Síntese e funcionalização de nanopartículas bimetálicas para aplicação na terapia fotodinâmica de câncer

• Processo: 17/01697-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Dayane Batista Tada
• Beneficiário: Dayane Batista Tada
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Denise Costa Arruda ; Katia da Conceição ; Mauricio da Silva Baptista
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/02511-6 - Treinamento técnico em cultura celular e ensaios in vitro, BP.TT; 17/18383-4 - Treinamento técnico em cultura celular e ensaios in vitro, BP.TT
• Assunto(s): Nanotoxicologia Terapia fotodinâmica Fármacos fotossensibilizantes Nanopartículas Biomateriais Melanoma Neoplasias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: melanoma | Nanopartículas | nanotoxicologia | Biomateriais

Resumo

Apesar do contínuo desenvolvimento da Terapia Fotodinâmica para o tratamento de câncer, o avanço dessa terapia nas aplicações clínicas ainda é contido pelo baixo acúmulo do fotossensibilizador (FS) no tecido tumoral e pelo seu curto tempo de circulação sanguínea, seja pela sua desativação por biomoléculas ou pela sua baixa solubilidade no meio. A ligação de FSs à nanopartículas (NPs) surgiu como uma ferramenta útil para superar essas limitações. As NPs apresentam maior penetração e retenção no tecido tumoral uma vez que esse tecido possui vasculatura irregular e poros maiores que os poros de tecidos normais. Além de melhorar o direcionamento tumoral, as NPs aumentam a eficiência terapêutica dos FSs por protegê-los de desativações, evitar a agregação e por permitir o controle da sua fotoatividade. Por exemplo, as superfícies metálicas podem aumentar a eficiência do FS em gerar espécies reativas de oxigênio, especialmente oxigênio singlete, responsável por causar morte celular por apoptose. Apesar desse efeito já ser conhecido para NPs monometálicas, o uso de NPs bimetálicas para essa finalidade ainda não foi explorado. Uma vez que já foi comprovado que as propriedades ópticas e catalíticas de NPs bimetálicas são superiores às propriedades das NPs monometálicas, espera-se que essas NPs sejam também mais eficientes em aumentar a fotoatividade dos FSs ligados a elas. Assim, neste projeto é proposta a síntese de NPs bimetálicas e sua funcionalização com FS com o objetivo de gerar NPs fotossensibilizadoras com alta fotoatividade. Além disso, espera-se que as NPs apresentem melhor direcionamento tumoral, tanto por mecanismo passivo (devido ao tamanho nanométrico) quanto pelo mecanismo ativo, já que será ligado à superfície das NPs o peptídeo C (CVNHPAFAC) o qual foi caracterizado como um direcionador tumoral em trabalhos anteriores. O uso de NPs bimetálicas fornece outra vantagem frente aos outros materiais usados no preparo de NPs fotossensibilizadoras que é sua atividade antimicrobiana excepcional. Portanto, espera-se também que as NPs aqui desenvolvidas apresentem alta atividade antimicrobiana, o que poderá reduzir a ocorrência de infecções durante o tratamento de câncer. Serão desenvolvidas NPs de ouro e prata, ferro e prata e ouro e platina. Buscando maior efeito antitumoral, as NPs serão também funcionalizadas com os peptídeos YISCYNGATSYNQKFK, RASQSVSSYLA e GQYGNLWFAY os quais apresentaram toxicidade contra células tumorais e atividade antimetastática in vivo. Após a caracterização morfológica e fotofísica e fotoquímica, a fotoatividade e atividade antitumoral das NPs aqui desenvolvidas será avaliada frente às células de melanoma metastático murínico. (AU)

Publicações científicas

(18)

(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, DIEGO MORAIS; CANUTO DE MENEZES, BEATRIZ ROSSI; NONATO BEZZON, VINICIUS DANILO; DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; DE MACEDO, ERENILDA FERREIRA; TADA, DAYANE BATISTA; PETRACONI, GILBERTO; THIM, GILMAR PATROCINIO. Phase transition of TiO2 nanoparticles into titanate nanorods via hydrothermal reactions. SN APPLIED SCIENCES, v. 1, n. 8, AUG 2019. (17/24873-4, 19/00568-3, 18/12035-7, 17/02846-5, 17/01697-6)

DE MELO SILVA, ISABELLE SOUZA; DO AMORIM COSTA GASPAR, LIVIA MARIA; OLIVEIRA ROCHA, ADRIELY MARIA; DA COSTA, LUIZ PEREIRA; TADA, DAYANE BATISTA; FRANCESCHI, ELTON; PADILBA, FRANCINE FERREIRA. Encapsulation of Red Propolis in Polymer Nanoparticles for the Destruction of Pathogenic Biofilms. AAPS PHARMSCITECH, v. 21, n. 2, JAN 3 2020. (17/01697-6)

