Navegando por Palavras-chave "Nanomedicina"

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    Estudo Das Biointerações De Nanopartículas De Ouro Ultrapequenas: Influência Do Tamanho E Revestimento De Superfície Dissertação
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2017-03-31) Knittel, Luiza Leite [UNIFESP]; Sousa, Alioscka Augusto Caldeira Araujo [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Thus, it is possible to control the size, shape and surface chemistry of nanomaterials, aiming stable and inert structures, or even aiming to regulate the interactions of nanomaterials with proteins and cells. For example, studies showed that ultrasmall gold nanoparticles (NPs) «3 nm) coated with glutathione are excreted by the kidneys at the same time that it has a good retention in the tumor environment. Thus, this work presents an in vitro study of ultrasmall gold NPs behavior in biological fluid and the conditioning of this behavior to the physicochemical characteristics of the particles. In a first step, we studied the relation between the size of ultrasmall NPs coated with glutathione and its colloidal stability. ;~ In a second step, we seek to improve the surface chemistry of the preceding NPs, to produce new nanostructures with improved colloidal stability and greater resistance capacity to interaction with serum proteins. Therefore, we use zwitterionic surface molecules. In the third and final stage of this work, we modulated the surface chemistry with new synthetic tripeptide aiming the formulation of ultrasmall NPs that had a purposeful interaction with serum proteins. In order to establish a relation between the surface chemistry of NPs and the identity of proteins adsorbed therein, we will seek to identify via mass spectrometry, in a next step, the serum proteins that have a preferential interaction by the different NPs. In general, this work aims a better understanding of the relation between the physicochemical properties of ultrasmall gold NPs and their biointeraction in vitro, in order to predict and possibly control its bioresponses in vivo.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo de interações biomoleculares de nanopartículas de ouro ultrapequenas com α- trombina
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2018-02-22) Silva, Andre Luis Lira da [UNIFESP]; Sousa, Alioscka Augusto Caldeira Araujo [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1447746283394507; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Nanopartículas de ouro (NPs) possuem diversas aplicações na área biomédica, podendo ser utilizadas como biosensores para diagnósticos de doenças in vitro, ou ainda como plataformas para novas terapias e diagnósticos por imagem in vivo. Quando imersas em fluido biológico, as NPs podem ser recobertas por proteínas e outras biomoléculas presentes no meio, e essa adsorção não-específicas pode acarretar em alterações indesejadas na estrutura e atividade biológica. Portanto, a compreensão dos mecanismos de interação das NPs com proteínas serve como ponto de partida para entender, ou até mesmo prever, seus efeitos biológicos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar as interações moleculares entre NPs ultrapequenas de carga negativa e a α-trombina humana (utilizada como enzima modelo), e estudar as consequências dessas interações na estrutura e atividade enzimática da proteína. Os estudos utilizaram uma combinação de ferramentas biofísicas e bioquímicas, tais como fluorescência, ressonância plasmônica de superfície, e diversos ensaios enzimáticos. Os resultados demonstraram que as NPs interagem preferencialmente em regiões de carga positiva na trombina, denominadas exosítios 1 e 2. A ligação é de caráter eletrostático e possui constate de afinidade KD ≅ 44 nM. As NPs induzem modificações na estrutura secundária da trombina e também alterações estruturais na região do sítio ativo. A ligação das NPs foi capaz de inibir parcialmente a atividade enzimática da trombina (atividade residual de ~ 40%), apresentando características de inibição parcial mista. Esta resposta de inibição parcial por mecanismo alostérico não havia sido descrita anteriormente nas interações de NPs sintéticas com enzimas.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Modulando nanopartículas de ouro ultrapequenas para biorrespostas controladas e reconhecimento molecular específico em meios complexos
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-09-06) Knittel, Luiza; Sousa, Alioscka [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1447746283394507; http://lattes.cnpq.br/4716387108696048; Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP
