Consequências nano-biológicas de superfícies multi-carregadas de nanopartículas de sílica na formação de coroa proteica, estabilidade coloidal, biocompatibilidade e captura celular

• Processo: 19/24894-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 12 de novembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Mateus Borba Cardoso
• Beneficiário: Lindomar Jose Calumby Albuquerque
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/25406-5 - Organizando a matéria: colóides formados por associação de surfactantes, polímeros e nanopartículas, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/04327-3 - O impacto da formação da coroa de proteínas in vivo nas respostas imunes, BE.EP.PD
• Assunto(s): Coloides Nanomedicina Nanopartículas Sílica Teste de biocompatibilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: colóides | funcionalização de nanopartículas | Nanomedicina | Nanopartículas de sílica | Nanopartículas Multicarregadas | Colóides

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. (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)

FERREIRA, LARISSA FERNANDA; PICCO, AGUSTIN SILVIO; GALDINO, FLAVIA ELISA; CALUMBY ALBUQUERQUE, LINDOMAR JOSE; BERRET, JEAN-FRANCOIS; CARDOSO, MATEUS BORBA. Nanoparticle-Protein Interaction: Demystifying the Correlation between Protein Corona and Aggregation Phenomena. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 14, n. 25, p. 11-pg., 2022-06-13. (17/02145-7, 18/09555-9, 21/12071-6, 20/00767-3, 14/21910-8, 19/24894-7, 15/25406-5)

DA CRUZ SCHNEID, ANDRESSA; ALBUQUERQUE, LINDOMAR JOSE CALUMBY; MONDO, GABRIELA BORBA; CEOLIN, MARCELO; PICCO, AGUSTIN SILVIO; CARDOSO, MATEUS BORBA. Colloidal stability and degradability of silica nanoparticles in biological fluids: a review. Journal of Sol-Gel Science and Technology, JAN 2022. (16/16905-0, 20/00767-3, 15/25406-5, 18/00763-8, 19/24894-7)