Microfluídica como plataforma tecnológica para nano & biotecnologia

Resumo

Este projeto de pesquisa envolve as atividades do Laboratório de Nano&Biotecnologia para Desenvolvimentos Avançados (LaNBDA), sob a coordenação da pesquisadora responsável desse projeto. As atividades de pesquisa estão direcionadas para a área de microfluídica, que é a ciência e tecnologia que envolve a manipulação de dispositivos em escala micrométrica e trabalha com escoamento de pequenas quantidades de fluidos, que circulam em microssistemas artificiais fabricados utilizando materiais específicos. Nessas características de escoamento, é possível o controle de forma reprodutível de moléculas no tempo e no espaço, permitindo várias aplicações. Dentre as aplicações destacam-se as áreas de nanotecnologia e biotecnologia. Na área de nanotecnologia, uma forte aplicação da microfluídica é para a síntese de nanomateriais como lipossomas e nanopartículas poliméricas, principalmente destinados à terapia gênica. Esta terapia baseia-se no conceito de realizar o tratamento de doenças através da inserção de um gene terapêutico em células alvo ou diretamente nos pacientes. Já na área de biotecnologia, uma perspectiva atual de aplicação da microfluídica é a avaliação do comportamento celular, tanto para o screening de fármacos, como para microsistemas que mimetizam a pele. Apesar da grande tendência de pesquisa, o desenvolvimento de sensores de monitoramento em dispositivos microfluídicos ainda é um desafio. Nesse sentido, esse projeto de pesquisa apresenta 8 subprojetos do LaNBDA inseridos em duas linhas principais de pesquisa: (i) Microfluídica e Nanobiotecnologia para a produção de lipossomas do tipo STEALTH com direcionamento específico para veiculação de ácidos nucleicos (subprojeto I) e novos métodos microfluídicos baseados em advecção caótica para a síntese de lipossomas (subprojeto II); nanopartículas poliméricas para a veiculação de ácidos nucleicos (Projeto III); sistemas de liberação sustentada dos lipossomas (subprojeto IV); produção de microbolhas para o direcionamento especifico (subprojeto V); (ii) Microfluídica e Biotecnologia para o desenvolvimento de técnicas de screening de fármacos (subprojeto VI), desenvolvimento de modelos in vitro para mimetizar a pele (subprojeto VII) e desenvolvimento de instrumentação óptica para monitoramento de bioprocessos (subprojeto VIII). Estes subprojetos contam com colaborações nacionais com os Professores Sang Won Han do Centro de Terapia Celular e Molecular (CTCMol) da Universidade Federal de Sao Paulo (UNIFESP), Hernandes Faustino de Carvalho e Marcelo Bispo de Jesus, ambos do Instituto de Biologia e Eric Fujiwara da Faculdade de Engenharia Mecânica, todos da Universidade Estadual de Campinas e Dr. Renato de Sousa Lima, do CNPEM. As colaborações internacionais são com os Professores Patrick Tabeling, que coordena o laboratório Microfluidics, MEMS, Nanostructures (MMN) da École Supérieure de Physique et Chimie Industrielles (ESPCI) localizada em Paris (França) e Nicolas Szita da University College London - UK, especialista em microfluídica aplicada a bioprocessos. Desta forma, esse projeto visa contribuir na área de microfluídica aplicada à nanotecnologia, mais especificamente para aplicações em terapia gênica, desenvolvendo novos processos para a síntese de nanoestruturas para a veiculação de ácidos nucleicos e também (ii) microfluídica aplicada a bioprocessos no desenvolvimento de novos dispositivos para avaliação de processos biotecnológicos, como o screening de fármacos e desenvolvimento de modelos que mimetizem a pele. Espera-se também formar recursos humanos nessas respectivas áreas. (AU)