Tese de mestrado integrado. Bioengenharia. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-03-16T13:17:08Z No. of bitstreams: 1 2017_LudmillaDaviddeMoura.pdf: 10005759 bytes, checksum: 0dffad8627684ae75103063895782539 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-03-21T15:29:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LudmillaDaviddeMoura.pdf: 10005759 bytes, checksum: 0dffad8627684ae75103063895782539 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T15:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LudmillaDaviddeMoura.pdf: 10005759 bytes, checksum: 0dffad8627684ae75103063895782539 (MD5) / O câncer é caracterizado por um complexo de alterações que afetam a atividade molecular intracelular e também as comunicações entre as células e tecidos. Dentre todos os tipos de cânceres existentes, o câncer de mama representa 25% do total de neoplasias no mundo, com possibilidade de metástases. Ressalta-se que as terapias atuais, incluindo a cirurgia, a terapia hormonal, quimioterapia e terapia de radiação, são pouco seletivas para a eficácia no tratamento do câncer de mama primário e metastático. Portanto, são necessárias novas terapias que possam ser mais eficazes no tratamento deste tumor, de modo a destruir a propagação de metástases. Um dos tratamentos em ascensão é o uso da terapia fotodinâmica (TFD), a qual envolve três elementos fundamentais, sendo eles: um agente fotossensibilizante ou fotossensibilizador, uma fonte de luz específica e moléculas de oxigênio. Ademais, o uso de nanoestruturas associadas à TFD, tem proporcionado bons resultados aos tratamentos para o câncer, pois aumenta a eficiência dos fármacos, no caso os fotossensibilizadores, utilizados. Assim, o objetivo deste trabalho, foi desenvolver um tratamento para o câncer de mama utilizando a terapia fotodinâmica, com uma nanopartícula contendo o fotossensibilizador cloreto de alumínio - ftalocianina, de forma a promover a mortalidade de células tumorais mamárias primárias e possíveis focos de metástases. Para tal, foram desenvolvidas e caracterizadas três nanoformulações, sendo elas: Nanoemulsão de Fatalocianina de Cloro-Alumínio (NE-ALCLFT), Nanoemulsão de Ftalocianina de Cloro-Alumínio com Ácido Fólico (NE-FO-ALCLFT) e Micela de Ácido Fólico (MIC-FO-ALCLFT). Para a caracterização, foram utilizadas as metodologias: análise de estabilidade, ZetaSizer, FT-IR, RAMAN, Microscopia eletrônica de Transmissão (MET) e de Varredura (MEV), análise por Espectrofluorímetro e o estudo da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Posteriormente, foi realizado o estudo in vitro para avaliação da viabilidade celular e citotoxicidade, utilizando duas linhagens celulares, sendo uma de adenocarcinoma mamário (4T1) e outra de fibroblastos (NIH/3T3), pela avaliação do método colorimétrico MTT e análise morfológica das células pós-tratamentos por Microscopia de Fluorescência e contraste de fase. Nestes testes também foram avaliados a interferência da potência utilizada pelo LED para a aplicação da TFD, sendo testadas as potências 10mW/cm², 50mW/cm² e 100mW/cm². Por fim, foram realizados os testes in vivo e ex vivo, que incluem o estudo da biodistribuição das três nanoformulações pela via de administração endovenosa, por meio da avaliação de imageamento em tempo real no equipamento IVIS Lumina XR. Posteriormente ao estudo da biodistribuição, foi selecionada uma das nanoformulações (aquela que apresentou melhores resultados) para o tratamento do câncer de mama utilizando a TFD. Nesta última fase do trabalho, foram realizadas três formas de tratamento, sendo elas: sistêmica ( usando a administração do fármaco por via endovenosa e irradiação do LED também sistêmico (corpo todo do animal)), parcialmente sistêmica (com administração do fármaco por via endovenosa e irradiação apenas no local do tumor), e local (utilizando a administração do fármaco por via intratumoral e irradiação do LED também no local do tumor). Foram avaliados o peso dos camundongos, o volume tumoral, análises bioquímicas, hematológicas, análise por microtomografia computadorizada pelo equipamento PET/SPECT (avaliando o volume pulmonar e ósseo) e análise histopatológica. Os resultados apresentam todos os preparos das nanoformulações e suas respectivas caracterizações, sugerindo relevante estabilidade das nanopartículas. Os ensaios de viabilidade celular mostram que as nanoformulações apresentam citotoxicidade para ambas as linhagens celulares testadas, e que o uso apenas do LED (sem a presença dos nanoformulações) provocam o aumento da viabilidade celular na linhagem de fibroblastos. O ensaio de biodistribuição ressalta os principais órgãos atingidos pelas nanoformulações, sendo especialmente o fígado, baço e rins. Além disso, concluiu-se que a nanoformulação NE-ALCLFT, foi a que apresentou melhor biodistribuição para a região tumoral. Por fim, os tratamentos in vivo com o uso da TFD, apontam efeitos de necrose tumoral e infiltrados inflamatórios. Além disso, foi possível concluir que a melhor forma de tratamento, dentre as analisadas, foi utilizar a nanoformulação por administração endovenosa, e a irradiação do LED no local da região do tumor, onde apresentou 80% de eficiência do tratamento, com 4 camundongos apresentando todos tecidos normais (n=5). Portanto, com este trabalho, foi possível desenvolver um método eficiente para o tratamento do câncer de mama, utilizando a TFD com uma nanoemulsão de ftalocianina de cloro alumínio, por administração