Projetos de Pesquisa

 

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Alessandra Melo de Aguiar

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • efeito de nanopartículas de bismuto (binps) em células-tronco adultas humanas
  • Os nanomateriais, e em particular, as nanopartículas (NPs) estão na vanguarda da onda da nanotecnologia, e são utilizadas em diversos produtos, incluindo produtos e insumos para saúde, sendo de grande importância não apenas a sua caracterização fisico-química mas também predição de sua toxicidade, em sistemas inovadores com o uso de células-tronco para avaliação de seu efeito biológico. Estas partículas consistem em substâncias químicas que possuem dimensões variando de 1 a 100 nm, o que as confere um alto poder de reatividade e uma enorme gama de aplicações, que vão desde a geração de energia e engenharia, até aplicações na área de medicina. Dentro deste contexto, as NPs de bismuto (BiNPs) tem sido amplamente avaliadas a fim de serem empregadas nos mais diversos campos. Estas NPs são bastante interessantes pelo fato de apresentarem diversas propriedades médicas, agindo como bactericidas, fungicidas, antibiofilme e antivirais; sendo assim, estas NPs tem sido avaliadas quanto ao seu emprego em antissépticos orais (Hernandez-Delgadillo et al., 2013; Claudio & Chellam, 2014; El-batal et al., 2017; Hernandez-Delgadillo et al., 2017). Além disso, estas NPs tem sido avaliadas para seu emprego em termo-quimioterapia, imagenologia (Li et al., 2016; Liu et al., 2015; Swy et al., 2014; Veintemillas-Verdaguer et al., 2015). Em relação as suas aplicações industriais, BiNPs são bastante atraentes devido ao seu baixo custo quando comparadas com outras NPs metálicas (Claudio & Chellam, 2014). Muito embora muitos compostos derivados de bismuto já tenham sido amplamente empregados para fins médicos, industriais e cosméticos por muitas décadas, pouco se sabe em relação a toxicidade do bismuto quando encontrado em nanoescala (Abudayyak et al., 2017). Apesar da grande aplicabilidade destas partículas no campo da medicina, a grande preocupação consiste no fato de que pouco ainda se sabe em relação a toxicidade causada pelas NPs. A maioria dos ensaios de toxicidade disponíveis são realizados em animais, porém, nos últimos anos, a comunidade científica tem buscado métodos alternativos através de ensaios in vitro. Os ensaios alternativos ao uso de animais buscam não apenas reduzir, substituir ou refinar o uso de animais como também o desenvolvimento de sistemas com melhor predição da toxicidade em humanos, que por vezes é não é completamente acurada nos modelos animais ou nos sistemas in vitro já disponíveis. Nesta linha de trabalho, avaliamos previamente o efeito de BiNPs em células eucarióticas, exercendo citotoxicidade de uma forma dose-dependente, levando a morte celular por apoptose e induzindo a autofagia em concentrações tóxicas.Contudo, são desconhecidos os efeitos de BiNPs em processos celulares como a diferenciação celular. Vários estudos já demonstraram que as células-tronco representam um bom modelo para a predição de toxicidade, apresentando vantagens em relação ao uso de linhagens primárias, por exemplo. Desta forma, este projeto tem como objetivo a caracterização de BiNPs quanto a suas propriedades físico-químicas, avaliação dos efeitos citotóxicos e genotóxicos das NPs, avaliação da interação NPs-células, estudo dos efeitos das NPs sobre a diferenciação adipogênica e osteogênica de células-tronco adultas. Portanto, essa proposta visa disponibilizar maior conhecimento sobre a interação das nanopartículas com as células-tronco humanas e, assim, determinar a taxa de segurança para uso desses materiais, o que é de suma importância para a sociedade, pois essas partículas possuem um grande potencial de aplicação em novos produtos para saúde e já estão sendo utilizadas em larga escala na medicina, biotecnologia e indústria farmacêutica.
  • Fundação Oswaldo Cruz - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Alessandra Melo de Aguiar

