Nanoplataformas óptico-magnéticas multimodais para interação com receptores de transferrina
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45605 |
Resumo: | Os pontos quânticos (PQs) são nanocristais fluorescentes de semicondutores com propriedades ópticas singulares. Os quelatos de gadolínio [Gd(III)] são utilizados como agentes de contraste (ACs) na técnica de imagem por ressonância nuclear magnética (IRM). Combinando-se PQs a quelatos de Gd(III) é possível aliar a especificidade e a sensibilidade dos métodos baseados em fluorescência e proporcionar um sinal paramagnético otimizado para IRM. Assim, o objetivo dessa dissertação foi desenvolver uma nanoplataforma multimodal formada por PQs de CdTe carboxilados, quelatos do tipo DOTA-Gd(III) e a transferrina (Tf), uma vez que receptores de transferrina (RTfs) podem estar superexpressos em células de câncer, sendo alvos interessantes para diferentes estudos sobre a biologia do câncer. Para tanto, os grupos carboxílicos dos PQs foram ativados por agentes de acoplamento para favorecer a conjugação com os ACs de forma covalente, via etilenodiamina. Então, conjugou-se covalentemente o nanossistema obtido com a Tf, utilizando também agentes de acoplamento para propiciar a interação dos grupos carboxílicos dos PQs com aminas da proteína. As nanossondas foram caracterizadas por relaxometria e espectroscopias de absorção e de emissão. A conjugação com a Tf foi analisada por ensaio fluorescente em microplaca (EFM). Para avaliar a efetividade do nanossistema multimodal e sua especificidade por RTfs, ensaios de marcação fluorescente com células HeLa foram também realizados. A nanossonda multimodal exibiu um tempo de relaxação longitudinal (T1) ca. 4,5 menor que o da água e uma relaxividade longitudinal (r1) maior que a do quelato molecular: ca. 2 [por Gd(III)] e 50 [por PQ] (a 37 oC e 60 MHz) e manteve a fluorescência. Observou-se uma efetiva conjugação com a Tf, obtendo-se um sinal de fluorescência relativa de ca. 1.130% pelo EFM. Na citometria de fluxo observou-se uma marcação de ca. 88% das células HeLa, reduzida para ca. 39% após saturação prévia dos RTfs com Tf, sugerindo especificidade para o nanossistema. Uma captação celular eficiente com padrão vesicular foi observada pela microscopia de fluorescência. Portanto, a nanoplataforma multimodal óptica- magnética desenvolvida apresentou potencial para ser aplicada em estudos biológicos associados ao câncer tendo como alvos os RTfs. |
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Combinando-se PQs a quelatos de Gd(III) é possível aliar a especificidade e a sensibilidade dos métodos baseados em fluorescência e proporcionar um sinal paramagnético otimizado para IRM. Assim, o objetivo dessa dissertação foi desenvolver uma nanoplataforma multimodal formada por PQs de CdTe carboxilados, quelatos do tipo DOTA-Gd(III) e a transferrina (Tf), uma vez que receptores de transferrina (RTfs) podem estar superexpressos em células de câncer, sendo alvos interessantes para diferentes estudos sobre a biologia do câncer. Para tanto, os grupos carboxílicos dos PQs foram ativados por agentes de acoplamento para favorecer a conjugação com os ACs de forma covalente, via etilenodiamina. Então, conjugou-se covalentemente o nanossistema obtido com a Tf, utilizando também agentes de acoplamento para propiciar a interação dos grupos carboxílicos dos PQs com aminas da proteína. As nanossondas foram caracterizadas por relaxometria e espectroscopias de absorção e de emissão. A conjugação com a Tf foi analisada por ensaio fluorescente em microplaca (EFM). Para avaliar a efetividade do nanossistema multimodal e sua especificidade por RTfs, ensaios de marcação fluorescente com células HeLa foram também realizados. A nanossonda multimodal exibiu um tempo de