Interação molecular entre quitosanas e modelos de membrana celular investigada por espectroscopia vibracional não linear

Resumo

A quitosana, polímero natural abundante, tem sido utilizada para diversas aplicações biológicas como transporte e liberação de fármacos, terapia gênica, engenharia de tecidos, além de combate a fungos e bactérias. Embora essas aplicações tenham crescido muito nos últimos anos, pouco se sabe sobre os modos de interação a nível molecular da quitosana com membranas biológicas. Desse modo, as interações entre quitosanas e modelos de membrana de mamíferos, bactérias e fungos serão investigadas nesse trabalho. Primeiramente, será implementada temperatura biologicamente relevante nos experimentos a fim de permitir a extrapolação dos resultados obtidos para situações in vitro ou in vivo. Na sequência, a espectroscopia por Geração de Soma de Frequências (espectroscopia SFG), técnica pouco difundida, irá fornecer informações como a interação da quitosana com o grupo polar dos lipídeos, conformação das cadeias lipídicas e a penetração da quitosana nos modelos de membranas. Já a microscopia por Geração de Soma de Frequências (microscopia MSFG), técnica inovadora, será utilizada na obtenção de imagens em interfaces com sensibilidade química por meio do espectro vibracional e contraste pela orientação e ordenamento das moléculas. As técnicas de espectroscopia no infravermelho com modulação de polarização (PM-IRRAS) e microscopia a ângulo de Brewster (BAM) serão utilizadas complementarmente para comparação com os resultados obtidos por espectroscopia e microscopia SFG. É esperado que os resultados forneçam bases sólidos para o entendimento do papel de cargas positivas, grau de hidrofobicidade e ligações de hidrogênio nas interações entre quitosana e modelos de membrana. Portanto, esse trabalho contribuirá para elucidar o mecanismo de interação molecular de derivados de quitosana com membranas celulares de mamíferos, bactérias e fungos, utilizando técnicas poderosas, porém pouco difundidas no meio.