Síntese, Caracterização e Atividade Neuroprotetora de Carbon Dots Complexados com Flavonoides via Rota Microfluídica em Neuroesferoides de Doença de Alzheimer

• Processo: 25/05572-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia - Farmacotecnia
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: Viviane Lucia Beraldo de Araújo
• 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
• Assunto(s): Doença de Alzheimer Flavonoides Inteligência artificial Microfluídica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbon Dots | Doença de Alzheimer | flavonóides | Inteligência Artificial | Microfluídica | neuroesferoides | Tecnologia Farmacêutica e Análise Instrumental

Resumo

Este projeto de pesquisa tem por objetivo produzir e caracterizar carbon dots a partir da casca de maracujá (CDCM) como precursor carbonáceo, complexá-los a flavonoides e avaliar sua atividade neuroprotetora em modelo tridimensional de doença de Alzheimer (DA). A DA é uma doença neurodegenerativa responsável por 50 - 75 % dos casos de demência no mundo, com causa multifatorial e cura ainda desconhecida. Estudos demonstraram que os flavonoides possuem propriedades antioxidantes in vitro e ex vivo, indicando melhora na sobrevivência de neurônios dopaminérgicos, após injeção de neurotoxina em camundongos. Essa capacidade neuroprotetora se mostrou promissora para a aplicação em outros modelos translacionais de neurodegeneração e envelhecimento cerebral. Tendo isso em vista, a primeira fase será a produção e caracterização físico-química dos CDCM. Em seguida, será feita sua complexação com flavonoides, visando manter a estabilidade dessas moléculas bioativas, sua biodisponibilidade e entrega direcionada, atravessando a barreira hemato-encefálica. Na segunda etapa, neuroesferoides serão produzidos em dispositivo microfluídico como modelos 3D para simular condições in vivo em áreas de modelagem da DA e triagem de moléculas bioativas, sobretudo para compreender o efeito neuroprotetor dos flavonoides. Os neuroesferoides serão caracterizados por imunofluorescência para avaliar marcadores específicos do tecido formado, e sua morfologia será avaliada com aprendizagem por reforço - um método de inteligência artificial (IA) que permitirá determinar os parâmetros da dinâmica celular nos esferoides. Por fim, a avaliação neuroprotetora será feita verificando-se a capacidade antioxidante e anti-inflamatória da formulação e redução de agregados beta-amiloide, presentes na DA, utilizando-se técnicas de análise instrumental. O complexo produzido também será testado em modelo validado de vasculatura cerebral sadio e de DA utilizando um dispositivo microfluídico durante estágio no exterior supervisionado pelo Prof. Dr. Peter Searson, no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Johns Hopkins, Estados Unidos da América.. Espera-se que esse estudo traga resultados promissores na busca de novos compostos neuroprotetores que minimizem a ocorrência de modificações fisiológicas presentes na DA, evidenciando a importância da multidisciplinaridade, que integra técnicas de análise instrumental, microfluídica para cultivo celular 3D e sistemas nanoestruturados, modelados com IA. (AU)