Síntese, caracterização e avaliação das atividades antimicrobianas de nanopartículas de selênio funcionalizadas com curcumina e aloe-emodina sob ativação por luz e ultrassom

• Processo: 24/21335-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• 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 - Física
• Pesquisador responsável: Lilia Coronato Courrol
• Beneficiário: Geovanna Noleto Barnabé
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Anti-infecciosos Curcumina Terapia fotodinâmica Nanopartículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agente Antimicrobiano | aloe-emodina | curcumina | Nanopartículas de selênio | Terapia Fotodinâmica | Terapia Sonodinâmica | Nanopartículas

Resumo

A crescente resistência antimicrobiana é uma crise de saúde global que exige soluções avnçadas e personalizadas. Este projeto propõe uma abordagem inovadora, combinando nanopartículas de selênio (SeNPs) com os fotossensibilizadores curcumina e aloe-emodina, para desenvolver terapias fotodinâmicas e sonodinâmicas altamente eficazes contra microrganismos resistentes. Essa combinação sinérgica visa explorar as propriedades únicas de cada componente, otimizando a atividade antimicrobiana e minimizando a toxicidade, com o objetivo de oferecer tratamentos mais eficazes e seguros para pacientes. As SeNPs serão produzidas por fotorredução e caracterizadas por meio de diversas técnicas, que incluem espectroscopias no UV-Vis e no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios-X (DRX) e espalhamento de luz dinâmico (DLS). A atividade antimicrobiana será avaliada em culturas de Escherichia coli e Streptococcus aureus. As bactérias serão expostas às nanopartículas sob diferentes condições de irradiação, utilizando LEDs em 460 e 590 nm (100 mW) e laser de diodo de 660 nm (150 mW) para a TFD e um transdutor de ultrassom de 1 MHz e 1W/cm2 para a TSD. Variáveis como tempo de incubação, tempo de exposição e fluência serão otimizadas para determinar as condições mais eficazes para a inativação bacteriana. Espera-se que as nanopartículas de selênio, revestidas com curcumina e aloe-emodina, demonstrem alta atividade antimicrobiana. A combinação sinérgica dessas substâncias, associada às terapias fotodinâmica e sonodinâmica, deve promover a penetração das nanopartículas na célula bacteriana e a liberação dos fotossensibilizadores no interior celular. A subsequente ativação dos fotossensibilizadores pela luz ou ultrassom levará à produção de espécies reativas de oxigênio, induzindo danos oxidativos e, consequentemente, a morte celular bacteriana. A inteligência artificial será utilizada para otimizar o design, a produção e a aplicação de nanopartículas, permitindo a criação de tratamentos mais eficazes e personalizados.