relaxação longitudinal (T1) ca. 4,5 menor que o da água e uma relaxividade longitudinal (r1) maior que a do quelato molecular: ca. 2 [por Gd(III)] e 50 [por PQ] (a 37 oC e 60 MHz) e manteve a fluorescência. Observou-se uma efetiva conjugação com a Tf, obtendo-se um sinal de fluorescência relativa de ca. 1.130% pelo EFM. Na citometria de fluxo observou-se uma marcação de ca. 88% das células HeLa, reduzida para ca. 39% após saturação prévia dos RTfs com Tf, sugerindo especificidade para o nanossistema. Uma captação celular eficiente com padrão vesicular foi observada pela microscopia de fluorescência. Portanto, a nanoplataforma multimodal óptica- magnética desenvolvida apresentou potencial para ser aplicada em estudos biológicos associados ao câncer tendo como alvos os RTfs.CAPESQuantum dots (QDs) are fluorescent semiconductor nanocrystals with unique optical properties. Gadolinium [Gd(III)] chelates have been used as contrast agents (CAs) in the technique of nuclear magnetic resonance imaging (MRI). Combining QDs with Gd(III) chelates, it is possible to join the specificity and sensitivity of fluorescence- based methods and provide a more effective paramagnetic signal for MRI. Thus, the objective of this dissertation was to develop a multimodal nanoplatform formed by carboxyl-coated CdTe QDs, DOTA-Gd(III) chelates, and transferrin (Tf), since transferrin receptors (TfRs) can be overexpressed in cancer cells, becoming then interesting targets for studies on the cancer biology. For this purpose, the carboxylic groups of QDs were activated by coupling agents to favor a covalent conjugation with CAs, via ethylenediamine. Thus, the nanosystem obtained was covalently conjugated to Tf, also applying coupling agents to provide the interaction of the carboxyl groups of QDs with amines of Tf. The nanoprobes were characterized by relaxometry and absorption and emission spectroscopies. The conjugation to Tf was analyzed by fluorescent microplate assay (FMA). To assess the effectiveness of the multimodal nanosystem and its specificity for TfRs, fluorescent labeling assays with HeLa cells were also performed. The multimodal nanoprobe exhibited a longitudinal relaxation time (T1) ca. 4.5 smaller than that of water and a longitudinal relaxivity (r1) greater than that of the molecular chelate: ca. 2 [per Gd(III)] and 50 [per QD] (at 37 oC and 60 MHz) and maintained the fluorescence. An effective conjugation with Tf was observed, obtaining a relative fluorescence signal of ca. 1130% by FMA. The flow cytometry assay showed a labeling of ca. 88% of HeLa cells, reduced to ca. 39% after previous saturation of TfRs with Tf, suggesting specificity for the nanosystem. An efficient cell uptake, with a vesicular pattern, was observed by fluorescence microscopy. Therefore, the developed optical-magnetic multimodal nanoplatform showed potential to be applied in biological studies associated with cancer via TfRs.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCâncerBiotecnologiaNanotecnologiaNanoplataformas óptico-magnéticas multimodais para interação com receptores de transferrinainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45605/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45605/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53ORIGINALDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdfDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdfapplication/pdf1822312https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45605/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rennan%20Ribeiro%20Mano%20de%20Lima.pdff6d79b56b9160cf078d371dec6dcc58dMD51TEXTDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdf.txtDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdf.txtExtracted texttext/plain136799https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45605/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rennan%20Ribeiro%20Mano%20de%20Lima.pdf.txtc7ff30f5b7456387df942ec24bccbd01MD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Rennan Ribeiro Mano de Lima.