Sistemas microfluídicos de focalização hidrodinâmica para a produção de lipossomas catiônicos

Resumo

Lipossomas são sistemas lipídicos anfifílicos que, em excesso de água, autoagregam-se em bicamadas lamelares esféricas com cerne aquoso. O uso de lipídeos catiônicos permite a complexação eletrostática com DNA, que pode então ser eficientemente entregue ao núcleo celular. Essas características fazem dos lipossomas catiônicos (LCs) uma estratégia promissora para aplicações médicas e farmacêuticas em terapia e vacinação gênica. Entretanto, a maioria dos métodos tradicionais de produção de lipossomas geralmente são poucos eficientes e requerem uma operação unitária posterior para homogeneização e redução de tamanhos. O uso de sistemas microfluídicos para a produção de LCs emerge como uma alternativa para superar os principais desafios. Neste contexto, este projeto de pesquisa, junto ao projeto de pesquisa de tese do candidato, visa o desenvolvimento tecnológico de dispositivos microfluídicos para a produção de LCs em modo contínuo. Mais especificamente, dispositivos com focalizações hidrodinâmicas múltiplas serão associados em série e em paralelo a fim de aumentar a produtividade através do aumento de concentração das dispersões lipossomais obtidas. O projeto conta com a colaboração do National Institute of Standards and Technology nos Estados Unidos. Metodologicamente, o desenvolvimento dos dispositivos será realizado em duas etapas: associação em paralelo e em série de uma a três focalizações hidrodinâmicas. Para cada geometria estudada, serão avaliados os parâmetros de processo: razão entre as taxas volumétricas dos fluxos aquosos e orgânicos (lipídeos dispersos em etanol), vazão volumétrica total e concentração lipídica da corrente orgânica. Os dispositivos que produzirem lipossomas com menor tamanho médio de partícula e polidispersidade serão considerados os mais adequados. A caracterização das partículas quanto ao tamanho será realizada no equipamento de Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation acoplado ao detector de espalhamento de luz multiangular. A partir deste projeto, espera-se contribuir para o desenvolvimento de novos processos para a produção de lipossomas em etapa única, utilizando dispositivos microfluídicos que operem em modo contínuo, destinados a aplicações em terapia e vacinação gênica. (AU)