Investigação do comportamento das células bacterianas em micropartículas de alginato encapsulados pela técnica de microfluídica baseada em gotas

• Processo: 16/13167-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2016
• Vigência (Término): 30 de abril de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: Aline Furtado Oliveira
• Supervisor: David A. Weitz
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Harvard University, Cambridge, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 14/26814-7 - Encapsulação de células microbianas em sistema microfluídico visando o desenvolvimento de processos biotecnológicos, BP.DR
• Assunto(s): Microfluídica Microscopia Bioprocessos Alginatos Bacillus subtilis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacillus subtilis | droplet-based microfluidics | dynamic of cells | encapsulation process | microscopy and fluorescence techniques | microfluídica de gotas, biotecnologia, encapsulação, dinâmica de células

Resumo

Processos de encapsulação são importantes para aumentar a produtividade de reações em bioprocessos e proteger células microbianas contra contaminação cruzada e situações adversas. Apesar disso, partículas produzidas por técnicas convencionais apresentam alto índice de polidispersidade e tamanhos maiores que podem interferir no desenvolvimento celular e afetar respostas bioquímicas. Microfluídica de gotas pode ser uma alternativa para gerar partículas em escala micrométrica e menor distribuição de tamanhos, uma vez que as etapas de encapsulação e gelificação da partícula acontecem dentro dos microcanais. Desta forma, o tamanho destas micropartículas permite o uso de diferentes técnicas para detectar e observar o comportamento de células dentro destas partículas e isso pode contribuir para o desenvolvimento de bioprocessos. Sendo assim, o objetivo deste projeto consiste em produzir micropartículas de alginato por meio de microfluídica de gotas e avaliar a dinâmica de células microbianas dentro deste microambiente. Para isto, será encapsulado Bacillus subtilis em micropartículas de alginato de cálcio e será monitorado a dinâmica celular por meio de técnicas de microscopia. Assim, neste estudo será fundamentar adquirir conhecimento em novas técnicas envolvendo microscopia e fluorescência para monitorar as células em diferentes formas e isso permitirá compreender mecanismos de interações das células com o microambiente. Este projeto será desenvolvido em colaboração com o laboratório "Experimental Soft Condensed Matter Group" da Universidade de Harvard nos EUA, onde será possível aprender sobre técnicas recentes de microscopia e fluorescência aplicada para investigações de células dentro de sistemas microfluídica de gotas. Este grupo de pesquisa é coordenado pelo Professor David A. Weitz, que possui amplo conhecimento em sistemas microfluídicos em várias aplicações biológicas, inclusive com avaliação de comportamento celular dentro de gotas. Este projeto visa contribuir para área de processos de encapsulação e estudos de dinâmica de células em microambientes através do conhecimento de técnicas de microscopia e fluorescência aplicada em microfluídica de gotas. (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)

OLIVEIRA, ALINE F.; BASTOS, REINALDO G.; DE LA TORRE, LUCIMARA G.. Bacillus subtilis immobilization in alginate microfluidic-based microparticles aiming to improve lipase productivity. Biochemical Engineering Journal, v. 143, p. 110-120, MAR 15 2019. (16/13167-9, 14/26814-7, 15/26701-0)