Plataforma microfluídico para transfecção in vitro de esferóides de celulas cancerígenas com sistema de entrega de genes com base em lipídios

Resumo

Ao longo das últimas décadas, vários estudos levaram à descoberta de tratamento eficaz ou métodos de prevenção contra doenças genéticas. Entre todos os métodos, a terapia gênica, que é a introdução de material genético adequado em células específicas para corrigir os genes anormais, surgiu como uma abordagem crítica para este propósito. Uma das etapas cruciais da terapia gênica é a compreensão do mecanismo básico que está por trás da entrega do gene ou mais especificamente, a interação entre o material genético, o sistema vetorial e as células alvo. No entanto, os estudos in vivo são altamente desafiadores devido a vários obstáculos biológicos e os sistemas in vitro de cultura de células 2D não representam com precisão modelos dinâmicos in vivo. Neste contexto, os modelos de cultura de células 3D, que imitam os microambientes dinâmicos dos órgãos vivos, aparecem como uma técnica promissora para estudar a diferenciação celular, bem como a resposta celular aos sistemas de liberação controlada, a fim de compreender melhor as bases moleculares das doenças. Além disso, quando comparados com os sistemas convencionais de cultura de células 3D, as abordagens microfluídicas parecem mais vantajosas, pois permitem a análise de alto rendimento com monitoramento avançado em tempo real usando técnicas de microscopia. Considerando todos esses conceitos, com este projeto, buscamos desenvolver uma plataforma microfluídica baseada em cancer on-a-chip que permita a transfecção de células cancerígenas em forma de esferóides com small interfering RNA (siRNA) incorporado em sistema de vetor baseado em lipídios. A eficiência de transfecção do sistema de vetor, bem como a resposta celular, serão monitoradas por técnicas de microscopia fluorescente e a taxa de consumo de oxigênio dos esferóides no dispositivo microfluídico será determinada por sensores específicos. Este projeto será desenvolvido em colaboração com o Departamento de Engenharia Bioquímica do University College London no Reino Unido. O Grupo de Pesquisa Microfluídica é liderado pelo Professor Nicolas Szita, que tem ampla experiência em técnicas avançadas de microfabricação, sistemas Lab-on-a-chip e integração de análises em todo o sistema. Neste projeto, esperamos contribuir no campo do conceito lab-on-a-chip para estudo celular dinâmico em microambiente 3D.