Estabilidade coloidal e coroa de proteínas : aspectos fundamentais para a manutenção das propriedades de nanopartículas de sílica em meios biológicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mondo, Gabriela Borba, 1991-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7268
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Medidas de espalhamento de luz mostraram que SiO2NP não funcionalizadas apresentam adsorção de BSA com saturação dependente do meio, enquanto NP funcionalizadas com grupos como polietilenoglicol e zwitteriônico sulfobetaína foram capazes de evitar esta adsorção. A saturação de BSA sobre SiO2NP provou ser um fator importante para garantir a proteção de SiO2NP durante o processo de liofilização, demonstrando que a PC específica pode ser explorada para certas aplicações. Referente à estabilidade coloidal em meios fisiológicos e sua correlação com a carga, SiO2NP recobertas com zwitteriônico sulfobetaína foram avaliadas, devido à sua notável estabilidade em ambientes com alta força iônica e com elevadas concentrações de proteínas, apesar da sua carga negativa, e não neutra como descrita em literatura. Diferentes procedimentos foram realizados na tentativa de obter carga neutra, assim como para elucidar a origem desta carga. Através de simulações de teoria molecular, a carga negativa para estas NP foi atribuída à influência da amina quaternária na estabilização dos grupos silóxido na superfície de sílica. Por fim, a bioconjugação do aminoácido cisteína foi realizada através de seus distintos grupos, com o objetivo de otimizar técnicas para bioconjugação a NP para futura produção e utilização de uma coroa proteica quimicamente ligada, buscando obter PC específica e controlada sobre SiO2NPAbstract: Nanomedicine has attracted attention for its potential for diagnosis and therapy. However, absence of coloidal stability and formation of protein corona (PC) have hindered the clinical translation of nanoparticles (NP). In this work, silica nanoparticles (SiO2NP) were functionalized and evaluated regarding the spontaneous formation of PC and the colloidal stability in physiological media. Measurements of light scattering have shown that bare SiO2NP adsorb BSA, presenting a saturation that is dependent on the medium, while SiO2NP functionalized with poly(ethylene glycol) and zwitterionic sulfobetaine moieties were capable of suppressing BSA adsorption. Saturation with a BSA corona over SiO2NP has been demonstrated to be an important element to provide protection against aggregation induced by freeze-drying process, evidencing that specific protein coronas can be explored for some applications. Regarding the correlation of colloidal stability in biological-relevant media and nanoparticle charge, SiO2NP functionalized with a sulfobetaine zwitterionic were evaluated, due to their remarkable colloidal stability in media containing high ionic strength and protein concentrations, despite their observed negative charge. Several procedures were carried aiming to obtain neutral nanoparticles, as described in literature, as well as to elucidate the source of this negative charge. Using molecular theory simulations, the negative charge for zwitterionic sulfobetaine-modified nanoparticles were attributed to stabilization of the negative charged siloxide groups in the silica surface by the positive quaternary amines of the sulfobetaine moiety. Lastly, bioconjugation of the cysteine aminoacid was performed through its distinct functional groups, to bioconjugation techniques that can be used for future production of a chemically bound protein coronaDoutoradoFísico-QuímicaDoutora em CiênciasFAPESP2016/16905-0[s.n.]Cardoso, Mateus Borba, 1978-Loh, Watson, 1965-Bertran, Celso AparecidoRezende, Camila Alves deBarbosa, Leandro Ramos SouzaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMondo, Gabriela Borba, 1991-20222022-09-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (150 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/7268MONDO, Gabriela Borba. Estabilidade coloidal e coroa de proteínas: aspectos fundamentais para a manutenção das propriedades de nanopartículas de sílica em meios biológicos. 2022. 1 recurso online (150 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7268. 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