endovenosa. / Cancer is characterized by a complex of alterations that affect intracellular molecular activity as well as communications between cells and tissues. Among all types of cancer, breast cancer represents 25% of the total number of neoplasms worldwide, with the possibility of metastases. It is noteworthy that current therapies, including surgery, hormone therapy, chemotherapy and radiation therapy, are not completely selective for efficacy in the treatment of primary and metastatic breast cancer. Therefore, new therapies are needed that may be more effective in treating this tumor, in order to destroy the spread of metastases. One of the rising treatments is the use of Photodynamic Therapy (PDT), which involves three fundamental elements: a photosensitizing or photosensitizing agent, a specific light source and oxygen molecules. In addition, the use of nanostructures associated with PDT has provided good results for cancer treatments, since it increases the efficiency of the drugs, in this case the photosensitizers, used. Thus, the objective of this work was to develop a treatment for breast cancer using photodynamic therapy with a nanoparticle containing the photosensitizer Chloro-Aluminum Phthalocyanine in order to promote the mortality of primary mammary tumor cells and possible foci of metastases . To that end, three nanoformulations were developed and characterized: Nanoemulsion of Fatalocyanine Chlorine-Aluminum (NE-ALCLFT), Folic Acid Chlorine-Aluminum Phthalocyanine Nanoemulsion (NE-FO-ALCLFT) and Folic Acid Micelle -FO-ALCLFT). For the characterization, the methodologies were used: stability analysis, ZetaSizer, FT-IR, RAMAN, Transmission Electron Microscopy (SEM) and Scanning (SEM), Spectrofluorimeter analysis and the study of the production of reactive oxygen species ). The in vitro study was carried out to evaluate cell viability and cytotoxicity, using two cell lines, one of the squamous cell carcinoma (4T1) and the other of fibroblasts (NIH / 3T3), by the evaluation of the MTT colorimetric method and the morphological analysis of the Post-treatment cells by Fluorescence Microscopy and phase contrast. These tests also evaluated the interference of the power used by the LED for the application of the PDT, being tested the powers 10mW / cm², 50mW / cm² and 100mW / cm². Finally, the in vivo and ex vivo tests were carried out, including the study of the biodistribution of the three nanoformulations through intravenous administration, by means of real time imaging evaluation in the Lumina XR IVIS equipment. After the biodistribution study, one of the nanoformulations (the one that presented the best results) was selected for the treatment of breast cancer using PDT. In this last phase of the study, three forms of treatment were performed: systemic (using intravenous drug administration and systemic LED irradiation (whole body of the animal)), partially systemic (with intravenous administration of the drug And irradiation only at the tumor site), and local (using intratumoral drug administration and LED irradiation also at the tumor site). The weight of the mice, tumor volume, biochemical and hematological analyzes, PET / SPECT (evaluating lung and bone volume) and histopathological analysis were analyzed by microtomography. The results show all the syntheses of the nanoformulations and their respective characterizations, suggesting the relevant stability of the nanoparticles. The cell viability assays show that the nanoformulations have cytotoxicity for both cell lines tested, and that the use of LEDs alone (without the presence of nanoformulations) provokes an increase in cell viability in the fibroblast lineage. The biodistribution test highlights the main organs affected by nanoformulations, especially the liver, spleen and kidneys. In addition, it was concluded that the NE-ALCLFT nanoformulation presented the best biodistribution to the tumor region. Finally, in vivo treatments with the use of PDT, point to effects of tumor necrosis and inflammatory infiltrates. In addition, it was possible to conclude that the best form of treatment, among those analyzed, was to use nanoformulation by intravenous administration, and LED irradiation at the site of the tumor region, where it presented 80% of treatment efficiency, with 4 mice presenting all normal tissues (n = 5). Therefore, with this work, it was possible to develop an efficient method for the treatment of breast cancer, using PDT with a chlorthal aluminum phthalocyanine nanoemulsion, by intravenous administration.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-11-09T18:07:32Z No. of bitstreams: 1 2015_MateusCandeiaGianizeli.pdf: 4160485 bytes, checksum: edce5c031491ffb4e1b7be0994769306 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-23T10:14:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MateusCandeiaGianizeli.pdf: 4160485 bytes, checksum: edce5c031491ffb4e1b7be0994769306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-23T10:14:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MateusCandeiaGianizeli.pdf: 4160485 bytes, checksum: edce5c031491ffb4e1b7be0994769306 (MD5) / A prevenção e o diagnóstico precoce, associado ao tratamento eficaz de qualquer tipo de câncer, são fundamentais para que os índices de incidência e mortalidade por câncer possam ser reduzidos. A busca pelo tratamento eficaz tem inspirado o desenvolvimento de novas plataformas terapêuticas, como a utilização de fármacos