MAGALHAES, JESSICA A.; FERNANDES, ADJACI U.; JUNQUEIRA, HELENA C.; NUNES, BRUNA C.; CURSINO, THAIS A. F.; FORMAGGIO, DANIELA M. D.; BAPTISTA, MAURICIO S.; TADA, DAYANE B.. Bimetallic nanoparticles enhance photoactivity of conjugated photosensitizer. Nanotechnology, v. 31, n. 9, FEB 28 2020. (18/22890-1, 17/01697-6)

HURTADO, CAROLINA RAMOS; WACHESK, CRISTIANE DA COSTA; QUEIROZ, RAFAELA CAMPOS; DE MACEDO, ERENILDA FERREIRA; BORJA DE OLIVEIRA CORREIA, REBECA FALCAO; TAIARIOL, THALITA SANI; DINIZ, MILTON FARIA; ISAIAS DOS SANTOS, ALEXANDRE MARTINS; DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; HURTADO, GABRIELA RAMOS; et al. A simple procedure to obtain nanodiamonds from leftover of HFCVD system for biological application. SN APPLIED SCIENCES, v. 2, n. 3, MAR 2020. (12/15857-1, 17/01697-6)

MAGALHAES, JESSICA A.; ARRUDA, DENISE C.; BAPTISTA, MAURICIO S.; TADA, DAYANE B.. Co-Encapsulation of Methylene Blue and PARP-Inhibitor into Poly(Lactic-Co-Glycolic Acid) Nanoparticles for Enhanced PDT of Cancer. NANOMATERIALS, v. 11, n. 6, JUN 2021. (18/22890-1, 17/01697-6)

DE OLIVEIRA, THAIS DOLZANY; TRAVASSOS, LUIZ R.; ARRUDA, DENISE COSTA; TADA, DAYANE BATISTA. Intracellular Targeting of Poly Lactic-Co-Glycolic Acid Nanoparticles by Surface Functionalization with Peptides. JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY, v. 17, n. 7, p. 1320-1329, JUL 2021. (11/23895-8, 15/05980-9, 17/01697-6, 18/11972-7, 10/51423-0)

RODRIGUES, LINA D. A.; HURTADO, CAROLINA R.; MACEDO, ERENILDA F.; TADA, DAYANE B.; GUERRINI, LILIA M.; OLIVEIRA, MAURICIO P.. Colloidal properties and cytotoxicity of enzymatically hydrolyzed cationic starch-graft-poly(butyl acrylate-co-methyl methacrylate) latex by surfactant-free emulsion polymerization for paper coating application. Progress in Organic Coatings, v. 145, AUG 2020. (18/12469-7, 17/01697-6)

DE MACEDO, ERENILDO FERREIRA; SANTOS, NIVIA SALLES; NASCIMENTO, LUCCA SILVA; MATHEY, RAPHAEL; BRENET, SOPHIE; DE MOURA, MATHEUS SACILOTTO; HOU, YANXIA; TADA, DAYANE BATISTA. Interaction between Nanoparticles, Membranes and Proteins: A Surface Plasmon Resonance Study. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 24, n. 1, p. 20-pg., 2023-01-01. (17/01697-6, 19/06803-4, 16/14795-3, 16/07354-0, 20/00807-5, 16/20503-5)

FORMAGGIO, DANIELA M. D.; MAGALHAES, JESSICA A.; ANDRADE, VITOR M.; CONCEICAO, KATIA; ANASTACIO, JULIANA M.; SANTIAGO, GABRIELLI S.; ARRUDA, DENISE C.; TADA, DAYANE B.. Co-Functionalization of Gold Nanoparticles with C7H2 and HuAL1 Peptides: Enhanced Antimicrobial and Antitumoral Activities. PHARMACEUTICS, v. 14, n. 7, p. 17-pg., 2022-07-01. (18/22890-1, 17/01697-6, 18/11972-7)

DE OLIVEIRA CORREIA, REBECA FALCAO BORJA; WACHESK, CRISTIANE C.; HURTADO, CAROLINA R.; DAMM, DJOILLE D.; TAIARIOL, THALITA SANI; TADA, DAYANE BATISTA; VASCONCELOS, GETULIO; CORAT, EVALDO J.; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR J.. CVD-diamond nanoparticle synthesis for DLC film application. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 22, n. 9, p. 17-pg., 2020-09-22. (12/15857-1, 17/08899-3, 17/01697-6)

