Nanopartículas magnéticas para a imobilização de compostos biomoleculares

• Processo: 18/07352-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: William Alberto Leonel Ferreira
• Beneficiário: William Alberto Leonel Ferreira
• Empresa: Nchemi Engenharia de Materiais Ltda
• CNAE: Fabricação de aditivos de uso industrial ; Fabricação de produtos químicos não especificados anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 17/00850-5 - Nanopartículas magnéticas para a imobilização de compostos biomoleculares, AP.PIPE
• Assunto(s): Enzimas Nanopartículas magnéticas Moléculas bioativas Biomedicina Biotecnologia Óxido ferroso-férrico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomedicina | biomoléculas | biotecnologia | enzimas | nanopartículas funcionalizadas | nanopartículas magnéticas | Imobilização de Biomoléculas

Resumo

A demanda na área biomédica de diagnósticos simples e específicos, acompanhados de tratamentos não invasivos e eficazes, pode ser alcançada através do desenvolvimento de blocos de construção com funções específicas. Diante disso, as nanopartículas magnéticas (MNPs) se tornaram um campo tecnológico promissor devido a baixa toxicidade e propriedades magnéticas únicas. Em razão das MNPs, novas técnicas puderam ser desenvolvidas ou se mantém em busca da otimização, tais como, a bioconjugação, hipertermia magnética, imagens de ressonância magnética e entrega controlada de fármacos (drug delivery). Essas aplicações exigem o controle do tamanho, da dispersividade e da compatibilidade em meio biológico das MNPs. Esse tipo de controle é alcançado pelo controle dos parâmetros de síntese e os componentes orgânicos utilizados. Nesse contexto, este projeto foca na biocompatibilização das nanopartículas desenvolvidas e otimizadas pela empresa nChemi, através do projeto PIPE (14/21682-5). A biocompatibilidade visa a adição de funcionalizantes com grupos orgânicos imobilizadores na superfície da nanopartícula. A adição seguirá dois métodos, (i) troca de ligantes e (ii) intercalação de moléculas. No método de troca de ligantes, a capa orgânica remanescente da síntese de magnetita será substituída pelo composto 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES), com a formação de um core-shell de sílica com uma cadeia orgânica de terminação amina ligada à superfície, este grupo amina serve como imobilizador para biomoléculas tais como proteínas, enzimas, anticorpos, DNA e etc. O segundo método, intercalação, busca a adição de cadeias com terminação amina sem a troca de ligantes, mas sim com a interação das cadeias orgânicas provenientes da capa orgânica da magnetita. Este método depende da expansão do raio hidrodinâmico das MNPs e da interação de van der Waals entre a camada orgânica ligada à superfície da nanopartícula e os 3 compostos amínicos atuantes como imobilizadores de biomoléculas. O sucesso deste método, abre um leque de aplicações para a hibridização de nanopartículas com diversos funcionalizantes. As amostras serão analisadas por Difração de Raios-x (DRX), Microscopia Eletrônica De Transmissão (MET), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e análise termogravimétrica (TGA) a fim de verificar as características e qualidade das mesmas e a eficiência da biocompatibilidade será observada através da imobilização da enzima acetilcolinesterase do Electrophorus electricus e ensaios de atividade enzimática acompanhado por cromatografia líquida acoplada a um espectrômetro de massas (LC-MS). O projeto conta com o corpo técnico dos fundadores da empresa nChemi, pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CEPID 2013/07296-2) e do núcleo de pesquisa em cromatografia SEPARARE. (AU)