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Nanomateriais aplicados em nanomedicina: desenvolvimento de modelos de membrana e estudos in vitro para avaliação da toxicidade

Processo: 12/03570-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2012
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Valtencir Zucolotto
Beneficiário:Juliana Cancino Bernardi
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):13/14400-0 - Interação de nanomateriais e membranas celulares: um entendimento das interações moleculares, BE.EP.PD
Assunto(s):Materiais nanoestruturados   Nanomedicina

Resumo

A nanomedicina se difundiu rapidamente junto com a nanotecnologia durante a última década, com o desenvolvimento e a aplicação de nanomateriais em várias áreas. Dentre essas áreas, destacam-se sistemas de imagem molecular, diagnósticos, entrega de fármacos, e biossensores, além da utilização de nanomateriais em produtos como cremes bactericidas e instrumentos médico-cirúrgicos. Apesar do rápido progresso e da aceitação da nanomedicina, o potencial efeito de nanomateriais em sistemas biológicos, devido à exposição prolongada em vários níveis de concentração, ainda não foi estabelecido. A fim de promover o desenvolvimento seguro da nanomedicina, é essencial avaliar as consequências adversas à saúde, o que requer uma investigação sistemática da influência das propriedades de nanomateriais. Devido à complexidade dos mecanismos envolvidos nas interações entre nanomateriais e sistemas biológicos, aspectos biofísicos são difíceis de serem investigados, principalmente em amostras naturais e em tempo real. A interação entre nanomateriais e membranas biológicas é um processo complexo e de difícil entendimento devido sua heterogeneidade de detalhes, tanto do nanomaterial como da membrana celular. Apesar desses obstáculos, existe um grande interesse em compreender as interações em seus mais específicos detalhes. Neste projeto, o objetivo é a avaliação da toxicidade de nanomateriais através de uma metodologia desenvolvida por nosso grupo, utilizando modelos de membranas celulares. A maior motivação desde projeto é investigar as possíveis interações entre membrana celular e nanomateriais de alto interesse da comunidade científica tais como grafenos, nanopartículas de ouro, prata e magnéticas, através da técnica de Langmuir, utilizando modelos de membranas sintéticas e extraídas de linhagens celulares, sendo uma abordagem inédita na literatura, e corroborando tais resultados com sistemas in vitro. Serão conduzidos trabalhos para sintetizar, funcionalizar e investigar a toxicidade de nanomateriais em modelos de membrana de fosfolipídios sintéticos, tais como dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), dipalmitoilfosfatidilglicerol (DPPG) e cardiolipina, e membranas celulares extraídas de diferentes linhagens celulares saudáveis L929 (fibroblastos de tecido conectivo) e cancerosas A375 (melanoma maligno humano) e HeLa (carcinoma cervical humano). Tais investigações poderão ajudar no entendimento sobre a toxicidade de nanomateriais na escala molecular e trazer importantes benefícios ao desenvolvimento da nanomedicina.

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)
CANCINO-BERNARDI, J.; MARANGONI, V. S.; BESSON, J. C. F.; CANCINO, M. E. C.; NATALI, M. R. M.; ZUCOLOTTO, V. Gold-based nanospheres and nanorods particles used as theranostic agents: An in vitro and in vivo toxicology studies. Chemosphere, v. 213, p. 41-52, DEC 2018. Citações Web of Science: 2.
LINS, PAULA M. P.; MARANGONI, VALERIA S.; UEHARA, THIERS M.; MIRANDA, PAULO B.; ZUCOLOTTO, VALTENCIR; CANCINO-BERNARDI, JULIANA. Differences in the Aspect Ratio of Gold Nanorods that Induce Defects in Cell Membrane Models. Langmuir, v. 33, n. 50, p. 14286-14294, DEC 19 2017. Citações Web of Science: 5.
CANCINO, J.; PAINO, I. M. M.; MICOCCI, K. C.; SELISTRE-DE-ARAUJO, H. S.; ZUCOLOTTO, V. In vitro nanotoxicity of single-walled carbon nanotube-dendrimer nanocomplexes against murine myoblast cells. Toxicology Letters, v. 219, n. 1, p. 18-25, MAY 10 2013. Citações Web of Science: 22.

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