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Interações nano-bio mediadas por nanopartículas de sílica multicarregadas: correlação entre estabilidade coloidal, formação da coroa de proteínas e efeito biológico

Processo: 18/18562-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 19 de maio de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mateus Borba Cardoso
Beneficiário:Renata Lang Sala
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/25406-5 - Organizando a matéria: colóides formados por associação de surfactantes, polímeros e nanopartículas, AP.TEM
Assunto(s):Química de superfície   Materiais nanoestruturados   Biomateriais   Líquidos iônicos   Coloides   Organosilanos

Resumo

Nanopartículas são estruturas promissoras no desenvolvimento de agentes de diagnóstico e terapêuticos. No entanto, apesar do grande potencial, o estágio atual da aplicação de nanopartículas na área biomédica é acompanhada de uma baixa eficácia terapêutica, menor do que 1 %, quando inseridas in vivo. Essa baixa eficiência é apontada como resultado da compreensão subestimada da interação entre as nanopartículas e o meio biológico, principalmente devido a nova identidade biológica adquirida pelas nanopartículas pela adsorção de biomoléculas presentes nos fluidos fisiológicos. Nesse contexto, propõe-se a avaliação sistemática das propriedades químicas, coloidais e biológicas de nanopartículas de sílica (SiO2NPs) multicarregadas a partir da funcionalização superficial com grupos zwitteriônicos, estruturas bifuncionais e líquidos iônicos (LIs). Essas estruturas apresentam ambas cargas positivas e negativas e carga total neutra e têm demonstrado serem biocompatíveis e reduzirem a adsorção inespecífica de proteínas pela estruturação das moléculas de água ao seu redor. No entanto, os poucos trabalhos reportados, ou nulos no caso dos LIs, não investigaram simultaneamente os aspectos físico-químicos e biológicos das nanopartículas multicarregadas que regulam seu comportamento em meio fisiológico e, assim, dificulta a previsão do destino dessas nanoestruturas in vivo. Dessa forma, as estruturas multicarregadas serão sintetizadas e ancoradas na superfície de SiO2NPs para compreender o seu efeito na estabilidade coloidal e na adsorção inespecífica de biomoléculas em meios fisiológicos simulados com íons bivalentes e em soro fetal bovino. Posteriormente, o comportamento in vitro dos materiais será avaliado por ensaios de viabilidade celular e hemocompatibilidade, como também o processo de absorção das nanopartículas multicarregadas pelas células será acompanhado por técnicas de microscopia. Com esse estudo, será possível criar métodos mais eficientes de desenvolvimento, avaliação e aplicação de nanopartículas para a nanomedicina.