Autor(es)

Albuquerque, Lindomar J. C. ; Carvalho, Juliana T. T. ; Fidelis, Clara L. B. ; Stefanello, Talitha F. ; Ceolin, Marcelo ; Cardoso, Mateus B. ; Picco, Agustin S.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS APPLIED NANO MATERIALS; v. 8, n. 33, p. 10-pg., 2025-08-11.

Resumo

One of the main challenges in nanomedicine is ensuring that nanoparticles maintain their essential physicochemical properties throughout critical stages, such as production, storage, and transportation. In this context, freeze-drying emerges as an attractive solution, enabling the production of nanoparticle-based powders with significantly extended shelf lives. However, despite its advantages, the freeze-drying process imposes stresses during freezing and drying steps, potentially altering nanoparticle properties and promoting undesirable phenomena such as aggregation. Therefore, the addition of protective agents (protectants) is essential to mitigate these detrimental effects. Previous studies have demonstrated that simple carbohydrates and proteins, particularly albumin, effectively preserve the dispersibility of silica nanoparticles during freeze-drying. Building upon this foundation, the present work investigates the protective efficacy of diverse nanoparticle surface coatings including short zwitterions, phosphonates, amines, amine/phosphonate pseudozwitterion and polyethylene glycol (PEG), and their combination with protective agents. Our results show that PEG is the only surface coating capable of preventing freeze-drying-induced aggregation without the need for additional protectants. Moreover, human serum albumin (HSA) consistently outperforms glucose in preserving the colloidal stability of silica nanoparticles with different surface chemistries. By broadening our knowledge of protective strategies, we aim to enhance the stability, dispersibility and overall functionality of nanomedicines, thereby accelerating their successful translation into clinical use. (AU)

• Processo FAPESP: 21/12071-6 - Arquitetando coloides via interações supramoleculares: de fundamentos a aplicações
• Beneficiário: Watson Loh
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/24894-7 - Consequências nano-biológicas de superfícies multi-carregadas de nanopartículas de sílica na formação de coroa proteica, estabilidade coloidal, biocompatibilidade e captura celular
• Beneficiário: Lindomar Jose Calumby Albuquerque
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/11858-2 - Interação Nanopartículas-Bactérias: Uma Investigação da Interação Superficial e Internalização Por Meio de Técnicas Síncrotron
• Beneficiário: Clara Lana Bispo Fidelis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/00767-3 - Desenvolvimento de formulações de nanopartículas em pó com excelente redispersibilidade: enfrentando um grande desafio na Nanomedicina
• Beneficiário: Mateus Borba Cardoso
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 23/13208-0 - Interações nano-bio entre nanopartículas de sílica e proteínas biologicamente relevantes: contribuições científicas e tecnológicas baseadas no uso da investigação síncrotron
• Beneficiário: Juliana Tosta Theodoro Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 24/00989-7 - Centro de Pesquisa em Engenharia Molecular para Materiais Avançados (CEMol)
• Beneficiário: Edson Roberto Leite
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs