A magnetohipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das células de uma região específica do corpo que estejam afetadas por um tumor. Nesse tipo de tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campo magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequente aquecimento da célula.
A elevação de temperatura descrita ocorre porque:
A) o campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.
B) o campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
C) as nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.
D) o campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transfere às células do corpo.
E) as nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Eletromagnetismo e Termodinâmica (Campo magnético alternado e transferência de calor)
🔢 Nível da Questão
🔹 Médio
✅ Gabarito
Alternativa B) O campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
O enunciado apresenta um método terapêutico chamado magnetohipertermia, que utiliza nanopartículas magnéticas para aumentar a temperatura de células tumorais. O aquecimento ocorre devido à interação dessas nanopartículas com um campo magnético alternado.
A questão quer saber por que ocorre o aquecimento das células tumorais após a aplicação do campo magnético alternado.
🔑 Palavras-chave:
- Magnetohipertermia → Uso de um campo magnético para aquecer células específicas.
- Nanopartículas magnéticas → Resistem à mudança do campo e se movimentam.
- Campo magnético alternado → Muda de direção rapidamente, influenciando as nanopartículas.
- Atrito → Movimento das partículas causa aquecimento dentro da célula.
💡 Objetivo da questão: Entender como o campo magnético alternado influencia as nanopartículas e provoca o aumento de temperatura.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
Campo Magnético Alternado
Um campo magnético alternado é aquele que oscila sua direção constantemente ao longo do tempo. No caso da magnetohipertermia, isso gera uma influência sobre as nanopartículas magnéticas dentro das células.
Giro das Nanopartículas e Geração de Calor
As nanopartículas magnéticas se alinham ao campo magnético externo. Como esse campo muda constantemente, as nanopartículas também tentam se alinhar a cada variação. Esse processo de realinhamento contínuo gera movimento mecânico dentro das células.
Esse movimento resulta em:
- Atrito entre as nanopartículas e as organelas celulares.
- Conversão da energia mecânica em calor.
📌 Conclusão: O aumento da temperatura ocorre porque as nanopartículas giram continuamente dentro da célula devido ao campo magnético alternado, gerando atrito.
✏ Passo 3: Tradução e Interpretação de Texto
O texto explica que as nanopartículas são fagocitadas pelas células tumorais. Em seguida, um campo magnético alternado faz com que essas partículas se movimentem.
🔍 Frases-chave do enunciado:
- “Nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais.” → Estão dentro da célula.
- “Um campo magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas.” → Geração de movimento.
- “A elevação da temperatura ocorre devido a esse movimento.” → Calor gerado pelo movimento das nanopartículas.
📌 Interpretação: O aquecimento da célula não ocorre diretamente pelo campo magnético, mas sim pelo movimento induzido nas nanopartículas, que gera atrito.
🔍 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
Agora, aplicamos os conceitos físicos ao problema:
1️⃣ O campo magnético alternado muda de direção repetidamente.
2️⃣ As nanopartículas magnéticas tentam se alinhar constantemente ao campo.
3️⃣ Esse movimento repetitivo causa atrito com as estruturas celulares.
4️⃣ O atrito gera calor, aquecendo a célula e contribuindo para o tratamento do tumor.
📌 Conclusão: O calor gerado não vem diretamente do campo magnético, mas do movimento das nanopartículas dentro da célula, que produz energia térmica por atrito.
✨ Passo 5: Análise das Alternativas
Agora, vamos analisar cada alternativa com base no que foi explicado:
✅ (B) O campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
✔ Correta! O campo magnético alternado faz as nanopartículas se movimentarem, e esse movimento gera calor devido ao atrito interno da célula.
❌ (A) O campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.
✖ Errada. O campo magnético não é absorvido diretamente pelo tumor. O calor vem do atrito gerado pelo movimento das nanopartículas. Para estar correta, deveria mencionar o movimento das nanopartículas como causa do aquecimento.
❌ (C) As nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.
✖ Errada. A interação magnética ocorre apenas com o campo externo. O calor não vem da interação magnética em si, mas do movimento gerado dentro da célula.
❌ (D) O campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transferem às células do corpo.
✖ Errada. O campo magnético não “fornece calor”. O calor é gerado pelo movimento das nanopartículas, e não por um aquecimento direto do campo.
❌ (E) As nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.
✖ Errada. O campo alterna sua direção, então as nanopartículas não se movem em um único sentido. O calor vem do atrito interno e não de colisões diretas.
📌 Alternativa correta: B) O campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
🎯Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Nesta questão, entendemos como a magnetohipertermia funciona para aquecer células tumorais. O campo magnético alternado não aquece diretamente as células, mas faz com que nanopartículas magnéticas dentro das células girem continuamente.
Esse movimento causa atrito, que gera calor e aumenta a temperatura da célula, levando à destruição das células cancerígenas.
🔹 Resumo final:
- As nanopartículas magnéticas se movem constantemente devido ao campo alternado.
- Esse movimento gera atrito com as organelas celulares.
- O atrito converte energia mecânica em calor, elevando a temperatura da célula.
- Alternativa correta: B.
