Sistemas microfluídicos de gotas para transfecção in vitro de células de mamíferos não-aderentes

Resumo

Este projeto visa o desenvolvimento de um sistema microfluídico de gotas para transfecção de células de mamíferos não-aderentes, mais especificamente células T da linhagem Jurkat, usando nanopartículas como carreadores de ácidos nucleicos. Para isso, ácidos nucleicos que codificam a proteína "green fluorescent protein" serão incorporado em lipossomas catiônicos e nanopartículas de quitosana, e, em seguida, inseridos no sistema microfluídico de gotas com células de mamíferos não-aderentes, para induzir a transfecção dentro das gotas. Na transfecção tradicional de células em poços ocorre somente o transporte difusivo dos complexos nanopartículas/ácidos nucleicos até às células, já em sistemas microfluídicos há também uma contribuição convectiva, facilitando e melhorando o controle da transfecção. Além disso, sistemas microfluídicos baseados em gotas demonstram ser um método potencialmente mais sensível para detecção de biomarcadores do que os sistemas microfluídicos convencionais, uma vez que o encapsulamento permite a amplificação da detecção de níveis extremamente baixos de moléculas de biomarcadores. Além do mais, baseando-se no desenho "rails and anchors" do canal, é possível controlar o movimento das gotas, otimizando o número de células que podem ser observadas e o fluxo dentro das gotas paradas, para controlar a tensão de cisalhamento sentida pelas células enquanto elas permanecem no campo de visão do microscópio. Assim, este sistema nos permitirá estudar a razão molar ótima entre as nanopartículas e os ácidos nucleicos, a distribuição de nanopartículas por célula e o efeito da tensão de cisalhamento no interior das gotas na transfecção. Posteriormente, a transfecção no sistema microfluídico de gotas será comparada com a transfecção tradicional realizada em poços (método "bulk"). Este projeto será desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, experiente em produção de nanopartículas, em colaboração com o grupo de pesquisa do Prof. Dr. Charles N. Baroud da École Polytechnique - França, que coordena um grupo que desenvolve diversas linhas de pesquisa de aplicações para dispositivos "lab-on-a-chip", incluindo biologia celular em gotas. De maneira geral, este projeto irá contribuir nas áreas de nanobiotecnologia, microfluídica e "gene delivery". (AU)