Microfluídica como plataforma tecnológica para nano & biotecnologia

• Processo: 18/19537-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: Lucimara Gaziola de la Torre
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Augusto Malfatti Gasperini ; Thiago Bezerra Taketa
• Assunto(s): Microfluídica Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: comportamento celular | Gene Delivery | Microfluídica | Nanotecnologia | screening de fármacos | Nanotecnologia e biotecnologia

Resumo

Este projeto de pesquisa envolve as atividades do Laboratório de Nano&Biotecnologia para Desenvolvimentos Avançados (LaNBDA), sob a coordenação da pesquisadora responsável desse projeto. As atividades de pesquisa estão direcionadas para a área de microfluídica, que é a ciência e tecnologia que envolve a manipulação de dispositivos em escala micrométrica e trabalha com escoamento de pequenas quantidades de fluidos, que circulam em microssistemas artificiais fabricados utilizando materiais específicos. Nessas características de escoamento, é possível o controle de forma reprodutível de moléculas no tempo e no espaço, permitindo várias aplicações. Dentre as aplicações destacam-se as áreas de nanotecnologia e biotecnologia. Na área de nanotecnologia, uma forte aplicação da microfluídica é para a síntese de nanomateriais como lipossomas e nanopartículas poliméricas, principalmente destinados à terapia gênica. Esta terapia baseia-se no conceito de realizar o tratamento de doenças através da inserção de um gene terapêutico em células alvo ou diretamente nos pacientes. Já na área de biotecnologia, uma perspectiva atual de aplicação da microfluídica é a avaliação do comportamento celular, tanto para o screening de fármacos, como para microsistemas que mimetizam a pele. Apesar da grande tendência de pesquisa, o desenvolvimento de sensores de monitoramento em dispositivos microfluídicos ainda é um desafio. Nesse sentido, esse projeto de pesquisa apresenta 8 subprojetos do LaNBDA inseridos em duas linhas principais de pesquisa: (i) Microfluídica e Nanobiotecnologia para a produção de lipossomas do tipo STEALTH com direcionamento específico para veiculação de ácidos nucleicos (subprojeto I) e novos métodos microfluídicos baseados em advecção caótica para a síntese de lipossomas (subprojeto II); nanopartículas poliméricas para a veiculação de ácidos nucleicos (Projeto III); sistemas de liberação sustentada dos lipossomas (subprojeto IV); produção de microbolhas para o direcionamento especifico (subprojeto V); (ii) Microfluídica e Biotecnologia para o desenvolvimento de técnicas de screening de fármacos (subprojeto VI), desenvolvimento de modelos in vitro para mimetizar a pele (subprojeto VII) e desenvolvimento de instrumentação óptica para monitoramento de bioprocessos (subprojeto VIII). Estes subprojetos contam com colaborações nacionais com os Professores Sang Won Han do Centro de Terapia Celular e Molecular (CTCMol) da Universidade Federal de Sao Paulo (UNIFESP), Hernandes Faustino de Carvalho e Marcelo Bispo de Jesus, ambos do Instituto de Biologia e Eric Fujiwara da Faculdade de Engenharia Mecânica, todos da Universidade Estadual de Campinas e Dr. Renato de Sousa Lima, do CNPEM. As colaborações internacionais são com os Professores Patrick Tabeling, que coordena o laboratório Microfluidics, MEMS, Nanostructures (MMN) da École Supérieure de Physique et Chimie Industrielles (ESPCI) localizada em Paris (França) e Nicolas Szita da University College London - UK, especialista em microfluídica aplicada a bioprocessos. Desta forma, esse projeto visa contribuir na área de microfluídica aplicada à nanotecnologia, mais especificamente para aplicações em terapia gênica, desenvolvendo novos processos para a síntese de nanoestruturas para a veiculação de ácidos nucleicos e também (ii) microfluídica aplicada a bioprocessos no desenvolvimento de novos dispositivos para avaliação de processos biotecnológicos, como o screening de fármacos e desenvolvimento de modelos que mimetizem a pele. Espera-se também formar recursos humanos nessas respectivas áreas. (AU)

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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FIRMINO, PRISCILLA C. O. S.; VIANNA, SAVIO S. V.; DA COSTA, OHANNA M. M. M.; MALFATTI-GASPERINI, ANTONIO A.; GOBBI, ANGELO L.; LIMA, RENATO S.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. 3D micromixer for nanoliposome synthesis: a promising advance in high mass productivity. LAB ON A CHIP, v. 21, n. 15, p. 2971-2985, AUG 7 2021. (18/19537-8)

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CARVALHO, BRUNA G.; VIT, FRANCIELE F.; CARVALHO, HERNANDES F.; HAN, SANG W.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. Layer-by-Layer Biomimetic Microgels for 3D Cell Culture and Nonviral Gene Delivery. Biomacromolecules, DEC 2021. (18/18523-3, 15/20206-8, 18/19537-8, 17/20341-8)

CARVALHO, BRUNA G.; CECCATO, BRUNO T.; MICHELON, MARIANO; HAN, SANG W.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. dvanced Microfluidic Technologies for Lipid Nano-Microsystems from Synthesis to Biological Applicatio. HARMACEUTIC, v. 14, n. 1, JAN 2022. (15/20206-8, 18/18523-3, 18/19537-8)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa