Encapsulamento e atividade de enzimas em emulsões aquosas de coacervados poliméricos

• Processo: 25/13062-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Watson Loh
• Beneficiário: Isabela Antoniaci Duran
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12071-6 - Arquitetando coloides via interações supramoleculares: de fundamentos a aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Coacervação complexa Polímeros Coloides
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coacervação complexa | coacervados | Encapsulamento de Enzimas | Llps | Polímeros | Coloides

Resumo

Coacervados são sistemas formados por separação de fase líquido-líquido (LLPS), Esta separação de fases ocorre, tipicamente, por interação entre polieletrólitos de cargas opostas em meio aquoso, gerando um ambiente altamente hidratado (65-85% de água), contendo os polímeros, que mimetiza bem o ambiente intracelular, e outro, com íons simples. Organelas sem membrana são exemplos biológicos de compartimentalização formados por LLPS. Estas estruturas compartilham características fundamentais com coacervados artificiais, como a capacidade de concentrar biomoléculas e criar um meio estável e apropriado para promover funções de biomoléculas como a de enzimas. Sistemas assim interessam a diversas áreas, podendo ser usados desde reações de biocatálise até sistemas de drug-delivery.Neste projeto, propomos investigar um sistema de dispersão de coacervados utilizando polímeros de cargas opostas em diferentes estequiometrias, variando a razão entre policátion e poliânion. A estratégia se baseia na hipótese de que cadeias do polieletrólito em excesso formariam uma corona que auxiliaria na estabilização do coacervado.Técnicas de espalhamento de luz estático e dinâmico serão usadas para determinar o tamanho e a estabilidade dos coacervados ao longo do tempo, enquanto microscopia óptica e confocal permitirão visualizar sua morfologia, variações macroscópicas e o encapsulamento de enzimas, através da marcação seletiva com corantes. Pretendemos avaliar o encapsulamento de duas enzimas modelo, com diferentes cargas superficiais, e verificar como este processo afeta sua estabilidade e atividade, usando substratos modelo.Com estes resultados, esperamos oferecer informações sobre processos de incorporação de biomoléculas em coacervados complexos, e sobre sua relação com sistemas naturais.