Nanomateriais Teranósticos Aplicados à Problemática do Câncer e Estudos de Nanotoxicidade.

Autor(es)

Valeria Spolon Marangoni

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
• Data de defesa: 2016-06-29

Membros da banca

Valtencir Zucolotto; Mauricio da Silva Baptista; Ricardo Carneiro Borra; Nelson Eduardo Duran Caballero; Wagner José Fávaro

• Orientador: Valtencir Zucolotto

Resumo

Nanopartículas plasmônicas multifuncionais têm revelado elevado potencial para fototermia na região (NIR) do infravermelho e liberação controlada de fármacos para o tratamento de tumores sólidos. No entanto, a taxa de acumulação das nanoparticulas no tecido alvo, que depende da capacidade delas de escapar do sistema imunológico, e a habilidade de rastrear de maneira efetiva essas partículas in vivo ainda são limitadas. Para superar essas barreiras, dois sistemas diferentes foram desenvolvidos. O primeiro corresponde a um nanocarreador multifunctional, onde nanobastões de ouro funcionalizados com PEG foram agrupados dentro de vesículas de membranas de células naturais originarias de células cancerígenas de pulmão (A549) conjugadas com β-Lap (CM-β-lap-PEG-AuNRs). Nosso principal objetivo foi desenvolver um sistema multifuncional especifico para tratamento de câncer utilizando os antígenos e propriedades únicas da membrana das células cancerígenas combinados com as propriedades fototérmicas dos AuNRs e a atividade anticancerígena da β-Lap. Os resultados confirmaram o agrupamento dos PEG-AuNRs dentro das CM e irradiação com o laser no NIR levou ao rompimento das vesículas e liberação dos AuNRs e β-Lap. Estudos in vitro revelaram uma elevada e sinérgica citotoxicidade contra células A549, que pode ser atribuída a combinação da especifica toxicidade da β-Lap com o calor gerado pelos AuNRs por meio da irradiação com laser. Nenhuma citotoxicidade significativa foi observada na ausência de irradiação com laser. No segundo sistema, nanomatryoshkas de Au ativas em MRI foram desenvolvidas. Elas consistem em um núcleo de Au, uma camada intersticial de sílica, onde os íons de Gd(III) são encapsulados, e uma camada externa de Au (Gd-NM). Esta nanopartícula teranóstica mantém as propriedades de elevada absorção óptica no NIR, enquanto simultaneamente fornece um elevado contraste T1 em imagem por ressonância magnética por meio da concentração dos íons de Gd(III) dentro da nanoparticula. Medidas de Gd-NM revelaram uma relaxividade elevada (r1 ~ 17 mM-1 s-1 ) a 4,7 T, superando os convencionais agentes quelantes de Gd(III)-DOTA (r1 ~ 4 mM-1 s-1) utilizados clinicamente. As relaxividades observadas são consistentes com a teoria Solomon-Bloembergen-Morgan (SBM), descrevendo as interações de longo alcance entre Gd(III) e prótons de H fora da partícula. Os novos sistemas multifuncionais desenvolvidos abrem oportunidades para o desenvolvimento de nanoplataformas mais eficientes para o diagnóstico e tratamento de câncer. (AU)

• Processo FAPESP: 12/11166-4 - Nanomateriais teranósticos aplicados à problemática do câncer e estudos de nanotoxicidade
• Beneficiário: Valeria Spolon Marangoni
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado