Sistemas microfluídicos para a produção de nanopartículas multifuncionais destinadas à terapia e vacinação gênica

• Processo: 12/23143-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2013
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: Tiago Albertini Balbino
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/14925-6 - Sistemas microfluídicos de focalização hidrodinâmica para a produção de lipossomas catiônicos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Microfluídica DNA Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dna | lipossomas cationicos | Microfluídica | Peptídeo direcionador de núcleo | Vacinação gênica | nanotecnologia

Resumo

Este projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento tecnológico de processos microfluídicos para a obtenção de vetores não-virais, baseados na complexação eletrostática entre lipossomas catiônicos (LC), peptídeos com sequência de direcionamento nuclear (NLS) e DNA plasmideal (pDNA) destinados à terapia e vacinação gênica. A microfluídica utiliza dispositivos que processam pequenas quantidades de fluidos, e possibilita a complexação eletrostática em regime contínuo, com o controle das condições difusionais, o que também permite melhor controle do tamanho destes complexos. Metodologicamente, o trabalho será dividido em quatro principais etapas: na primeira parte, será realizado o estudo da complexação eletrostática entre NLS e pDNA em dispositivo microfluídico, tendo como referência o processo convencional de complexação em batelada "bulk". As propriedades físico-químicas e biológicas dos complexos obtidos pelos sistemas microfluídicos serão avaliadas a fim de elucidar a formação desses complexos. A segunda parte do trabalho explorará a formação de complexos pDNA/LC em diferentes dispositivos microfluídicos baseados na técnica de focalização hidrodinâmica em única etapa com a formação simultânea de LCs e a complexação com pDNA. Esta parte será uma continuidade das pesquisas já iniciadas realizadas no âmbito da dissertação de mestrado do doutorando deste projeto. Na terceira etapa, em um estudo em parceria com o "Biochemical Science Division" do "National Institute of Standards and Technology" (NIST) em Gaithersburg/Maryland nos Estados Unidos, será explorada a formação de LC em dispositivos microfluídicos de diferentes geometrias com base nos conhecimentos prévios de cada grupo. Por fim, na quarta parte, será conduzido o desenvolvimento de dispositivos microfluídicos para a formação de complexos pseudo-ternários compostos por pDNA, LC e NLS, a fim de se obter complexos multifuncionais destinados a terapia e vacinação gênica. Este projeto contribuirá para o desenvolvimento de novos processos microfluídicos e produtos farmacêuticos que veiculam ácidos nucléicos e que são destinados à terapia e vacinação gênica.

Publicações científicas

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(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)

BALBINO, TIAGO A.; SERAFIN, JULIANA M.; RADAIC, ALLAN; DE JESUS, MARCELO B.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. Integrated microfluidic devices for the synthesis of nanoscale liposomes and lipoplexes. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 152, p. 406-413, APR 1 2017. (13/14925-6, 13/05868-9, 12/23143-9)

BALBINO, TIAGO A.; CORREA, GABRIELA S. C.; FAVARO, MARIANNA T. P.; TOLEDO, MARCELO A. S.; AZZONI, ADRIANO R.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. Physicochemical and in vitro evaluation of cationic liposome, hyaluronic acid and plasmid DNA as pseudo-ternary complexes for gene delivery. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 484, p. 262-270, NOV 5 2015. (12/23143-9)

BALBINO, TIAGO A.; SERAFIN, JULIANA M.; MALFATTI-GASPERINI, ANTONIO A.; DE OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; CAVALCANTI, LEIDE P.; DE JESUS, MARCELO B.; DE LA TORRE, LUCIRNARA G.. Microfluidic Assembly of pDNA/Cationic Liposome Lipoplexes with High pDNA Loading for Gene Delivery. Langmuir, v. 32, n. 7, p. 1799-1807, FEB 23 2016. (11/19952-6, 12/23143-9)

ALVES, RAFAEL F.; FAVARO, MARIANNA T. P.; BALBINO, TIAGO A.; DE TOLEDO, MARCELO A. S.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.; AZZONI, ADRIANO R.. Recombinant protein-based nanocarriers and their association with cationic liposomes: Characterization and in vitro evaluation. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 513, p. 1-10, JAN 5 2017. (12/23143-9, 07/58323-9, 13/23780-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BALBINO, Tiago Albertini. Sistemas microfluídicos para a formação de nanoestruturas lipossomais para o carreamento de genes. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.