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Sistemas microfluídicos de focalização hidrodinâmica para a produção de lipossomas catiônicos

Processo: 13/14925-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
Vigência (Término): 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Lucimara Gaziola de la Torre
Beneficiário:Tiago Albertini Balbino
Supervisor no Exterior: Wyatt N. Vreeland
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa: National Institute of Standards and Technology (NIST), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:12/23143-9 - Sistemas microfluídicos para a produção de nanopartículas multifuncionais destinadas à terapia e vacinação gênica, BP.DR
Assunto(s):Microfluídica

Resumo

Lipossomas são sistemas lipídicos anfifílicos que, em excesso de água, autoagregam-se em bicamadas lamelares esféricas com cerne aquoso. O uso de lipídeos catiônicos permite a complexação eletrostática com DNA, que pode então ser eficientemente entregue ao núcleo celular. Essas características fazem dos lipossomas catiônicos (LCs) uma estratégia promissora para aplicações médicas e farmacêuticas em terapia e vacinação gênica. Entretanto, a maioria dos métodos tradicionais de produção de lipossomas geralmente são poucos eficientes e requerem uma operação unitária posterior para homogeneização e redução de tamanhos. O uso de sistemas microfluídicos para a produção de LCs emerge como uma alternativa para superar os principais desafios. Neste contexto, este projeto de pesquisa, junto ao projeto de pesquisa de tese do candidato, visa o desenvolvimento tecnológico de dispositivos microfluídicos para a produção de LCs em modo contínuo. Mais especificamente, dispositivos com focalizações hidrodinâmicas múltiplas serão associados em série e em paralelo a fim de aumentar a produtividade através do aumento de concentração das dispersões lipossomais obtidas. O projeto conta com a colaboração do National Institute of Standards and Technology nos Estados Unidos. Metodologicamente, o desenvolvimento dos dispositivos será realizado em duas etapas: associação em paralelo e em série de uma a três focalizações hidrodinâmicas. Para cada geometria estudada, serão avaliados os parâmetros de processo: razão entre as taxas volumétricas dos fluxos aquosos e orgânicos (lipídeos dispersos em etanol), vazão volumétrica total e concentração lipídica da corrente orgânica. Os dispositivos que produzirem lipossomas com menor tamanho médio de partícula e polidispersidade serão considerados os mais adequados. A caracterização das partículas quanto ao tamanho será realizada no equipamento de Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation acoplado ao detector de espalhamento de luz multiangular. A partir deste projeto, espera-se contribuir para o desenvolvimento de novos processos para a produção de lipossomas em etapa única, utilizando dispositivos microfluídicos que operem em modo contínuo, destinados a aplicações em terapia e vacinação gênica. (AU)

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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)
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. Citações Web of Science: 10.

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