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • efeito de nanopartículas de bismuto (binps) emcélulas-tronco adultas humanas
  • Os nanomateriais, e em particular, as nanopartículas (NPs) estão na vanguarda da onda da nanotecnologia, e são utilizadas em diversos produtos, incluindo produtos e insumos para saúde, sendo de grande importância não apenas a sua caracterização fisico-química mas também predição de sua toxicidade, em sistemas inovadores como uso de células-tronco para avaliação de seu efeito biológico. Estas partículas consistem em substâncias químicas que possuem dimensões variando de 1 a 100 nm, o que as confere um alto poder de reatividade e uma enorme gama de aplicações, que vão desde a geração de energia e engenharia, até aplicações na área de medicina. Dentro deste contexto, as NPs de bismuto (BiNPs) temsido amplamente avaliadas a fim de serem empregadas nos mais diversos campos. Estas NPs são bastante interessantes pelo fato de apresentarem diversas propriedades médicas, agindo como bactericidas, fungicidas, antibiofilme e antivirais; sendo assim, estas NPs tem sido avaliadas quanto ao seu emprego em antissépticos orais (Hernandez-Delgadillo et al., 2013; Claudio & Chellam, 2014; El-batal et al., 2017; Hernandez-Delgadillo et al., 2017). Além disso, estas NPs tem sido avaliadas para seu emprego em termo-quimioterapia, imagenologia (Li et al., 2016; Liu et al., 2015; Swy et al., 2014; Veintemillas-Verdaguer et al., 2015). Em relação as suas aplicações industriais, BiNPs são bastante atraentes devido ao seu baixo custo quando comparadas com outras NPs metálicas (Claudio & Chellam, 2014). Muito embora muitos compostos derivados de bismuto já tenham sido amplamente empregados para fins médicos, industriais e cosméticos por muitas décadas, pouco se sabe em relação a toxicidade do bismuto quando encontrado em nanoescala (Abudayyaket al., 2017). Apesar da grande aplicabilidade destas partículas no campo da medicina, a grande preocupação consiste no fato de que pouco ainda se sabe em relação a toxicidade causada pelas NPs. A maioria dos ensaios de toxicidade disponíveis são realizados em animais, porém, nos últimos anos, a comunidade científica tem buscado métodos alternativos através de ensaios in vitro. Os ensaios alternativos ao uso de animais buscam não apenas reduzir, substituir ou refinar o uso de animais como também o desenvolvimento de sistemas com melhor predição da toxicidade em humanos, que por vezes é não é completamente acurada nos modelos animais ou nos sistemas in vitro já disponíveis. Nesta linha de trabalho, avaliamos previamente o efeito de BiNPs em células eucarióticas, exercendo citotoxicidade de uma forma dose-dependente, levando a morte celular por apoptose e induzindo a autofagia em concentrações tóxicas.Contudo, são desconhecidos os efeitos de BiNPs em processos celulares como a diferenciação celular. Vários estudos já demonstraram que as células-tronco representam um bom modelo para a predição de toxicidade, apresentando vantagens em relação ao uso de linhagens primárias, por exemplo. Desta forma, este projeto tem como objetivo a caracterização de BiNPs quanto a suas propriedades físico-químicas, avaliação dos efeitos citotóxicos e genotóxicos das NPs, avaliação da interação NPs-células, estudo dos efeitos das NPs sobre a diferenciação adipogênica e osteogênica de células- tronco adultas. Adicionalmente, também será avaliado o seu efeito no crescimento microbiano. Portanto, essa proposta visa disponibilizar maior conhecimento sobre a interação das nanopartículas comas células-tronco humanas e, assim, determinar a taxa de segurança para uso desses materiais, o que é de suma importância para a sociedade, pois essas partículas possuem um grande potencial de aplicação em novos produtos para saúde e já estão sendo utilizadas em larga escala na medicina, biotecnologia e indústria farmacêutica.
  • Fundação Oswaldo Cruz - RJ - Brasil
  • 05/12/2019-31/12/2021