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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:
( Atuais )
Lucimara Gaziola de la Torre
Pesquisadores principais:
( Anteriores )
Paulo Schor
Pesquisadores associados: Alexander Birbrair ; Alexander Henning Ulrich ; Ana Luíza Garcia Millás Massaguer ; Andréa Laurato Sertié ; Angelo Luiz Gobbi ; Beatriz de Oliveira Monteiro ; Cristina Pacheco Soares ; Eduardo Henrique Backes ; 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):23/14105-0 - Identificação de fatores quimiotáticos responsáveis pelo controle migratório de células hiPSCs-NPC em modelo 3D bioimpresso, BP.DR
22/16677-9 - Bioimpressão 3D de células neuroprogenitoras derivadas de hiPSCs como modelo para estudo da neurogênese, BP.MS
22/16690-5 - Biologia sintética associada à nanotecnologia: obtenção de proteínas transmembranas para a produção de nanovesículas biomiméticas por rota microfluídica, BP.DD
+ mais bolsas vinculadas 23/09081-5 - Modelagem in vitro da barreira hematoencefálica para estudos da Doença de Alzheimer esporádica, BP.PD
23/08210-6 - Ação dos produtos finais de glicação avançada na barreira hematoencefálica e sua relação com a doença de Alzheimer, BP.IC
23/08040-3 - Bioimpressão de neuroesferas murinas em microambiente com beta amiloide, BP.IC
23/08072-2 - Modelagem in vitro da doença de Alzheimer esporádica associada à hiperglicemia, BP.IC
22/04258-1 - Adaptações da unidade neurovascular na regulação dos mecanismos de apoptose e resposta glial após lesão cerebral, BP.PD
23/00081-2 - Bioimpressão 3D de células-tronco neurais visando mimetizar nichos neurogênicos, BP.TT
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
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)

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Publicações científicas (9)
(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, . (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, . (16/25737-4, 18/05846-9, 16/19084-8, 18/12605-8, 15/19231-8)
DE MELO, BRUNA A. G.; MUNDIM, MAYARA, V; LEMES, ROBERTHA M. R.; CRUZ, ELISA M.; RIBEIRO, TAIS N.; SANTIAGO, CAROLINA F.; DA FONSECA, JESSICA H. L.; BENINCASA, JULIA C.; STILHANO, ROBERTA S.; MANTOVANI, NATHALIA; et al. 3D Bioprinted Neural-Like Tissue as a Platform to Study Neurotropism of Mouse-Adapted SARS-CoV-2. ADVANCED BIOLOGY, v. 6, n. 8, p. 16-pg., . (21/03684-4, 20/05289-2, 18/23039-3, 19/01255-9, 18/12605-8)
ZAMPRONI, LAURA N.; MUNDIM, MAYARA T. V. V.; PORCIONATTO, MARIMELIA A.. Neurorepair and Regeneration of the Brain: A Decade of Bioscaffolds and Engineered Microtissue. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 09, p. 16-pg., . (14/00927-0, 14/23797-4, 18/12605-8, 13/16533-8, 12/06810-1)
ANTONELLO, PRISCILA C.; VARLEY, THOMAS F.; BEGGS, JOHN; PORCIONATTO, MARIMELIA; SPORNS, OLAF; FABER, JEAN. Self-organization of in vitro neuronal assemblies drives to complex network topology. eLIFE, v. 11, p. 29-pg., . (18/12605-8)
CRUZ, ELISA MAROZZI; MACHADO, LUCAS SIMOES; ZAMPRONI, LAURA NICOLETI; BIM, LARISSA VALDEMARIN; FERREIRA, PAULA SCANAVEZ; PINTO, LEONARDO ALVES; PESSAN, LUIZ ANTONIO; BACKES, EDUARDO HENRIQUE; PORCIONATTO, MARIMELIA APARECIDA. A Gelatin Methacrylate-Based Hydrogel as a Potential Bioink for 3D Bioprinting and Neuronal Differentiation. PHARMACEUTICS, v. 15, n. 2, p. 22-pg., . (18/12605-8, 20/12454-0, 20/11374-2, 19/27415-2, 21/14327-8)
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, . (18/12605-8, 12/06810-1, 14/00927-0, 14/23797-4, 13/16533-8)
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, . (18/23039-3, 18/12605-8)
MELLO DA LUZ, MARCIO HENRIQUE; VOLEJNIK PINO, JESSICA MONTEIRO; MONICO-NETO, MARCOS; DE AMORIM, PRISCILA NICOLICHT; MOREIRA ANTUNES, HANNA KAREN; PORCIONATTO, MARIMELIA APARECIDA; LEE, KIL SUN. Sleep deprivation modulates APOE and LDL receptor-related protein 1 through thyroid hormone T4 and impairs Aβ clearance in hippocampus of rats. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE, v. 1869, n. 6, p. 12-pg., . (18/12605-8, 16/04297-6, 17/10404-2, 19/21511-0)

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