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Entrega de fármacos para queratinócitos e células Caco-2 via nanopartículas magnéticas assistidas por ultrassom

Processo: 23/11602-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2023
Vigência (Término): 30 de setembro de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
Pesquisador responsável:Antonio Adilton Oliveira Carneiro
Beneficiário:Nícholas Zufelato
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/16939-8 - Desenvolvimento e implementação de novas técnicas acústicas, magnéticas e ópticas para aplicações diagnósticas e terapêuticas, AP.TEM
Assunto(s):Sistemas de liberação de medicamentos   Bioengenharia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:drug delivery | magnetic nanoparticles | Magneto Motive Ultrasound | ultrasound | Engenharia Biomédica

Resumo

Diversas condições podem causar lesões, insuficiência ou degeneração do tecido epitelial, de modo que estratégias para reparo e regeneração ainda estão sendo desenvolvidas. A engenharia de tecidos tem como objetivo regenerar órgãos e tecidos, incluindo a pele, cultivando células epiteliais em suportes biológicos conhecidos como andaimes (scaffolds) que podem ser enxertados em pacientes. O cultivo de células queratinócitas tem demonstrado um potencial promissor para enxertos de células em reparação de pele, como um modelo in vitro equivalente à epiderme. Além disso, a combinação de nanopartículas magnéticas (MNPs) e cultura de células tem sido amplamente utilizada para obter uma melhor compreensão dos processos de internalização celular e biocompatibilidade, bem como para permitir ensaios de citotoxicidade e aplicações em engenharia de tecidos. MNPs têm despertado considerável interesse em diversas áreas, especialmente na saúde. O controle magneticamente mediado da função celular demonstrou potencial na engenharia de tecidos. Além disso, a administração tópica de MNPs oferece uma perspectiva intrigante para a entrega de medicamentos. Nesse sentido, vários estudos utilizando modalidades de imagem baseadas em ultrassom como métodos alternativos para a detecção e monitoramento de MNPs surgiram na literatura (Almeida et al 2015; Sampaio et al 2017; Hadadian et al 2018; Hadadian et al 2020; e Arsalani et al 2022). O objetivo deste projeto é utilizar a imagem por ultrassom magneto-motriz (MMUS), uma combinação de magnetismo e ultrassom, para identificar a internalização celular de MNPs em duas linhagens celulares, queratinócitos e CaCo2. Além disso, essas MNPs serão encapsuladas com partículas orgânicas que auxiliarão no processo de internalização, permitindo-nos obter uma melhor compreensão da interação partícula-célula em um modelo de cultura de células queratinócitas e CaCo2. Os queratinócitos são células do tecido epitelial com um excelente processo de absorção, e seu uso está sendo investigado para internalizar MNPs nas células, permitindo o monitoramento externo ou uma melhor compreensão dos processos biológicos que ocorrem no tecido epitelial, como a cicatrização de feridas. Também há interesse no desenvolvimento de andaimes para enxertos in vivo. A linhagem celular CaCo-2 é proveniente de adenocarcinoma de cólon humano e tem sido amplamente utilizada na pesquisa de mecanismos de medicamentos via epitélio gastrointestinal. Portanto, entender a interação entre MNPs (atuando como marcadores de MMUS) e CaCo-2 é essencial. O objetivo deste estudo é desenvolver um método para avaliar a internalização celular de MNPs em células usando MMUS. Como resultado, a pesquisa atual visa gerar dados encorajadores que auxiliarão na investigação de processos biológicos e futuros procedimentos pré-clínicos.

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