NASCIMENTO, LUCCA SILVA; MACEDO, ERENILDO FERREIRA; MAGALHAES, JESSICA APARECIDA; RODRIGUES MOLINA DONA, LUISA; TADA, DAYANE BATISTA. Application of Gold and Platinum Bimetallic Nanoparticle to enhance Surface Plasmon Resonance Signal. MRS ADVANCES, v. 5, n. 42, p. 9-pg., 2020-01-01. (18/22890-1, 16/07354-0, 17/01697-6)

DE MACEDO, ERENILDO FERREIRA; DUCATTI FORMAGGIO, DANIELA MARIA; SANTOS, NIVIA SALLES; TADA, DAYANE BATISTA. Gold Nanoparticles Used as Protein Scavengers Enhance Surface Plasmon Resonance Signal. SENSORS, v. 17, n. 12, DEC 2017. (11/23895-8, 17/01697-6)

BRAZUNA, LORENA PORTELA; TABUTI, THIAGO GALEOTE; SILVA, ADRIELLE DE PAULA; TADA, DAYANE BATISTA; POLITI, MARIO JOSE; BACANI, REBECA; TRIBONI, EDUARDO REZENDE. Effect of lithium and sodium ions on the size and morphology of ZnO nanoparticles synthesized by a glycerol-urea route. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 43, n. 48, p. 18988-18995, DEC 28 2019. (17/13839-0, 13/08166-5, 17/01697-6)

HURTADO, CAROLINA RAMOS; HURTADO, GABRIELA RAMOS; DE CENA, GABRIELLE LUPETI; QUEIROZ, RAFAELA CAMPOS; SILVA, ALEXANDRE VIEIRA; DINIZ, MILTON FARIA; DOS SANTOS, VERONICA RIBEIRO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR; BAPTISTA, MAURICIO DA SILVA; TSOLEKILE, NCEDIWE; et al. Diamond Nanoparticles-Porphyrin mTHPP Conjugate as Photosensitizing Platform: Cytotoxicity and Antibacterial Activity. NANOMATERIALS, v. 11, n. 6, JUN 2021. (19/09737-2, 19/20111-8, 17/01697-6)

DUCATTI FORMAGGIO, DANIELA MARIA; DE OLIVEIRA NETO, XISTO ANTONIO; ALCANTARA RODRIGUES, LINA DAYSE; DE ANDRADE, VITOR MARTINS; NUNES, BRUNA C.; LOPES-FERREIRA, MONICA; FERREIRA, FABIANA G.; WACHESK, CRISTIANE C.; CAMARGO, EMERSON R.; CONCEICAO, KATIA; et al. In vivo toxicity and antimicrobial activity of AuPt bimetallic nanoparticles. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 21, n. 11, NOV 2019. (11/23895-8, 17/01697-6)

OLIVEIRA, RODRIGO L. M. S.; BARBOSA, LUCAS; HURTADO, CAROLINA R.; RAMOS, LUCAS DE P.; MONTANHEIRO, THAIS L. A.; OLIVEIRA, LUCIANE D.; TADA, DAYANE B.; TRICHES, ELIANDRA DE SOUSA. Bioglass-based scaffolds coated with silver nanoparticles: Synthesis, processing and antimicrobial activity. Journal of Biomedical Materials Research Part A, v. 108, n. 12, JUN 2020. (15/24659-7, 17/01697-6)

TENORIO, FERNANDA SILVA; DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; ISAIAS DOS SANTOS, ALEXANDRE MARTINS; SILVA, MATEUS DOS SANTOS; LEMES, ANA PAULA; TADA, DAYANE BATISTA. Chitosan hydrogel covalently crosslinked by gold nanoparticle: Eliminating the use of toxic crosslinkers. Journal of Applied Polymer Science, v. 138, n. 6, AUG 2020. (17/01697-6, 17/24873-4, 13/27064-9)

NAHRA, SARA R.; OLIVEIRA, MAURICIO P.; DE MACEDO, ERENILDA FERREIRA; HURTADO, CAROLINA RAMOS; TADA, DAYANE B.; GUERRINI, LILIA M.; ANTONIELLI, EDUARDO; RIBEIRO OLIVEIRA, GERLON DE ALMEIDA; LIAO, LUCIANO MORAIS; CRISTOVAN, FERNANDO H.. Development of scaffolds based in blends of poly(N-vinylcaprolactam) and poly(N-vinylcaprolactam-co-butylacrylate) with poly(3-hexylthiophene) for tissue engineering: Synthesis, processing, characterization, and biological assay. Journal of Applied Polymer Science, v. 139, n. 41, p. 14-pg., 2022-08-06. (17/01697-6, 11/17475-6)