    Nanopartículas de ouro (AuNPs) ultrapequenas são uma classe emergente de nanomateriais que exibem propriedades físico-químicas moleculares e in vivo distintas. Em especial, AuNPs ultrapequenas passivadas com o ligante de superfície glutationa estão entre as mais pesquisadas para aplicações em nanomedicina, incluindo tratamento oncológico. Entretanto, experimentos sistemáticos conduzidos in vitro demonstraram que essas AuNPs apresentam agregação em meio biológico sob determinadas condições, o que pode limitar suas aplicações biomédicas. Nesse trabalho nós preparamos uma nova AuNP ultrapequena (AuGSHzwt) passivada com um ligante zwitteriônico derivado da glutationa, a glutationa monoetil ester. Realizamos, então, uma série de estudos de biointeração in vitro para adquirir compreensão fundamental acerca das partículas AuGSHzwt em meio biológico complexo. Usando o modelo de peptídeo Strep-tag (WSHPQFEK) como grupo funcional integrado, nós estabelecemos que as partículas AuGSHzwt poderiam ser conjugadas com um número crescente de Strep-tags por uma simples reação de troca de ligantes, que oferece uma abordagem genérica para a funcionalização da AuGSHzwt. Descobrimos que as partículas AuGSHzwt funcionalizadas com Strep-tag eram altamente resistentes a interações não-específicas com proteínas e conservaram a capacidade de reconhecimento molecular específico em fluído biológico, ligando-se eficientemente à seus receptores Streptactin, mesmo em soro não-diluído. Entretanto, AuGSHzwt funcionalizadas com múltiplos Strep-tags exibiram menor resistência a interações com proteínas e menores níveis de ligação com o receptor Streptactin, quando comparadas às partículas AuGSHzwt monofuncionalizadas, sob dadas condições. Esses resultados destacam a necessidade de otimizar a densidade de ligantes na superfície de AuNPs ultrapequenas para uma melhor performance. Coletivamente, nossas descobertas apontam AuGSHzwt como uma plataforma muito interessante para projetar nanoestruturas funcionais capazes de reconhecer proteínas específicas, mesmo quando imersas em meio biológico complexo.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Nanopartículas de Ouro Ultrapequenas Alteram a Formação do coágulo de Fibrina
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-01-30) Paixão, Natasha Adriana Mina de Souza [UNIFESP]; Sousa, Alioscka Augusto [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1447746283394507; http://lattes.cnpq.br/0725263473145834
    Nanopartículas de ouro ultrapequenas (usNPs; < 3 nm) constituem uma importante e promissora plataforma para estudos em pesquisa clínica e básica, devido a apresentarem características físico-químicas semelhantes a proteínas, ausência de efeitos tóxicos in vivo em animais, e capacidade de remoção do sangue pela urina. Apesar do grande potencial das usNPs e ampla investigação nos últimos anos visando aplicações em nanomedicina, existem poucos estudos de base in vitro para uma maior compreensão das interações dessas partículas com proteínas e seus efeitos em vias bioquímicas complexas, como a coagulação e inflamação. Em trabalho publicado recentemente, observamos que usNPs aniônicas de 2 nm de diâmetro passivadas com ácido 4-mercaptobenzoico (AuMBA) prolongaram o tempo de coagulação em amostras de plasma humano in vitro. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi compreender os mecanismos moleculares pelos quais o AuMBA desempenha seu efeito anticoagulante. Ao mesmo tempo, buscamos caracterizar aspectos do coágulo formado na presença das partículas, como permeabilidade e resistência à degradação enzimática. AuMBA foi sintetizado e caracterizado por espectrometria UV-visível, ultracentrifugação analítica (AUC), espalhamento de luz e potencial zeta. As interações do AuMBA com fibrinogênio purificado foram caracterizadas por espectroscopia de fluorescência, dicroísmo circular e AUC. Ensaios em leitor de placa e em um coagulômetro foram realizados para acompanhar a cinética de formação e degradação do coágulo a partir de amostras de plasma humano e fibrinogênio purificado, na ausência ou presença de AuMBA. Foi avaliada também a permeabilidade do coágulo formado na presença de AuMBA, bem como o aprisionamento das partículas no interior do coágulo. Principais resultados encontrados: (i) AuMBA interagiu com fibrinogênio purificado. (ii) AuMBA prolongou a formação do coágulo nas amostras testadas. (iii) AuMBA não interferiu na cinética de geração de trombina e não interagiu com trombina na presença de fibrinogênio ou plasma em excesso. (iv) Em conjunto, os resultados (i-iii) sugeriram que interações com o fibrinogênio constituem o principal mecanismo responsável pelo prolongamento do tempo de coagulação por AuMBA. (v) O coágulo formado na presença do AuMBA apresentou maior permeabilidade. (vi) AuMBA permaneceu aprisionado no coágulo. (vii) Coágulos formados na presença de AuMBA apresentaram maior tempo de degradação por plasmina. Nossos estudos sugerem que um exame detalhado da cinética de formação, estrutura e propriedade dos coágulos de fibrina faça parte da rotina de caracterização da biocompatibilidade dos nanomateriais.