Nanopartículas Biomiméticas para Administração Direcionada Através da Barreira Hematoencefálica: Aplicação em Modelos In Vitro Avançados

• Processo: 25/07870-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Valtencir Zucolotto
• Beneficiário: Marylyn Setsuko Arai
• Supervisor: Andreas Hierlemann
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Ethz Department Of Biosystems Science And Engineering, Suíça
• Vinculado à bolsa: 24/05979-0 - Nanopartículas luminescentes biomiméticas baseadas em revestimento de membrana celular para teranóstica de glioblastoma., BP.PD
• Assunto(s): Glioblastoma Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomimetic Nanocarriers | glioblastoma | Theranostics | upconverting nanoparticles | Nanotecnologia

Resumo

A entrega de agentes terapêuticos ao cérebro continua sendo um grande desafio devido à presença da barreira hematoencefálica (BBB), uma interface seletiva que restringe o transporte molecular para o sistema nervoso central (SNC). A nanotecnologia oferece soluções promissoras, especialmente por meio de carreadores biomiméticos que favorecem o direcionamento cerebral e a evasão do sistema imune. Este projeto tem como objetivo avaliar a interação biológica, o comportamento de transporte e o potencial teranóstico de nanopartículas de conversão ascendente biomiméticas (BUCNPs) desenvolvidas no GNano (IFSC/USP). Essas nanopartículas consistem em UCNPs revestidas com membranas de células de glioblastoma, com o intuito de melhorar suas propriedades furtivas e seletividade tumoral. Uma versão carregada com fármaco (BUCNPs:TMZ) permite a liberação simultânea de temozolomida e o rastreamento em tempo real por luminescência, viabilizado pela excitação no infravermelho próximo e emissão anti-Stokes das partículas. Após aplicação bem-sucedida em células de glioblastoma em 2D, as BUCNPs serão agora testadas em sistemas fisiologicamente mais relevantes no Bio Engineering Laboratory do Prof. Andreas Hierlemann (ETH Zurich), utilizando esferoides de glioma 3D, esferoides de BBB e plataformas de BBB-on-a-chip. Esses modelos permitirão avaliar a interação das BUCNPs com células, a travessia da barreira, o direcionamento tumoral e a eficácia do tratamento. Além de validar uma nova plataforma teranóstica com direcionamento cerebral, esta pesquisa proporcionará treinamento avançado em modelagem tecidual in vitro 3D e fortalecerá a colaboração entre o GNano e a ETH Zurich.