Nanopartículas de sílica degradáveis: inclusão de pontes de sulfeto como estratégia para aplicações avançadas em nanomedicina

Autor(es)

Juliana Tosta Theodoro Carvalho

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2024-02-28

Membros da banca

Mateus Borba Cardoso; Watson Loh; Aline Ribeiro Passos

• Orientador: Mateus Borba Cardoso

Resumo

A medicina de precisão busca melhorar os métodos teranósticos tradicionais. No entanto, a transição da pesquisa laboratorial para aplicações práticas é desafiada pela compreensão limitada das interações entre nanopartículas (NPs) e sistemas biológicos. Questões de estabilidade coloidal em meios biológicos, biocompatibilidade e integridade pós-administração de NPs precisam ser abordadas. A formação da protein corona (PC), onde proteínas adsorvem espontaneamente na superfície das NPs em contato com fluidos biológicos, é um fenômeno crítico que pode determinar a falha ou sucesso das NPs. Cenários indesejáveis como a bioacumulação e a falta de biodistribuição seletiva devem ser considerados. Nisso, NPs capazes de serem biodegradáveis emergem como uma plataforma promissora para evitarem uma possível bioacumulação e direcionar a ação em ambientes biológicos específicos. O microambiente tumoral (TME), onde as células cancerosas proliferam, apresenta uma composição química única com a superexpressão de agentes redutores que desempenham um papel na concepção de NPs responsivas à estímulos redox. Entretanto, fatores como a formação prévia da PC e a funcionalização de superfície podem ser fatores agravantes que comprometem a degradabilidade das NPs e pode levar à depuração precoce. Este trabalho buscou a inclusão de pontes disulfeto em NPs de sílica como uma estratégia para permitir a degradação seletiva das NPs. A degradação foi acompanhada através de técnicas de imageamento e espectroscopia, onde um perfil de degradação heterogêneo foi observado para as NPs degradáveis, mesmo após a funcionalização superficial com grupos PEG. Ainda, interações da albumina sérica humana (HSA) em meios redutores e na PC foram analisadas por dicroísmo circular (CD) e FTIR, respectivamente. Resultados de CD mostram que a GSH possui baixa capacidade de induzir alterações conformacionais à HSA, enquanto agentes redutores sintéticos, como o DTT, causa alterações severas à proteína. Ainda, resultados de FTIR mostram que mudanças conformacionais na HSA ocorrem quando ocorre a formação da PC na superfície das NPs, o que pode induzir respostas subsequentes indesejáveis pelo sistema imune. Em resumo, os resultados obtidos abrem novas perspectivas para a concepção de NPs destinadas a medicina de precisão, enfatizando a importância de considerar fatores como a formação da PC e a resposta a agentes redutores, considerando a aplicação em TME. Essas descobertas buscam evidenciar que a PC não deve ser um fator negligenciado no contexto de nanomateriais que tenham como principal mecanismo interagir com estímulos endógenos (AU)

• Processo FAPESP: 21/12225-3 - Degradação de nanopartículas de sílica em meios fisiológicos: evolução da morfologia, estabilidade coloidal e interações de superfície
• Beneficiário: Juliana Tosta Theodoro Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado