Estudos sobre a interação de compostos bioativos em modelos de biointerface e construção de dispositivos nanoestruturados bioinspirados

• Processo: 22/03736-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Luciano Caseli
• Beneficiário: Luciano Caseli
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Celso Molina ; Thaís Fernandes Schmidt
• Auxílio(s) vinculado(s): 22/13938-6 - Materiais nanoestruturados à base de nucleosídeos alquilados com propriedades anticancerígenos incorporados em filmes Langmuir e Langmuir-Blodgett de lipídeos e sondas luminescentes, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Química de interfaces Bioeletrônica Substâncias bioativas Técnicas biossensoriais Monocamadas de Langmuir Filmes Langmuir-Blodgett Modelos de membrana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioeletrônica | biossensores | Filmes de Langmuir | Filmes Langmuir-Blodgett | modelos de membrana | Sustâncias Bioativas | Química de Interfaces

Resumo

Neste projeto, pretendemos empregar filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) com dois objetivos gerais: (i) investigar a interação de compostos bioativos com modelos de interfaces biológicas, incluindo membranas celulares, envelopes virais, membranas alveolares e sistemas supramoleculares lipoproteicos; e (ii) imobilizar enzimas, materiais carbonáceos e polímeros condutores em sistemas nanoestruturados ultrafinos visando à fabricação de dispositivos optoeletrônicos bioinspirados. Os filmes de Langmuir serão produzidos a partir de materiais anfifílicos insolúveis, tais como lipídios e polímeros, e serão eventualmente misturados com proteínas, enzimas e compostos com potencial bioatividade, incluindo aqueles com atividade antimicrobiana, antiviral, antifúngica ou antitumoral. Estes materiais interagirão na interface ar-água com os filmes de Langmuir e investigados por meio de medidas tensiométricas, elétricas, reológicas, espectroscópicas e morfológicas. Além disso, pretendemos imobilizar enzimas, anticorpos e pedaços de ácidos nucléicos em suportes sólidos na forma de filmes LB para a produção de dispositivos optoeletrônicos capazes de reconhecimento molecular específico. Para isso, serão empregadas substâncias que auxiliem na acomodação molecular, modulando tanto a atividade biológica como o sinal de resposta induzido pela interação. Entre as candidatas estão os polímeros condutores, as nanopartículas metálicas, os polissacarídeos e os materiais carbonáceos (grafeno e nanotubos de carbono). Neste sentido, almejamos informações no nível molecular acerca das interações envolvidas em processos biofísicos e bioquímicos em biointerfaces, muitos deles relacionados a processos infecciosos ou de proliferação celular, assim como auxiliar na construção de superfícies inteligentes construídas a partir de interfaces bioinspiradas organizadas no nível molecular para a fabricação de dispositivos optoeletrônicos de interesse. (AU)

Publicações científicas

(14)

(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)

DA SILVA, GUSTAVO H. O.; DOS SANTOS, KEVIN F.; BARCELLOS, ALINE F.; DE SOUSA, RAQUEL M. FERREIRA; TEMPONE, ANDRE G.; LAGO, JOAO HENRIQUE G.; CASELI, LUCIANO. Exploring the selective incorporation of 15β-senecioyloxi-ent-kaurenoic acid methyl ester in Langmuir monolayers mimicking cell membranes. BIOORGANIC CHEMISTRY, v. 153, p. 12-pg., 2024-12-01. (18/22214-6, 23/12447-1, 22/03736-7)

MOREIRA, FELIPE ALMEIDA; ESCOBAR, JHON FERNANDO BERRIO; GIORDANI, CRISTIANO; CASELI, LUCIANO. Exploring the physicochemical properties of the integration of Tristearoyl uridine in Langmuir monolayers: An approach to cell membrane modeling for prodrugs. Biophysical Chemistry, v. 310, p. 9-pg., 2024-05-09. (23/00850-6, 22/03736-7, 22/13938-6)

MOREIRA, FELIPE ALMEIDA; ESCOBAR, JHON FERNANDO BERRIO; GIORDANI, CRISTIANO; CASELI, LUCIANO. Langmuir monolayers provide an effective strategy for studying molecular recognition of nucleobases using alkylated nucleotides. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 244, p. 8-pg., 2024-08-08. (23/00850-6, 22/03736-7, 22/13938-6)

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LONDERO, VINICIUS S.; ROSA, MATHEUS E.; BAITELLO, JOAO B.; COSTA-SILVA, THAIS A.; CRUZ, LUCAS MONTEIRO S.; TEMPONE, ANDRE G.; CASELI, LUCIANO; LAGO, JOAO HENRIQUE G.. Barbellatanic acid, a new antitrypanosomal pseudo-disesquiterpenoid isolated from Nectandra barbellata, displayed interaction with protozoan cell membrane. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, v. 1865, n. 7, p. 9-pg., 2023-10-01. (22/03736-7, 18/22214-6, 14/50869-6, 21/02789-7, 21/15084-1, 17/17044-1)

SANTANA-LIMA, BEATRIZ; BELAUNDE, LUCAS HUMBERTO ZIMMERMANN; DE SOUZA, KARINE DAMACENO; ROSA, MATHEUS ELIAS; DE CARVALHO, JOSE EDUARDO; MACHADO-JR, JOEL; ALONSO-VALE, MARIA ISABEL CARDOSO; CASELI, LUCIANO; RANDO, DANIELA GONCALES GALASSE; CAPERUTO, LUCIANA CHAGAS. Acute Kaempferol Stimulation Induces AKT Phosphorylation in HepG2 Cells. LIFE-BASEL, v. 14, n. 6, p. 17-pg., 2024-06-01. (19/26686-2, 11/50953-9, 19/13618-9, 22/03736-7, 09/50041-0, 20/12962-5)

GONCALVES, GIULIA ELISA G.; OLIVEIRA, SAMUEL; GOMES, KAIO DE SOUZA; COSTA-SILVA, THAIS ALVES; TEMPONE, ANDRE GUSTAVO; LAGO, JOAO HENRIQUE GHILARDI; CASELI, LUCIANO. Effect of partial O-methylation in dehydrodieugenol on its antitrypanosomal activity-correlation with the toxicity using cell membrane models. Biophysical Chemistry, v. 296, p. 11-pg., 2023-02-24. (19/03239-0, 21/02789-7, 22/03736-7)

PIRES, GUILHERME HENRIQUE DA CRUZ RAMOS; BARBOSA, HENRIQUE; ALMEIDA, ROBERTO BAPTISTA PEREIRA; LAGO, JOAO HENRIQUE GHILARDI; CASELI, LUCIANO. Ethanolamine phospholipids at the air-water interface as cell membranes models of microorganisms to study the nanotoxicology of sakuranetin. Thin Solid Films, v. 770, p. 8-pg., 2023-03-01. (19/03239-0, 19/18125-0, 18/22214-6, 21/02789-7, 22/03736-7)

DE SOUZA, MATHEUS LIMA; MACHADO, ANDRE CAMPOS; BARBOSA, HENRIQUE; LAGO, JOAO HENRIQUE GHILARDI; CASELI, LUCIANO. Interaction of sakuranetin with unsaturated lipids forming Langmuir monolayers at the air-water interface: A biomembrane model. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 234, p. 7-pg., 2024-01-13. (22/04241-1, 22/09202-4, 22/03736-7)