Avaliação das condições de nucleação acústica na terapia sonodinâmica (2025)
- Authors:
- Autor USP: CUMPALLI, ALEJANDRA AYULO - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2025.tde-31032025-081600
- Subjects: NEOPLASIAS; ULTRASSOM
- Keywords: Acoustic nucleation; Cancer cells; Células cancerígenas; Nucleação acústica; Sonodynamic therapy; Terapia sonodinâmica
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A nucleação acústica é o processo de formação de bolhas induzido por ondas de pressão. Esse fenômeno pode ocorrer de duas formas principais: pela transição de fase do líquido para vapor (bolhas de vapor) ou pela aglomeração de gases dissolvidos no líquido. Na área médica, a nucleação é crucial em vários procedimentos, podendo, por exemplo, desencadear processos importantes envolvidos nos mecanismos propostos para a terapia sonodinâmica (SDT). A SDT é uma técnica acústica não invasiva que pode ser empregada no tratamento do câncer, utilizando ultrassom para induzir efeitos mecânicos e químicos nas células, acrescentados com o uso de um sonosensibilizador, resultando em morte celular. Apesar das evidências diretas e indiretas da nucleação nas células, ainda não existe um modelo teórico que avalie as contribuições da SDT na nucleação acústica. O objetivo deste trabalho é avaliar modelos e condições que expliquem os resultados observados experimentalmente na SDT. Para isso, foram analisados três modelos teóricos de nucleação: um para o aglomerado de bolhas, outro para a transição de fase da água no citosol pela ação do ultrassom, e um novo modelo, que considera as contribuições da supersaturação, do raio da bolha, da pressão acústica e das propriedades mecânicas da membrana, na energia de formação de núcleos instáveis. Foram realizados cálculos de raios críticos, energias críticas, probabilidades não normalizadas dos núcleos críticos e fração de bolhas subcríticas, utilizando osoftware Python. No primeiro modelo, a energia crítica média foi de 0, 486 × 10^[⁻20] J para as 8 cabeças lipídicas analisadas. Contudo, a formação de bolhas por ultrassom não foi significativa, o que levou à utilização do segundo modelo. Neste caso, a energia foi estimada em 2, 82 × 10^[⁻14] J para 1W/cm^[2] e 0, 20MPa, sugerindo a necessidade de ajustes na tensão superficial e a inclusão do termo de supersaturação. No novo modelo proposto para a SDT, mantendo os valores da pressão e intensidade do ultrassom utilizados do segundo modelo, células cancerígenas necessitaram de 3, 08 × 10^[⁻20] J para a nucleação, enquanto células saudáveis requereram 5, 55 × 10^[⁻20] J. Essa disparidade pode ser atribuída às diferenças no teor de colesterol nas membranas das células cancerígenas e saudáveis. A presença de colesterol regula a fluidez das membranas, conferindo rigidez e dificultando a formação de novas bolhas. No modelo proposto, as diferenças na fluidez das membranas contribuem com a maior facilidade de nucleação em tecidos cancerígenos. Esses resultados apoiam à resposta preferencial das células cancerígenas ao tratamento com SDT.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 06.02.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
AYULO CUMPALLI, Alejandra e PRATAVIEIRA, Sebastião. Avaliação das condições de nucleação acústica na terapia sonodinâmica. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-31032025-081600/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Ayulo Cumpalli, A., & Pratavieira, S. (2025). Avaliação das condições de nucleação acústica na terapia sonodinâmica (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-31032025-081600/ -
NLM
Ayulo Cumpalli A, Pratavieira S. Avaliação das condições de nucleação acústica na terapia sonodinâmica [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-31032025-081600/ -
Vancouver
Ayulo Cumpalli A, Pratavieira S. Avaliação das condições de nucleação acústica na terapia sonodinâmica [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-31032025-081600/ - Análise teórica das condições sobre a nucleação e cavitação acústicas em meios heterogêneos
- Avaliação das condições de nucleação acústica para a terapia sonodinâmica
- Análise teórica das condições de nucleação sobre as bicamadas fosfolipídicas das membranas celulares para aplicação da Terapia Sonodinâmica
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