Nanoestruturas Anfifílicas de Copolímeros de Poli(2-oxazolina) em Bloco e Gradiente: Compreendendo a Formação da Coroas Proteicas e sua Relação com as Características Estruturais das Nanopartículas

• Processo: 24/09935-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fernando Carlos Giacomelli
• Beneficiário: Fernando Augusto de Oliveira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12071-6 - Arquitetando coloides via interações supramoleculares: de fundamentos a aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Espalhamento de radiação Micelas poliméricas Vesículas poliméricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: espalhamento de luz | micelas poliméricas | nanobiointerfaces | Protein Corona | Síntese de Copolímeros | vesículas poliméricas | Coloides e Interfaces

Resumo

A formação de coroas proteicas em fluidos biológicos desafia a compreensão de nanomateriais concebidos para diagnóstico e terapia. Nos últimos anos, pesquisa ativa tem se concentrado em elucidar as forças motrizes na formação da coroa proteica, bem como seus benefícios e desvantagens. As consequências das interações bio-nano são múltiplas, pois podem mascarar as funcionalidades químicas e biológicas características das nanopartículas, no entanto, também podem reduzir a toxicidade dos nanomateriais produzidos, por exemplo. Neste contexto, esta proposta refere-se a uma investigação abrangente sobre coloides poliméricos em ambientes biológicos envolvendo auto-organização, comportamento em ambientes proteicos e interação com sistemas vivos. As investigações terão início a partir da auto-organização macromolecular de copolímeros em bloco e gradiente tendo como fração hidrofílica 2-metil-2-oxazolina e 2-fenil-2-oxazolina como unidades de repetição hidrofóbica. A escolha do PMeOx ao invés de polietilenoglicol (PEG) mais comumente empregado é motivada por preocupações crescentes em relação ao PEG, como a ocorrência de anticorpos anti-PEG na população humana, que podem causar depuração acelerada e potenciais reações alérgicas após administração de agentes terapêuticos e vacinas PEGuiladas. No entanto, a adsorção de proteínas em nanopartículas à base de poli (2-oxazolinas) (PAOx) tem sido muito menos explorada em comparação com as contrapartes revestidas com PEG. Além disso, estruturas supramoleculares PAOx em bloco vs. gradiente apresentam diferentes estruturas internas quando auto-organizadas, mas o seu papel na adsorção proteica ainda é desconhecido. As nanoestruturas serão primeiramente caracterizadas utilizando-se técnicas de espalhamento e microscopia eletrônica de transmissão para compreender adequadamente suas características estruturais. Posteriormente, a adsorção de proteínas modelo (HSA - albumina sérica humana, fibrinogênio, IgG - Imunoglobulina G, APoE - apolipoproteína E e lisozima) na superfície dos sistemas poliméricos produzidos será avaliada para elucidar fundamentalmente a relação das características estruturais (morfologia, tamanho, forma, natureza química, carga superficial, curvatura superficial, comprimento da cadeia, densidade da cadeia, hidrofobicidade) com o fenômeno de adsorção de proteínas. O objetivo principal desta proposta é compreender fundamentalmente a nanobiointerface em nanoestruturas poliméricas, elucidando como as características estruturais dos nanomateriais influenciam o comportamento de adsorção de proteínas quantitativa e qualitativamente. Por último, iremos investigar como a adsorção de proteínas influencia importantes eventos biológicos, nomeadamente: captação celular e tráfego intracelular.