Caracterização físico-química e estrutural de blendas de lipídeos usados em terapia gênica

Caracterização físico-química e estrutural de blendas de lipídeos usados em terapia gênica

Author Martinez, Ximena Elizabeth Puentes Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Cavalcanti, Leide Passos Cavalcanti Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Engenharia e Ciência de Materiais
Abstract In this work we report the preparation and characterization of cationic liposomes and Langmuir monolayers of the lipid blend EPC/DOTAP/DOPE (2:1:1 mol %) associated with hyaluronic acid (HA) of 16 kDa, for the development of new strategies for delivery systems in gene therapy. The goal of this project was determining the main parameters of the association between the lipid blend and the HA aiming the control of physical-chemical and structural properties of the system. DLS and zeta potential studies for liposomal dispersion for low concentration of HA between 0.25-3% of HA (m/m), showed an initial phase of equal averaged-sizes as the empty liposomes recently extruded; and positive surface electric charge as the cationic liposomes. For quantities of mucopolysaccharide between 3-20 % of HA (m/m), occurs an inversion of surface charge and formation of large agglomerates. From 20% of HA, the size decreases until reach a concentration of about 80 % of HA (m/m), showing a phase of perfect combination and complete dispersion of liposomes, considered propitious for application in gene carriers systems for gene therapy. All the phases of HA combination were observed by cryo-transmission electron microscopy. In addition, it was done studies on HA absorption in Langmuir's monolayers for every lipid in the blend, proving that the HA association in the interface occurs mainly by the electrostatic interaction of HA with DOTAP. With a new stage of ongoing experiments in the line XRD2 at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory, we start the use of diffraction techniques and grazing incidence X-ray scattering for structural characterization of Langmuir monolayers. The tests with lipid DPPC were completed being this the first experiment of diffraction in liquid surface using synchrotron light in Latin America.

Este trabalho reporta a preparação e caracterização de lipossomas catiônicos e monocamadas de Langmuir da blenda de lipídeos EPC/DOTAP/DOPE (2:1:1 mol%), associada ao ácido hialurônico (HA) de 16kDa, para o desenvolvimento de novas estratégias em sistemas de liberação para terapia gênica. O objetivo deste projeto foi determinar parâmetros essenciais da associação entre a blenda de lipídeos e o HA para o controle das propriedades físico-químicas e estruturais do sistema. Os estudos de DLS e potencial zeta para a dispersão lipossomal, para baixas concentrações de HA mostraram uma fase inicial de tamanhos médios iguais aos lipossomas vazios recém extrudados e carga elétrica superficial positiva dos lipossomas catiônicos. Para quantidades do mucopolissacarídeo entre 3 a 20% de HA (m/m), ocorreu uma inversão na carga de superfície e a formação de grandes aglomerados. A partir de 20% de HA, o tamanho começou a diminuir até uma concentração em torno de 80% de HA (m/m), indicando o aparecimento de uma fase de perfeita associação e completa dispersão dos lipossomas, considerada favorável para aplicação em sistemas carregadores de genes para terapia gênica. Todas as fases da associação com HA foram observadas por cryo-microscopia eletrônica de transmissão. Além disto, foram feitos estudos de absorção do HA em monocamadas de Langmuir para cada lipídeo da blenda, comprovando que a associação do HA na interface acontece principalmente pela interação eletrostática do HA com o DOTAP. Com a nova oportunidade de experimentos em desenvolvimento na linha XRD2, do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), iniciamos o emprego de técnicas de difração e espalhamento de raios X com incidência rasante para caracterização estrutural de monocamadas de Langmuir. Os testes com o lipídeo DPPC foram concluídos sendo este o primeiro experimento de difração em superfície líquida usando luz síncrotron na América Latina.
Keywords liposomes
hyaluronic acid
langmuir monolayer
gixos
dls
cryo-tem
lipossomas
ácido hialurônico
monocamada de langmuir
gixos
dls
cryo-tem
Language Portuguese
Date 2015-03-30
Published in MARTINEZ, Ximena Elizabeth Puentes. Caracterização físico-química e estrutural de blendas de lipídeos usados em terapia gênica. 2015. 114 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São José dos Campos, 2015.
Research area Materiais
Knowledge area Multidisciplinar
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 114 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=2555257
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47195

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