Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro

• Processo: 18/12605-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de novembro de 2019 - 31 de outubro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Marimélia Aparecida Porcionatto
• Beneficiário: Marimélia Aparecida Porcionatto
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Lucimara Gaziola de la Torre ; Paulo Schor
• Pesquisadores associados: Alexander Birbrair ; Alexander Henning Ulrich ; Ana Luíza Garcia Millás Massaguer ; Angelo Luiz Gobbi ; Beatriz de Oliveira Monteiro ; Giselle Zenker Justo ; Isaias Glezer ; Jean Faber Ferreira de Abreu ; Kil Sun Lee ; Laura Lopez Mascaraque ; Laura Nicoleti Zamproni ; Lucimara Gaziola de la Torre ; Luiz Eugenio Araujo de Moraes Mello ; Paulo Schor ; Renato Sousa Lima ; Sang Won Han ; Su Ryon Shin
• Auxílios(s) vinculado(s): 20/05289-2 - Modelagem da COVID-19 in vitro e in silico, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/16047-5 - Desenvolvimento de biocurativos 3D contendo neuroprogenitores para reparo de lesões no sistema nervoso central, BP.IC; 22/16448-0 - Estudo do transporte de ácidos graxos através da barreira hematoencefálica em condição de deficiência de ferro., BP.IC; 22/15909-3 - Uso de abordagens de biomateriômica para identificar, caracterizar e validar biomateriais para produção de tecidos neurais sintéticos, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 22/08664-4 - Bioimpressão de vasos para modelagem e estudo da unidade neurovascular em AVCi e Doença de Alzheimer, BP.PD; 21/14327-8 - Hemorragia subaracnóide em um chip, BP.PD; 21/07024-9 - Avaliação do uso de células de neuroblastoma Neuro2a como modelo para estudo da inibição de crescimento axonal em 2D e 3D, BP.IC; 21/10787-4 - Estudo da sinergia entre PROK2 e CXCL12 na quimiotaxia de neuroblastos células endoteliais em tecido bioimpresso, BP.IC; 20/12454-0 - Bioimpressão 3D de células-tronco neurais derivadas de astrócitos reativos, BP.DR; 21/02795-7 - Plataforma microfluídica do tipo brain-on-a-chip para mimetização da barreira hematoencefálica, BP.DD; 20/07402-0 - Modelagem 3D da barreira hematoencefálica para estudos do surgimento e progressão da Doença de Alzheimer, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Bioengenharia Acidente vascular cerebral Degeneração neural Engenharia tecidual Dispositivos lab-on-a-chip
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acidente Vascular Cerebral | bioengenharia | brain-on-a-chip | Engenharia de Tecidos | microplataforma | Neurodegeneração | Engenharia de Tecidos

Resumo

O conceito de organ-on-a-chip, que abrange diferentes modelagens ou reproduções de tecidos ou órgãos in vitro a partir da combinação de células e materiais biocompatíveis, tem se tornado uma alternativa para diversos estudos. O impulso inicial se deu pelas iniciativas mundiais de redução do uso de animais de experimentação, porém os organ-on-a-chip têm potenciais aplicações muito mais amplas, como por exemplo, estudos do desenvolvimento de órgãos e testes de fármacos. Microplataformas que modelam ou mimetizam o sistema nervoso central (SNC), conhecidas como brain-on-a-chip, consistem na cultura de células-tronco neurais ou células-tronco de pluripotência induzida (iPSCs), sobre materiais biocompatíveis ou em construções mais complexas com sistemas para circulação de fluidos mimetizando tanto a circulação sanguínea e barreira hematoencefálica, quanto a circulação do líquido cefalorraquidiano. As microplataformas para estudos do SNC in vitro permitem aplicações diversas como estudos de mecanismos celulares e moleculares do surgimento e progressão de doenças neurodegenerativas e testes de fármacos para tratar essas doenças. Diante desse cenário, nosso objetivo é desenvolver microplataformas para estudos do desenvolvimento normal do SNC, dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos na patofisiologia das doenças que afetam o SNC e a conectividade neuronal utilizando bioimpressão 3D, câmaras microfluídicas e matrizes de microeletrodos (MEAs). (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

DE MELO, BRUNA A. G.; JODAT, YASAMIN A.; CRUZ, ELISA M.; BENINCASA, JULIA C.; SHIN, SU RYON; PORCIONATTO, MARIMELIA A.. Strategies to use fibrinogen as bioink for 3D bioprinting fibrin-based soft and hard tissues. Acta Biomaterialia, v. 117, p. 60-76, NOV 2020. (18/23039-3, 18/12605-8)

RIBEIRO, TAIS NOVAKI; DELGADO-GARCIA, LINA MARIA; PORCIONATTO, MARIMELIA A.. Notch1 and Galectin-3 Modulate Cortical Reactive Astrocyte Response After Brain Injury. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 9, JUN 16 2021. (16/25737-4, 18/05846-9, 16/19084-8, 18/12605-8, 15/19231-8)

DE MELO, BRUNA A. G.; CRUZ, ELISA M.; RIBEIRO, TAIS N.; MUNDIM, V, MAYARA; PORCIONATTO, MARIMELIA A.. 3D Bioprinting of Murine Cortical Astrocytes for Engineering Neural-Like Tissue. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, n. 173, JUL 2021. (18/23039-3, 18/12605-8)

ZAMPRONI, LAURA N.; MUNDIM, MAYARA T. V. V.; PORCIONATTO, MARIMELIA A.. eurorepair and Regeneration of the Brain: A Decade of Bioscaffolds and Engineered Microtissu. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 09, APR 7 2021. (18/12605-8, 12/06810-1, 14/00927-0, 14/23797-4, 13/16533-8)