Bolsa 21/00356-6 - Nanobiotecnologia, Terapia fotodinâmica - BV FAPESP
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Quantum dots com fluorescência multifuncional como amplificadores para a geração 1O2 e terapia fotodinâmica aprimorada sinérgica

Processo: 21/00356-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2021
Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
Área de conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica
Pesquisador responsável:Paolo Di Mascio
Beneficiário:Zahid Ullah Khan
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Nanobiotecnologia   Terapia fotodinâmica   Pontos quânticos   Fluorescência   Oxigênio singleto   Hipóxia   Peróxido de hidrogênio   Decomposição catalítica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aprimoramento da geração de oxigênio singlete | Decomposição catalítica de H2O2 | Imageamento por Fluorescência | Quantum dots multifuncionais | Terapia Fotodinâmica | Nanobiotecnologia

Resumo

O desenvolvimento de nanoplataformas multifuncionais com diagnóstico e terapia local simultânea, e que evita efeitos colaterais, é altamente desejado para um tratamento preciso. O oxigênio singlete (1O2) é uma espécie altamente reativa usada pelo sistema biológico como uma ferramenta de defesa contra agentes nocivos-e na terapia contra o Câncer devido à sua pronta interação com lipídios insaturados, proteínas e DNA/RNA. Portanto, este estudo tem como objetivo principal a amplificação de 1O2 assistida por QDs para induzir a letalidade celular máxima e, concomitantemente, sua aplicaçao para terapia fotodinâmica sinérgica (PDT). A PDT consome uma quantidade excessiva de oxigênio e, sendo assim, a hipóxia é induzida, o que limita a eficácia do tratamento. Portanto, também pretendemos aliviar a condição de hipóxia pela decomposição do H2O2, excessivamente produzido nos microambientes ácidos de tumores, em O2 e ROS via reação de Haber-Weiss/Fenton. As propriedades de fotoluminescência dos QDs permitirão que a nanoplataforma seja utilizada para o biomonitoramento e bioimagento tanto in vitro , quanto in vivo. Os QDs centrais irão atuar como doadores de energia via FRET ativando o fotossensibilizador (PS) e produzindo 1O2, e os QDs de casca serão usados para a decomposição catalítica de H2O2 em O2 e ROS. Os QDs terão como alvo seletivo endossomos/lisossomos, ja que, conforme estudado anteriormente, os QDs são endocitados e compartimentados pelos endossomos/lisossomos das células. Em resumo, a nanoformulação multifuncional e inovadora será útil para aumentar a solubilidade de PS no meio orgânico, aprimorar a eficiência de geração de 1O2 e, simultaneamente, sera utilizada para bioimageamento e decomposição catalítica de H2O2, melhorando assim a terapia PDT. Todos os equipamentos necessários para análises estão disponíveis no IQ-USP, abrangendo XRD, TEM, FTRI, DLS, espectrofotômetro, microscópio confocal de varredura a laser (CLSM) e microscópio de campo escuro aprimorado CytoViva e de fluorescência de modo duplo, etc. Vale ressaltar que o grupo de pesquisa possui vasta experiência na geração de 1O2 e na análise do dano induzido. Os QDs multifuncionais fluorescentes serão preparados e ligados a um fotossensibilizador orgânico. (AU)

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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)
KHAN, LATIF U.; KHAN, ZAHID U.; BLOIS, LUCCA; TABASSAM, LUBNA; BRITO, HERMI F.; FIGUEROA, SANTIAGO J. A.. Strategy to Probe the Local Atomic Structure of Luminescent Rare Earth Complexes by X-ray Absorption Near-Edge Spectroscopy Simulation Using a Machine Learning-Based PyFitIt Approach. Inorganic Chemistry, v. N/A, p. 13-pg., . (21/00356-6)
KHAN, ZAHID U.; KHAN, LATIF U.; UCHIYAMA, MAYARA K.; PRADO, FERNANDA M.; FARIA, RODRIGO L.; COSTA, ISRAEL F.; MIYAMOTO, SAYURI; ARAKI, KOITI; GIDLUND, MAGNUS; BRITO, HERMI F.; et al. Singlet Molecular Oxygen Generation via Unexpected Emission Color-Tunable CdSe/ZnS Nanocrystals for Applications in Photodynamic Therapy. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. N/A, p. 14-pg., . (18/21489-1, 21/00356-6, 21/08111-2, 12/12663-1, 13/07937-8)
KHAN, ZAHID ULLAH; UCHIYAMA, MAYARA KLIMUK; KHAN, LATIF ULLAH; ARAKI, KOITI; GOTO, HIRO; FRANCA CUNHA FELINTO, MARIA CLAUDIA; DE SOUZA, ANA OLIVIA; DE BRITO, HERMI FELINTO; GIDLUND, MAGNUS. Wide visible-range activatable fluorescence ZnSe:Eu3+/Mn2+@ZnS quantum dots: local atomic structure order and application as a nanoprobe for bioimaging. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B, . (21/00356-6)