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1257https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45605/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rennan%20Ribeiro%20Mano%20de%20Lima.pdf.jpg1e3a6157b5d54761edd642a289970284MD55123456789/456052022-08-11 02:21:25.166oai:repositorio.ufpe.br:123456789/45605VGVybW8gZGUgRGVww7NzaXRvIExlZ2FsIGUgQXV0b3JpemHDp8OjbyBwYXJhIFB1YmxpY2HDp8OjbyBkZSBEb2N1bWVudG9zIG5vIFJlcG9zaXTDs3JpbyBEaWdpdGFsIGRhIFVGUEUKIAoKRGVjbGFybyBlc3RhciBjaWVudGUgZGUgcXVlIGVzdGUgVGVybW8gZGUgRGVww7NzaXRvIExlZ2FsIGUgQXV0b3JpemHDp8OjbyB0ZW0gbyBvYmpldGl2byBkZSBkaXZ1bGdhw6fDo28gZG9zIGRvY3VtZW50b3MgZGVwb3NpdGFkb3Mgbm8gUmVwb3NpdMOzcmlvIERpZ2l0YWwgZGEgVUZQRSBlIGRlY2xhcm8gcXVlOgoKSSAtICBvIGNvbnRlw7pkbyBkaXNwb25pYmlsaXphZG8gw6kgZGUgcmVzcG9uc2FiaWxpZGFkZSBkZSBzdWEgYXV0b3JpYTsKCklJIC0gbyBjb250ZcO6ZG8gw6kgb3JpZ2luYWwsIGUgc2UgbyB0cmFiYWxobyBlL291IHBhbGF2cmFzIGRlIG91dHJhcyBwZXNzb2FzIGZvcmFtIHV0aWxpemFkb3MsIGVzdGFzIGZvcmFtIGRldmlkYW1lbnRlIHJlY29uaGVjaWRhczsKCklJSSAtIHF1YW5kbyB0cmF0YXItc2UgZGUgVHJhYmFsaG8gZGUgQ29uY2x1c8OjbyBkZSBDdXJzbywgRGlzc2VydGHDp8OjbyBvdSBUZXNlOiBvIGFycXVpdm8gZGVwb3NpdGFkbyBjb3JyZXNwb25kZSDDoCB2ZXJzw6NvIGZpbmFsIGRvIHRyYWJhbGhvOwoKSVYgLSBxdWFuZG8gdHJhdGFyLXNlIGRlIFRyYWJhbGhvIGRlIENvbmNsdXPDo28gZGUgQ3Vyc28sIERpc3NlcnRhw6fDo28gb3UgVGVzZTogZXN0b3UgY2llbnRlIGRlIHF1ZSBhIGFsdGVyYcOnw6NvIGRhIG1vZGFsaWRhZGUgZGUgYWNlc3NvIGFvIGRvY3VtZW50byBhcMOzcyBvIGRlcMOzc2l0byBlIGFudGVzIGRlIGZpbmRhciBvIHBlcsOtb2RvIGRlIGVtYmFyZ28sIHF1YW5kbyBmb3IgZXNjb2xoaWRvIGFjZXNzbyByZXN0cml0bywgc2Vyw6EgcGVybWl0aWRhIG1lZGlhbnRlIHNvbGljaXRhw6fDo28gZG8gKGEpIGF1dG9yIChhKSBhbyBTaXN0ZW1hIEludGVncmFkbyBkZSBCaWJsaW90ZWNhcyBkYSBVRlBFIChTSUIvVUZQRSkuCgogClBhcmEgdHJhYmFsaG9zIGVtIEFjZXNzbyBBYmVydG86CgpOYSBxdWFsaWRhZGUgZGUgdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgYXV0b3IgcXVlIHJlY2FlbSBzb2JyZSBlc3RlIGRvY3VtZW50bywgZnVuZGFtZW50YWRvIG5hIExlaSBkZSBEaXJlaXRvIEF1dG9yYWwgbm8gOS42MTAsIGRlIDE5IGRlIGZldmVyZWlybyBkZSAxOTk4LCBhcnQuIDI5LCBpbmNpc28gSUlJLCBhdXRvcml6byBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRlIFBlcm5hbWJ1Y28gYSBkaXNwb25pYmlsaXphciBncmF0dWl0YW1lbnRlLCBzZW0gcmVzc2FyY2ltZW50byBkb3MgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMsIHBhcmEgZmlucyBkZSBsZWl0dXJhLCBpbXByZXNzw6NvIGUvb3UgZG93bmxvYWQgKGFxdWlzacOnw6NvKSBhdHJhdsOpcyBkbyBzaXRlIGRvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBEaWdpdGFsIGRhIFVGUEUgbm8gZW5kZXJlw6dvIGh0dHA6Ly93d3cucmVwb3NpdG9yaW8udWZwZS5iciwgYSBwYXJ0aXIgZGEgZGF0YSBkZSBkZXDDs3NpdG8uCgogClBhcmEgdHJhYmFsaG9zIGVtIEFjZXNzbyBSZXN0cml0bzoKCk5hIHF1YWxpZGFkZSBkZSB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkZSBhdXRvciBxdWUgcmVjYWVtIHNvYnJlIGVzdGUgZG9jdW1lbnRvLCBmdW5kYW1lbnRhZG8gbmEgTGVpIGRlIERpcmVpdG8gQXV0b3JhbCBubyA5LjYxMCBkZSAxOSBkZSBmZXZlcmVpcm8gZGUgMTk5OCwgYXJ0LiAyOSwgaW5jaXNvIElJSSwgYXV0b3Jpem8gYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkZSBQZXJuYW1idWNvIGEgZGlzcG9uaWJpbGl6YXIgZ3JhdHVpdGFtZW50ZSwgc2VtIHJlc3NhcmNpbWVudG8gZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBwYXJhIGZpbnMgZGUgbGVpdHVyYSwgaW1wcmVzc8OjbyBlL291IGRvd25sb2FkIChhcXVpc2nDp8OjbykgYXRyYXbDqXMgZG8gc2l0ZSBkbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gRGlnaXRhbCBkYSBVRlBFIG5vIGVuZGVyZcOnbyBodHRwOi8vd3d3LnJlcG9zaXRvcmlvLnVmcGUuYnIsIHF1YW5kbyBmaW5kYXIgbyBwZXLDrW9kbyBkZSBlbWJhcmdvIGNvbmRpemVudGUgYW8gdGlwbyBkZSBkb2N1bWVudG8sIGNvbmZvcm1lIGluZGljYWRvIG5vIGNhbXBvIERhdGEgZGUgRW1iYXJnby4KRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-08-11T05:21:25Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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