Desenvolvimento de nanocompósitos de ouro/pluronic para aplicações biológicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Aline Beatriz da Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48454
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2023.
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spelling Desenvolvimento de nanocompósitos de ouro/pluronic para aplicações biológicasNanocompósitosTomografia computadorizadaOuroToxicidade - testesDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2023.O objetivo deste trabalho é a preparação, caracterização e aplicação biomédica de nanocompósitos coloidais formados por nanopartículas de ouro (AuNPs) e Pluronic® F-127. Os nanocompósitos foram sintetizados a partir da mistura das soluções do copolímero tribloco Pluronic® F-127 (PLU) variando-se as concentrações em (0,5 e 2,0 mmol.L-1), e do ácido cloroáurico (HAuCl4) (2,0; 3,0 e 4,0 mmol.L-1), em uma câmara de radiação UV (254 nm), à temperatura ambiente. Nesta reação o copolímero atua na redução dos íons de ouro e estabilização das nanopartículas, formando o nanocompósito AuNP-PLU. A análise por espectroscopia do ultravioleta-visível (UV-Vis) mostra que a banda de ressonância plasmônica de superfície dos nanocompósitos está localizada entre 525 a 529 nm. As micrografias dos nanocompósitos obtidas por microscopia eletrônica de transmissão, mostraram AuNPs com formato esférico, triangular e cilíndrico, com diâmetro médio de 5 a 44 nm. O tamanho hidrodinâmico (DH) médio obtido por espalhamento dinâmico de luz variou de 29,4 a 50,5 nm. Os espectros de infravermelho e Raman revelaram a presença de íons de ouro na cadeia polimérica e dos produtos de oxidação do copolímero. Para os experimentos de aplicação biológica, foram selecionados os nanocompósitos 2.0AuNP-PLU:2.0 e o 2.0AuNP-PLU:0.5, por apresentarem maior reprodutibilidade e estabilidade das características físicoquímicas. Os nanocompósitos foram empregados no teste fotoquímico com 1,3-difenilisobenzofurano, no qual foi observada a formação de espécies reativas de oxigênio comumente empregadas na Terapia Fotodinâmica. Para realização deste teste, as nanopartículas foram associadas ao fotossensibilizador Cloreto de Ftalocianina de Alumínio (AlClPc), nas concentrações de 0,1 a 5,0 µg. Após a mistura com o fotossensibilizador, os nanocompósitos foram caracterizados por espectroscopia no UV-Vis, na qual foi possível observar um novo pico em 680 nm advindo da banda Q do AlClPc. O novo DH médio dos nanocompósitos associados ao fotossensibilizador foi de 29,4 a 30,8 nm. A caracterização por espectroscopia no infravermelho e Raman mostraram alterações nos espectros que podem ser atribuídas às ligações entre os grupos éter do PLU com os grupos nitrogenados do AlClPc. Em outra abordagem, o nanocompósito 2.0AuNP-PLU:2.0, que apresentou viabilidade celular em teste in vitro, foi empregado em testes in vivo para estudo dos efeitos toxicológicos materno-fetais durante a prenhez de ratas. Os resultados demonstraram que o nanocompósito é seguro tanto para a mãe quanto para o feto, na dose de 137,5 μg/kg. Não resultando em alterações no desenvolvimento fetal, nem alterações significativas maiores do que 5% nos órgãos e parâmetros investigados durante a prenhez. Além disso, o nanocompósito 2.0AuNP-PLU:2.0 foi estudado como agente de contraste em tomografia computadorizada de raios-X. Os resultados foram comparáveis ao contraste hospitalar utilizado comercialmente Optiray® 320 para a mesma energia de feixe.Coordenação de Apoio a Pessoal de Nível Superior (CAPES)The objective of this work is the preparation, characterization and biomedical application of colloidal nanocomposites formed by gold nanoparticles (AuNPs) and Pluronic® F-127. The nanocomposites were synthesized from the mixture of solutions of the triblock copolymer Pluronic® F-127 (PLU), varying the concentrations (0.5 and 2.0 mmol.L-1), and chloroauric acid (HAuCl4) (2.0, 3.0 and 4.0 mmol.L-1), in a UV radiation chamber (254 nm), at room temperature. In this reaction, the copolymer acts to reduce gold ions and stabilize the nanoparticles, forming the AuNP-PLU nanocomposite. Ultravioletvisible (UV-Vis) spectroscopy analysis shows that the surface plasmon resonance band of the nanocomposites is located between 525 and 529 nm. Micrographs of the nanocomposites obtained by transmission electron microscopy showed AuNPs with spherical, triangular and cylindrical shapes, with an average diameter of 5 to 44 nm. The average hydrodynamic size (DH) obtained by dynamic light scattering ranged from 29.4 to 50.5 nm. Infrared and Raman spectra revealed the presence of gold ions in the polymer chain and oxidation products of the copolymer. For the biological application experiments, the 2.0AuNPPLU:2.0 and 2.0AuNP-PLU:0.5 nanocomposites were selected, as they present greater reproducibility and stability of the physicochemical characteristics. The nanocomposites were used in the photochemical test with 1,3-diphenylisobenzofuran, in which the formation of reactive oxygen species commonly used in Photodynamic Therapy was observed. To carry out this test, the nanoparticles were associated with the photosensitizer Aluminum Phthalocyanine Chloride (AlClPc), at concentrations of 0.1 to 5.0 µg. After mixing with the photosensitizer, the nanocomposites were characterized by UV-Vis spectroscopy, in which it was possible to observe a new peak at 680 nm arising from the Q band of AlClPc. The new DH of the nanocomposites associated with the photosensitizer was 29.4 to 30.8 nm. Characterization by infrared spectroscopy and Raman showed changes in the spectra that can be attributed to the bonds between the ether groups of PLU and the nitrogenous groups of AlClPc. In another approach, the 2.0AuNP-PLU:2.0 nanocomposite, which showed cell viability in an in vitro test, was used in in vivo tests to study maternalfetal toxicological effects during pregnancy in rats. The results demonstrated that the nanocomposite is safe for both the mother and the fetus, at a dose of 137.5 μg/kg. It does not result in changes in fetal development, nor significant changes greater than 5% in the organs and parameters investigated during pregnancy. Furthermore, the 2.0AuNP-PLU:2.0 nanocomposite was studied as a contrast agent in X-ray computed tomography. The results were comparable to the commercially used hospital contrast Optiray® 320 for the same beam energy.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Genética e Morfologia (IB GEM)Programa de Pós-Graduação em Nanociência e NanobiotecnologiaPajanian, Maria Aparecida Godoy SolerSantos, Aline Beatriz da Silva2024-06-27T17:24:09Z2024-06-27T17:24:09Z2024-06-272023-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Aline Beatriz da Silva. Desenvolvimento de nanocompósitos de ouro/pluronic para aplicações biológicas. 2023. 96 f., il. Dissertação (Mestrado em Nanociência e Nanobiotecnologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48454porA concessão da licença desta coleção refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-06-27T17:24:09Zoai:repositorio.unb.br:10482/48454Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-06-27T17:24:09Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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