Nanocristais de celulose (NIR - CNC) de infravermelho próximo (NIR) para bioimagem celular

• Processo: 17/22017-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2018
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luiz Henrique Capparelli Mattoso
• Beneficiário: Raja Sebastian
• Supervisor: Antonio Sechi
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: RWTH Aachen University, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 15/00094-0 - Modificações químicas de nanowhiskers de celulose, BP.PD
• Assunto(s): Polímeros (materiais) Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioimagem | Clsm | infravermelho próximo | Nanocristais de celulose | perilenodiimida | Tirf | Polímeros

Resumo

Os nanomateriais são uma classe intrigante de objetos de nanoescala altamente ajustáveis e receberam atenção notável em aplicações terapêuticas e terapêuticas. Nanocristais de celulose (CNC), é um material natural único e promissor extraído de celulose nativa por hidrólise ácida de celulose nativa. Além disso, a química superficial especial, o baixo risco toxicológico, a resposta inflamatória insignificante e a capacidade de penetrar nas células fazem do CNC um candidato promissor para aplicações biomédicas. Neste contexto, as sondas de imagem baseadas em nanocelulose receberam atenção considerável nos últimos anos. No entanto, o CNC com sondas de infravermelho próximo (NIR) não foi relatado até o momento, garantindo que ainda há um longo caminho para a aplicação prática de CNC fluorescente em biologia química e nanociência e nanotecnologia. A maior penetração de tecido, a menor auto-fluorescência biológica e a redução da dispersão da luz aumentaram significativamente o interesse das sondas fluorescentes do infravermelho próximo (NIR) (750-1400 nm) nos últimos anos. Limitações comuns dessas sondas são a agregação de corantes, baixa solubilidade na água e alterações indesejadas nas propriedades fotofísicas. Enquanto isso, apenas um número limitado de corantes NIR estão prontamente disponíveis, a maioria não sendo facilmente funcionalizada e muito cara. Para superar essas limitações, este projeto será centrado no desenvolvimento de nanocristalinos de celulose de infravermelho próximo (NIR) (NIR-CNC). O NIR-CNC será fabricado através da funcionalização covalente de corantes de infravermelhos próximos (NIR) à base de perilenodiimida hidrossolúvel (PDI) na superfície do CNC. Além da síntese e caracterização desses nanomateriais com FT-IR, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons de raio X (XPS), realizaremos a aplicação de bioimagem com macrófagos de mouse (J774.A1) e linhas de células de fibroblastos . Este estudo será baseado em microscopia de varredura laser confocal (CLSM), imagens de células vivas e microscopia de fluorescência de reflexão interna interna (TIRF) e aproveitará a experiência do grupo do Prof. M. Zenke e do Dr. A. Sechi, Instituto de Engenharia Biomédica, Universidade RWTH Aachen, Alemanha. (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)

RAJA, SEBASTIAN; HAMOUDA, I, AHMED E.; DE TOLEDO, MARCELO A. S.; HU, CHAOLEI; BERNARDO, MARCELA P.; SCHALLA, CARMEN; LEITE, LILIANE S. F.; BUHL, EVA MIRIAM; DRESCHERS, STEPHAN; PICH, ANDRIJ; et al. Functionalized Cellulose Nanocrystals for Cellular Labeling and Bioimaging. Biomacromolecules, v. 22, n. 2, p. 454-466, FEB 2021. (15/00094-0, 17/22017-3, 16/03080-3)

RAJA, SEBASTIAN; BUHL, EVA MIRIAM; DRESCHERS, STEPHAN; SCHALLA, CARMEN; ZENKE, MARTIN; SECHI, ANTONIO; MATTOSO, LUIZ H. C.. Curaua-derived carbon dots: Fluorescent probes for effective Fe(III) ion detection, cellular labeling and bioimaging. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 129, OCT 2021. (17/22017-3, 15/00094-0)