Desenvolvimento de vaso sanguíneo biomimético em plataforma microfluídica de poliéster-toner (PT)

• Autor(a) principal: Leão, Paulo Augusto Gomes Garrido Carneiro
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-01022017-153404/
• topic: HUVEC; HUVEC; Microfluídica; Microfluidics; Organs-on-chips; Órgão-em-chip; Poliéster-toner; Polyester-toner

O desenvolvimento de dispositivos microfluídicos biomiméticos, \"órgãos-em-chip\", tem permitido melhores respostas em ensaios que carecem de uma correlação fisiológica mais próxima da in vivo. Explorando as tecnologias da microfluídica e microfabricação, esses dispositivos recapitulam aspectos específicos de estruturas e funções dos órgãos. Ainda, os avanços obtidos em culturas tridimensionais de células, modelos de matrizes extracelulares e tecnologias direcionadas às células tronco, têm consolidado os órgãos-em-chip como uma ferramenta fundamental para a compreensão de diversas respostas biológicas do corpo humano frente às aplicações biomédicas, farmacêuticas, químicas e ambientais. Com os avanços da nanotecnologia e ciência dos materiais, inúmeros progressos têm sido alcançados na farmácia e na medicina. Devido à redução da escala, propriedades que se diferenciam substancialmente daquelas encontradas na escala macro são obtidas. As nanopartículas de dióxido de titânio (NPs TiO2) têm apresentado múltiplas aplicações na medicina e na indústria. Em vista disso, faz-se necessário a investigação dos efeitos tóxicos dessas nanopartículas, seja na saúde ou no meio ambiente. É bem documentado que as NPs TiO2 podem chegar à corrente sanguínea e alcançar vários órgãos, causando reações inflamatórias e interações celulares que podem ser patogenicamente relevantes. Assim, o presente trabalho propõe o estudo dos efeitos das NPs TiO2 em células endoteliais (HUVEC) cultivadas em um dispositivo microfluídico fabricado em poliéster-toner (PT), uma tecnologia simples que alia rapidez e baixo custo de produção. A viabilidade do uso dos microchips de PT foi avaliada por meio do teste MTT e produção de NO e verificou-se serem adequados para a cultura de células endoteliais. As células no sistema microfluídico foram expostas às NPs TiO2, e os resultados comparados a um sistema estático (placas de cultura de células) submetido às condições semelhantes. Os sobrenadantes de ambos os sistemas foram utilizados para determinação da produção de VEGF-A. Ademais, foram avaliadas a produção de aníon superóxido e a indução de apoptose. Os resultados esclarecem os mecanismos de toxicidade das NPs TiO2 e são correlacionados com as patologias que eventualmente estão associadas a esses efeitos. Por meio deste estudo, demonstrou-se o grande potencial dos microchips de PT para estudos em biologia celular, os quais podem fornecer a base para ensaios pré-clinicos com maior poder preditivo, alternativos ao uso de animais e cobaias na pesquisa científica.