Explorando o acoplamento de equipamentos de espectrometria de massas inorgânicas e orgânicas (HPLC-ESI-MS) e ICP-MS unicelular para estudos especiômicos durante a aplicação de nanopartículas de cobre no cultivo de calos de soja

• Processo: 24/07971-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Marco Aurelio Zezzi Arruda
• Beneficiário: Raimundo Rafael Gamela
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/25207-0 - Nanometalômica aplicada ao cultivo da soja para estudar os efeitos das nanopartículas relacionadas a metal, AP.TEM
• Assunto(s): Biotecnologia Células Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise multimodal | biotecnologia | célula | Nanotecnologia | Single-cell | Especiômica

Resumo

Metalômica é uma área emergente da ciência ômica que tem crescido desde sua recente concepção, a qual integra pesquisas relacionadas à biometais em simbiose com genômica, proteômica e metabolômica. Algumas proteínas precisam de metal em seus centros ativos para desenvolverem suas funções precisas, formando assim metaloproteínas ou metaloenzimas. Elas são importantes em diversas funções biológicas. No entanto, alguns estudos-chave envolvendo como o elemento (metal ou metalóide) é distribuído nos compartimentos celulares de uma célula, seu ambiente de coordenação, em qual biomolécula está complexado e, finalmente, as concentrações individuais das espécies metálicas têm um papel importante em fornecer informações integradas que conectam a metalômica com outras ciências ômicas. Devido à sua alta razão superfície-volume, nanopartículas (NPs) são extremamente reativas e catalíticas, capazes de atravessar membranas celulares. Elas podem estar presentes em sistemas biológicos e ligadas a moléculas que desempenham diferentes funções em organismos e células. Neste projeto iremos cultivar e desenvolver calos de soja in vitro em meio de cultura a partir de um doador explante utilizando CuNPs. No entanto, as interações dessas nanopartículas com tais sistemas ainda não são bem conhecidas. Para alcançar esse objetivo, será necessário um conjunto de técnicas analíticas de ponta, como cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas por ionização por electrospray (HPLC-ESI-MS) e ICP-MS unicelular. A técnica multimodal de HPLC-ESI-MS será utilizada para os estudos de especiômica, que trás possibilidades para identificar formas moleculares inteiras de um elemento e novas espécies, como metalobiomoléculas complexas e informações estruturais. E, a técnica de ICP-MS unicelular será utilizada para análise de analitos-alvo e para fornecer informações importantes relacionadas à toxicidade e captação celular. Todos os estudos serão desenvolvidos no Grupo de Espectrometria, Preparo de Amostras e Mecanização (GEPAM) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), o qual tem toda infraestrutura para o desenvolvimento do projeto. Em adição, espera-se que os resultados que serão obtidos, contribuirão para uma melhor compreensão sobre influência das CuNPs no desenvolvimento de calos de soja in vitro, uma contribuição da nanobiotecnologia para alcançar o conceito da agricultura 4.0.