Tecnologias emergentes para a síntese de nanoagregados lipídicos, novos materiais e modelos in vitro para monitoramento celular

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 pesquisas utilizam tecnologias emergentes como a microfluídica e a bioimpressão 3D para o desenvolvimento de novos produtos e processos. A microfluídica 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 moléculas no tempo e no espaço de forma reprodutível. A bioimpressão 3D permite a construção de estruturas tridimensionais utilizando materiais relativamente simples e que trazem benefícios, inclusive no campo da medicina regenerativa. Para aplicações biomédicas, deve-se utilizar "tintas" biocompatíveis. Estas tecnologias são exploradas em 3 eixos de pesquisa: (I) Nanomateriais: visando a síntese de lipossomas e encapsulação de fármacos e bioativos em microdispositivos de alta produtividade (subprojeto I.1); nanopartículas lipídicas para a entrega de genes (subprojeto I.2); nanoagregados híbridos formados a partir de vesículas extracelulares (EVs) e lipossomas (subprojeto I.3); (II) Microgéis e bioimpressão 3D: para a encapsulação de células em hidrogéis (subprojeto II.1); entrega de genes e construção de hidrogéis microporosos formados por partículas de gelatina metacrilada (GelMA) (microporous annealed particle - MAP scaffolds) (subprojeto II.2); (III) Modelos in vitro para comportamento celular: desenvolvimento de microdispositivos baseados em hidrogéis para avaliação da comunicação celular (subprojeto III.1); dispositivos microfluídicos para fertilização in vitro (subprojeto III.2). Estes subprojetos contam com colaborações nacionais, do Prof. Sang Won Han do Centro de Terapia Celular e Molecular (CTCMol) da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Prof. Cristiano Luis Pinto de Oliveira do Grupo de Fluidos Complexos (Complex Fluids Group) do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP), do Prof. Hernandes Faustino de Carvalho e Prof. Marcelo Bispo de Jesus, ambos do Instituto de Biologia (IB) da UNICAMP, Prof. Juliano Coelho da Silveira da USP - Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos/ Departamento de Medicina Veterinária, Prof. Dr. Luís Carlos de Souza Ferreira e Dra. Marianna Favaro do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP. As colaborações internacionais são com os Professores Stephanie Willerth da Universidade de Victoria (UVic)/Canadá, Ali Khademhosseini (Chefe Executivo) do Instituto Terasaki (TIBI)/ USA e Albert Folch da Universidade de Washington (UW)/USA, especialistas em tecnologias emergentes, como impressoras 3D acopladas com microfluídica e novos materiais. Desta forma, esse projeto visa contribuir nas áreas de nano & micro tecnologias para a veiculação de fármacos, genes e células, especificamente para o entendimento dos fundamentos da formação de lipossomas e nanoestruturas derivadas de exossomas; incorporação de células e genes em microgéis e hidrogéis microporosos; além da construção de microdispositivos que possam contribuir no desenvolvimento de plataformas inovadoras que mimetizem condições in vivo, e permitam avaliar a comunicação celular. Espera-se também formar recursos humanos altamente capacitado nessas respectivas áreas. (AU)