Desenvolvimento de insumos bioluminescentes para imunoensaios, análises ambientais e bioimagem

• Processo: 22/04800-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Vadim Viviani
• Beneficiário: Vadim Viviani
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Iseli Lourenço Nantes Cardoso
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/14881-0 - Uso de luciferases de ajuste de cores projetadas para análise de pH intracelular e detecção de temperatura em células de mamíferos, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Bioluminescência Biofotônica Bioimagem Técnicas biossensoriais Trifosfato de adenosina Imunoensaio Análise ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atp | Biofotônica | Bioimagem | biossensores | imunoensaios | Bioluminescência

Resumo

A bioluminescência, a emissão de luz fria e visível por reações luciferina-luciferase de certos organismos, tem sido utilizada a várias décadas para finalidades bioanalíticas em pesquisa científica, análises médicas, industriais e ambientais. Enzimas luciferases de vagalumes e seus genes são empregadas como reagentes luminescentes em kits, sondas bioluminescentes para marcação celular, biossensores, para avaliar a qualidade de águas, a contaminação microbiológica de alimentos, bebidas e outros produtos industriais, diagnósticos de doenças, e para prospecção de drogas antivirais, antibacterianas e anticancerígenas pela indústria farmacêutica e cosméticos. Em geral, estas aplicações utilizam produtos e tecnologias importados. O Laboratório de Bioquímica e Tecnologias Bioluminescentes da UFSCAR tem se destacado no estudo bioquímico da bioluminescência de artrópodes, especialmente a estrutura e função de luciferases clonadas a partir de besouros bioluminescentes de biomas brasileiros, tendo identificado os determinantes estruturais dos espectros de bioluminescência, sensibilidade ao pH e metais e sua evolução molecular. A partir dos conhecimentos gerados com estas enzimas, estamos agora desenvolvendo luciferases com propriedades de emissão de luz otimizadas (eficiência catalítica, cinética de emissão, espectros de bioluminescência e sensibilidade a pH e metais) para finalidades de uso como reagentes, como biossensores intracelulares de pH e proteínas sensoras de metais pesados, como genes repórter para bioimagem, e mais recentemente imunoensaios bioluminescentes, inclusive com aplicação em diagnóstico para SARS-Covid-2. Neste projeto planejamos continuar a desenvolver luciferases mais sensíveis ao cádmio e mercúrio e biossensores bioluminescentes miniaturizados para campo baseado em tecnologia de smartphones, construir novos anticorpos secundários para imunoensaios bioluminescentes miniaturizados, e desenvolver genes repórter mais eficientes e deslocados para o vermelho distante para finalidades de marcação de células de mamíferos e bioimagem de processos biológicos e patológicos por bioluminescência em pesquisa biomédica. (AU)

Publicações científicas

(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)

VIVIANI, VADIM R.; ROSA, SIMONE P.; PRADO, ROGILENE A.; PELENTIR, GABRIEL F.; DE SOUZA, DANIEL R.; REIS, RAONE M.; BECHARA, E. J. H.; COSTA, C.. Inventory and ecological aspects of bioluminescent beetles in the Cerrado ecosystem and its decline around Emas National Park (Brazil). Annals of the Entomological Society of America, v. N/A, p. 18-pg., 2023-10-04. (10/05426-8, 22/04800-0)

VIVIANI, VADIM R.. Biophosphorescence in fluorescent millipedes (Diplopoda: Xystodesmidae) and its relationships with bioluminescence. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 10-pg., 2023-12-13. (10/05426-8, 22/04800-0)