Plataforma Microfluídica do tipo brain-on-a-chip para mimetização da barreira hematoencefálica

• Processo: 21/02795-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: Gabriela Gomes da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/12605-8 - Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/12354-3 - Investigação do efeito combinado de estresse oxidativo, idade e mutações app na função da barreira hematoencefálica, BE.EP.DD
• Assunto(s): Microfluídica Hidrogéis Barreira hematoencefálica Sistema nervoso central Dispositivos lab-on-a-chip
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Barreira hematoencefálica | colageno | Hidrogéis | microdispositivos | Microfluídica | Microfluídica, Hidrogéis

Resumo

O envelhecimento da população mundial e o desenvolvimento de doenças degenerativas, como Parkinson e Alzheimer, cujas curas ainda são desconhecidas, têm exigido a criação de estratégias que possibilitem o estudo das mesmas. O desenvolvimento de novos medicamentos para prevenção e tratamento destas doenças depende de estratégias de entrega de fármacos que possam cruzar a barreira hematoencefálica (BHE). A BHE, composta por células endoteliais, astrócitos e pericitos, consiste em uma barreira semipermeável, altamente seletiva, que atua como interface entre a circulação sanguínea periférica e o sistema nervoso central (SNC). Seu mau funcionamento pode estar relacionado ao surgimento e desenvolvimento das doenças de Parkinson e de Alzheimer. Avanços tecnológicos na área microfluídica têm possibilitado a construção de microambientes que mimetizam as condições humanas in vivo e contribui como uma ferramenta para a compreensão do funcionamento da BHE e estudos de permeação de novos fármacos. Nesse contexto, esse projeto de pesquisa tem como objetivos principais (i) desenvolver dois designs de dispositivos microfluídicos: paralelo planar e tubular 3D, que possibilitem o co-cultivo de células e mimetizem a BHE; (ii) estudar a combinação de diferentes hidrogéis para conferir a biocompatibilidade adequada para o crescimento celular e a viabilidade tecnológica; (iii) validar as estratégias de projeto para os microdispositivos planar e tubular na formação do microambiente e (iv) avaliar os microdispositivos e caracterizar a funcionalidade do modelo de BHE. Este projeto possui colaboração do Laboratório de Microfabricação (LMF), do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) do Centro de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e do Laboratório de Neurobiologia da UNIFESP. Além disso esse projeto está inserido no projeto temático "Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro". Espera-se que esse projeto possa contribuir para o desenvolvimento de plataformas inovadoras que mimetizem condições in vivo, especificamente aplicado para BHE e futuramente permitir avanços no conhecimento da comunicação celular e acelerar a avaliação de novos fármacos.