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Biofabricação engenheirada de microcápsulas de biocelulose contendo arabinogalactana proveniente de biorrefinaria e cubossomas para entrega de fármacos direcionada ao cólon

Processo: 20/07956-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2021
Vigência (Término): 31 de maio de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Filipe Vargas Ferreira
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
Assunto(s):Nanocelulose   Cápsulas   Celulose bacteriana   Biomateriais   Administração oral   Capecitabina   Cólon   Microfluídica   Alginatos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biomateriais | Celulose bacteriana | materiais responsivos | Nanocelulose

Resumo

Doenças intestinais são prevalentes em todo o mundo, e o desenvolvimento de materiais multifuncionais sustentáveis para entrega modulada de fármacos diretamente no cólon tem recebido grande atenção nos últimos anos. O grande desafio que ainda existe na preparação destes materiais é conseguir, simultaneamente, a proteção do fármaco durante seu trânsito no trato gastrointestinal, biocompatibilidade, bom desempenho e fabricação simples, barata e escalonável. Sob este contexto, a biofabricação engenheirada usando Celulose Bacteriana (CB) mostra-se relevante por permitir a preparação de cápsulas 3D com potencial para entrega de fármacos de forma controlada. No entanto, o uso destas cápsulas é frequentemente limitado a moléculas hidrofílicas e volumosas devido à hidrofilicidade inerente da CB e ao tamanho da malha de suas membranas. A adição de nanomateriais funcionais, como os cubossomas, é uma alternativa para superar esta limitação. Este projeto tem por objetivo preparar e avaliar o desempenho in vitro de um novo sistema de liberação controlada baseado em cápsulas híbridas de CB/cubossomas com um mecanismo disparador pH-inteligente para administração de fármacos via oral direcionado ao cólon. Para este propósito, cubossomas carreados com capecitabina - fármaco indicado no tratamento de Câncer de Cólon - serão primeiramente preparados. Então, cápsulas 3D de CB com tamanho de ~130 µm contendo os cubossomas e arabinogalactana - polissacarídeo proveniente de biorrefinaria com propriedade mucoadesiva - serão fabricadas por microfluídica. Finalmente, o alginato será usado visando preparar cápsulas sensíveis ao pH. Os materiais preparados serão extensivamente estudados utilizando técnicas avançadas de caracterização, como por exemplo, espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e criomicroscopia eletrônica de transmissão (cryo-TEM). (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FERREIRA, FILIPE V.; SOUZA, ALANA G.; AJDARY, RUBINA; DE SOUZA, LUCAS P.; LOPES, JOAO H.; CORREA, DANIEL S.; SIQUEIRA, GILBERTO; BARUD, HERNANE S.; ROSA, DERVAL DOS S.; MATTOSO, LUIZ H. C.; et al. Nanocellulose-based porous materials: Regulation and pathway to commercialization in regenerative medicine. BIOACTIVE MATERIALS, v. 29, p. 26-pg., . (18/22214-6, 20/07956-6, 16/10636-8, 22/03247-6)
SANTOS, CAMILA C. O.; V. FERREIRA, FILIPE; PINHEIRO, IVANEI F.; LONA, LILIANE M. F.. Lignin valorization through polymer grafting by ring-opening polymerization and its application in health, packaging, and coating. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 11, n. 3, p. 20-pg., . (18/12831-8, 21/09341-1, 20/07956-6)
SOUZA, LUCAS; V. FERREIRA, FILIPE; LOPES, JOAO H.; CAMILLI, JOSE ANGELO; MARTIN, RICHARD A. .. Cancer Inhibition and In Vivo Osteointegration and Compatibility of Gallium-Doped Bioactive Glasses for Osteosarcoma Applications. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. N/A, p. 11-pg., . (20/07956-6)
MEDEIROS, GUILHERME S.; OLIVEIRA, LUIS F. M.; FERREIRA, FILIPE, V; SOUZA, LUCAS P.; MARTIN, RICHARD A.; DE OLIVEIRA, IVONE R.; LOPES, JOAO H.. A perfect pair: Niobium- and gallium-doped ceramic biomaterial enabled by coupled synthesis method with potential application for bone regeneration and cancer-targeted therapy. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 599, p. 11-pg., . (20/07956-6, 20/00598-7)

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