Investigadores da Universidade de Warwick, no Reino Unido, criaram um sensor de campo magnético baseado em diamante capaz de identificar linfonodos afetados por células cancerígenas sem recorrer a substâncias radioativas. A tecnologia utiliza defeitos atómicos naturais do cristal, conhecidos como centros de vacância de nitrogênio, para captar variações mínimas de magnetismo e, assim, localizar o fluido traçador introduzido no organismo durante o procedimento cirúrgico.
Estrutura do diamante torna-se aliada da medicina
Os centros de vacância de nitrogênio surgem quando dois átomos de carbono da rede cristalina do diamante são substituídos por um átomo de nitrogênio, deixando uma “vaga” no arranjo. Essa imperfeição confere ao material elevada sensibilidade a mudanças de campo magnético. Segundo o professor Alex Newman, coordenador do projeto, o mesmo fenómeno que faz desses defeitos qubits promissores para computação quântica permite convertê-los em sensores de alta precisão.
Para aplicações médicas, a equipa aproveitou essa característica para rastrear a dispersão de células tumorais após a metástase, etapa considerada das mais complexas no diagnóstico. Os primeiros ensaios concentraram-se em casos de cancro da mama, nos quais o controlo dos linfonodos é decisivo para conter a doença.
Funcionamento do novo rastreio cirúrgico
O procedimento começa com a injeção de nanopartículas de óxido de ferro no tumor ou na área vizinha. Esse fluido traçador, já empregado em hospitais, percorre o sistema linfático até alcançar os linfonodos que, potencialmente, abrigam células malignas. Após a aplicação, o cirurgião aproxima o sensor de diamante da região suspeita para detectar o magnetismo gerado pelas partículas.
Graças ao ganho de sensibilidade proporcionado pelos centros de cor, a equipa reduziu a cabeça de detecção para 10 milímetros. O tamanho compacto torna o dispositivo compatível com endoscopia e laparoscopia, técnicas minimamente invasivas. Além disso, o sensor identifica apenas um centésimo da dose clínica habitualmente utilizada, o que diminui a quantidade de traçador necessária.
Vantagens face aos métodos tradicionais
Atualmente, hospitais recorrem a duas alternativas principais para localizar linfonodos sentinela: marcadores radioativos e corante azul. O primeiro exige infraestrutura especializada para manuseio de material radioativo, fator que restringe a disponibilidade em várias regiões. O corante azul, por sua vez, pode provocar reações alérgicas em pacientes sob anestesia geral.
Ao eliminar tanto a radioatividade como o corante, o sensor de diamante estabelece uma opção mais segura e logísticamente simples. “O diamante permite detetar campos magnéticos com grande precisão sem expor a equipa médica nem o doente a radiação adicional”, descreve Newman. A abordagem também evita o descarte de resíduos radioativos, reduzindo custos operacionais e impacto ambiental.
Imagem: NewsUp Brasil
Potencial além do cancro da mama
Com os resultados preliminares, os investigadores planeiam ampliar os testes para outros tipos de cancro, como pulmonar, hepático, colorretal e esofágico. O objetivo é verificar se a mesma estratégia de rastreio linfático pode beneficiar um número maior de pacientes e, eventualmente, tornar-se padrão em centros cirúrgicos.
O grupo avalia ainda aplicações fora do âmbito oncológico. De acordo com Newman, a elevada sensibilidade magnética dos diamantes pode contribuir para a monitorização de campos em naves espaciais e reatores de fusão. Embora sejam segmentos distintos, a base tecnológica — centros de vacância de nitrogênio — permanece a mesma, abrindo caminho para sensores compactos e robustos.
Próximos passos de desenvolvimento
Os investigadores dedicam-se agora à otimização do hardware, com foco em reduzir custos e facilitar a produção em escala. Paralelamente, serão conduzidos ensaios clínicos de maior dimensão para comprovar eficácia e segurança em diferentes cenários cirúrgicos. Se os resultados se mantiverem consistentes, o dispositivo poderá receber certificações regulamentares e chegar ao mercado hospitalar nos próximos anos.
Para os especialistas, a combinação de precisão magnética, ausência de radiação e compatibilidade com técnicas minimamente invasivas coloca o sensor de diamante como candidato a transformar protocolos de rastreio de metástases. A expectativa é que, ao oferecer diagnóstico mais rápido e cirurgias menos agressivas, a solução contribua para melhores prognósticos e qualidade de vida dos pacientes.
