração do tecido biológico.
Assim, afirmam que o desenvolvimento de agentes fototerapêuticos mais avançados são necessários para ultrapassar a barreira do infravermelho e maximizar o tempo de circulação sanguínea para melhorar a conversão de energia luminosa em energia térmica ou química.
Os autores concluem o estudo acreditando que as questões das limitações e desenvolvimento de nanomateriais de carbono mais avançados serão resolvidas com o desenvolvimento rápido da ciência e engenharia de materiais, no estudo de superfícies, na medicina catalítica e na tecnologia fototerapêutica. Além disso, afirmam que os nanomateriais de carbono irão revolucionar o campo da fototerapia e terão um impacto visível na vida do ser humano.
X. WANG, L. ZHU, Z. GU, L. DAI. "Carbon nanomaterials for phototherapy" Nanophotonics, 2022. https://doi.org/10.1515/nanoph-2022-0574
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