Estudo da interação entre proteínas e nanopartículas de sílica

Orientador: Prof. Dr. Mateus Borba Cardoso Coorientador: Prof. Dr. Fernando Carlos Giacomelli Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2019. O numero de pesquisas direcionadas ao uso de nanotecnologia em aplicacoes biomedicas tem aumentado substancialmente nos ultimos anos. Porem, ainda existe uma grande lacuna no entendimento das formulacoes que entram em ensaios clinicos. Isso pode ser em parte devido a dificuldade em compreender e controlar as interacoes fundamentais das nanoparticulas (NPs) com o ambiente biologico. Logo apos a administracao intravenosa das NPs, o primeiro ambiente de interacao das mesmas e o sangue. No plasma sanguineo existe uma variedade de aproximadamente 1000 proteinas, alem de lipidios e outras biomoleculas, com uma grande diferenca de concentracao entre elas. Consequentemente, essas nanoparticulas sao entao imediatamente revestidas por uma camada de proteinas, denominado como coroa de proteinas (do ingles protein corona). O presente estudo visou a sintese de nanoparticulas de silica (SiO2NPs) a fim de estudar o processo de formacao da coroa de proteinas, e o impacto desse fenomeno na estabilidade coloidal das mesmas, utilizando algumas fontes de proteinas relevantes como albumina de soro bovino (BSA), ¿Á-globulina bovina (BGG), lisozima de ovo de galinha e soro fetal bovino (FBS). Para a investigacao dessas interacoes foi aplicado o metodo das variacoes continuas (MVC-Jobfs plot) que permite avaliar diferentes faixas de concentracoes, fazendo assim com que o sistema se aproxime das concentracoes reais das proteinas encontradas no plasma sanguineo humano no caso de uma administracao intravenosa. Apenas em um caso especifico houve a formacao da coroa de proteinas, para os demais notou-se a desestabilizacao do sistema estudado, gerando a presenca de agregados. The number of researches focused on the use of nanotechnology for biomedical purposes has increased substantially in recent years. However, there is still a large gap in the understanding of formulations in clinical trials. This may be partly due to the difficulty in understanding and controlling the fundamental interactions of nanoparticles (NPs) with the biological environment. However, after the intravenous administration of the NPs, they interact with blood. There are a variety of approximately 1000 proteins in the blood plasma, as well as lipids and other biomolecules, with a great difference of concentration between them. Consequently, these nanoparticles are immediately coated by a layer of proteins, which is called protein corona. The present study aimed the synthesis of silica nanoparticles (NP_SiO2) in order to study the formation of protein corona, and the impact of this phenomenon on their colloidal stability. In this study, some sources of relevant proteins were employed as bovine serum albumin (BSA), ã-globulins from bovine blood (BGG), lysozyme of chicken white egg and fetal blood bovine serum (FBS). In order to investigate these interactions, the method of continuous variations (MCV- Job¿s plot) allowed the evaluation of different concentration ranges, thus bringing the system closer to the actual concentrations of proteins found in human blood plasma in case of intravenous administration. Only in one specific case, the formation of the protein corona was observed, for the others, the destabilization of the studied system was observed, generating the presence of aggregates.