Interação molecular entre quitosanas e modelos de membrana celular investigada por espectroscopia vibracional não linear

• Processo: 17/03503-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 11 de março de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Rafael de Oliveira Pedro
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
• Assunto(s): Óptica não linear Espectroscopia vibracional Quitosana Monocamadas de Langmuir Lipídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espectroscopia Vibracional | Filmes de Langmuir | Lipídeos | Óptica Não Linear | quitosana | Superfícies e interfaces

Resumo

A quitosana, polímero natural abundante, tem sido utilizada para diversas aplicações biológicas como transporte e liberação de fármacos, terapia gênica, engenharia de tecidos, além de combate a fungos e bactérias. Embora essas aplicações tenham crescido muito nos últimos anos, pouco se sabe sobre os modos de interação a nível molecular da quitosana com membranas biológicas. Desse modo, as interações entre quitosanas e modelos de membrana de mamíferos, bactérias e fungos serão investigadas nesse trabalho. Primeiramente, será implementada temperatura biologicamente relevante nos experimentos a fim de permitir a extrapolação dos resultados obtidos para situações in vitro ou in vivo. Na sequência, a espectroscopia por Geração de Soma de Frequências (espectroscopia SFG), técnica pouco difundida, irá fornecer informações como a interação da quitosana com o grupo polar dos lipídeos, conformação das cadeias lipídicas e a penetração da quitosana nos modelos de membranas. Já a microscopia por Geração de Soma de Frequências (microscopia MSFG), técnica inovadora, será utilizada na obtenção de imagens em interfaces com sensibilidade química por meio do espectro vibracional e contraste pela orientação e ordenamento das moléculas. As técnicas de espectroscopia no infravermelho com modulação de polarização (PM-IRRAS) e microscopia a ângulo de Brewster (BAM) serão utilizadas complementarmente para comparação com os resultados obtidos por espectroscopia e microscopia SFG. É esperado que os resultados forneçam bases sólidos para o entendimento do papel de cargas positivas, grau de hidrofobicidade e ligações de hidrogênio nas interações entre quitosana e modelos de membrana. Portanto, esse trabalho contribuirá para elucidar o mecanismo de interação molecular de derivados de quitosana com membranas celulares de mamíferos, bactérias e fungos, utilizando técnicas poderosas, porém pouco difundidas no meio.

Publicações científicas

(6)

(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)

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CARR, OLIVIA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SORROCHE, BRUNA PEREIRA; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; MIRANDA, PAULO B.; CARVALHO, ANDRE LOPES; REIS, RUI M.; ARANTES, LIDIA M. R. B.; et al. Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines. Talanta, v. 210, p. 7-pg., 2020-04-01. (15/12990-0, 12/15543-7, 18/02819-0, 13/14262-7, 16/01919-6, 19/13390-8, 17/03503-4)

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CARR, OLIVIA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SORROCHE, BRUNA PEREIRA; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; MIRANDA, PAULO B.; CARVALHO, ANDRE LOPES; REIS, RUI M.; ARANTES, LIDIA M. R. B.; et al. Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines. Talanta, v. 210, APR 1 2020. (17/03503-4, 12/15543-7, 18/02819-0, 15/12990-0, 13/14262-7, 19/13390-8, 16/01919-6)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; CARR, OLIVIA; MELENDEZ, MATIAS E.; GOBBI, ANGELO L.; PIAZZETTA, MARIA HELENA DE OLIVEIRA; CARVALHO, ANDRE L.; REIS, RUI M.; MIRANDA, PAULO B.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Influence of the Molecular Orientation and Ionization of Self-Assembled Monolayers in Biosensors: Application to Genosensors of Prostate Cancer Antigen 3. Journal of Physical Chemistry C, v. 125, n. 1, p. 498-506, JAN 14 2021. (16/01919-6, 17/03503-4, 18/22214-6, 18/02819-0)