associados à nanossistemas. Nesse contexto, realizou-se o presente estudo que teve como objetivo avaliar, in vitro, a eficácia deum material nanoestruturado, Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt, na terapia fotodinâmica, TFD. Para tal, utilizou-se células daslinhagensNIH-3T3, MCF-7, A431 e HeLa. Os resultados mostram que o fotossensibilizante AlClFt, livre ou adsorvido a Fe2O3/AO/P-F127, quando irradiado, induz a produção de oxigênio singleto e ao ser incorporado pelas células se aloja no seu citoplasma. A análise dos resultados mostra também que a TFD mediada por esse nanomaterial, em diferentes concentrações de AlClFt, é citotóxica, induzindo as células das quatro linhagens à necrose, embora induza despolarização somente das membranas mitocondriais das células da linhagem NIH-3T3. Além disso, a TFD mediada por Fe2O3/AO/P-F127, com AlClFt na concentração de 0,04 μg/mL induziu fragmentação no DNA de células das linhagens NIH-3T3 e MCF-7, e com AlClFt na concentração de 0,09 μg/mL induziu também fragmentação no DNA de células das linhagens A431.Após duas sessões de TFD mediada pela Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt, com AlClFt na concentração de 0,09 μg/mL, as células das quatro linhagens foram praticamente eliminadas em menos de cinco dias, o que evidencia o potencial da Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt a ser utilizado na TFD. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Cancer prevention, early diagnosis, and treatment are essential to reduce the cancer incidence and mortality rates. The ideal cancer treatment involves effective therapies with minimal side effects. Aiming to better cancer treatment, therapeutic solutions, such as the use of drugs delivery, is being developing. Here we evaluate the efficacy of Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt, a nanostructure, in the photodynamic therapy, PDT, using NIH-3T3, MCF-7, A431 and HeLa cells lines. According to our results, photosensitizing AlClFt adsorbed to the Fe2O3/AO/ P-F127 induces the production of singlet oxygen when irradiated. When the nanostructures enter the cells, they remain in their cytoplasm. In addition, PDT mediated by Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt at different drug concentrations is cytotoxic, and, although induces depolarization only of mitochondrial membranes of NIH-3T3 cells, it induces necrosis in the cells of the four cell lines. The PDT mediated by Fe2O3/AO/P-F127 with 0.04 µg/ml of AlClFt induced DNA fragmentation of NIH-3T3 and MCF-7cells and with0.09 µg/ml of AlClFt also induced DNA fragmentation in A431 cells. After two sessions of PDT mediated by Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt with 0.09 µg/mL AlClFt, cells of all the four lines were eliminated in less than five days, which shows the potential of Fe2O3/AO/P-F127-AlClFt to be used in the photodynamic therapy.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-11T17:46:25Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Itajai Oliveira de Albuquerque.pdf: 614676 bytes, checksum: f25e0dbc16072ac06f1287448d26308d (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-02-08T19:12:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Itajai Oliveira de Albuquerque.pdf: 614676 bytes, checksum: f25e0dbc16072ac06f1287448d26308d (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-08T19:12:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Itajai Oliveira de Albuquerque.pdf: 614676 bytes, checksum: f25e0dbc16072ac06f1287448d26308d (MD5) Previous issue date: 2008 / O ensaio apresentado avaliou a citotoxicidade da Terapia Fotodinâmica com Alumínio-Cloro-Ftalocianina Lipossomal (AlClFc) aplicada à cultura de melanoma murino, linhagem B16F10 em diferentes concentrações. Foram estabelecidos oito grupos experimentais: um controle (linhagem B16F10 não exposta a Terapia Fotodinâmica, ao fotossensibilizador e ao laser); três grupos expostos a diferentes concentrações do fotossensibilizador; três grupos submetidos à Terapia Fotodinâmica, combinada com diferentes concentrações do fotossensibilizador, e um grupo exposto ao laser. Os resultados de citotoxicidade com AlClFc na concentração de 5 μM foi citotóxica tanto para a cultura de células exposta ao fármaco, quanto para os grupos submetidos à Terapia Fotodinâmica. As concentrações de AlClFc a 0,5 μM e 0,25 μM apresentaram citotoxicidade mínima para os grupos experimentais não submetidos ao tratamento, e máxima quando submetidos a terapia fotodinâmica. A citotoxicidade no grupo experimental submetido ao laser foi comparável ao grupo controle. As lesões morfológicas observadas no grupo submetido à Terapia Fotodinâmica foram sugestivas de necrose. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The assay evaluated the cytotoxicity of photodynamic therapy linked to different concentrations of Liposomal Clorine-Aluminum-Phthalocyanine (ClAlPc) on B16F10 murine melanoma ancestry. Eight experimental groups were established: one was a control group (ancestry B16F10 culture); three groups exposed to different photosensitizing agent concentrations; three groups exposed to photodynamic therapy with different photosensitizing agent concentrations and one group exposed to laser radiation. The cytotoxicity results with ClAlPc in concentration of 5 μM were both cytotoxic for the culture of cells exposed only to photosensitizing agent and for the groups submitted to the Photodynamic Therapy. The 0,5 μM and 0,25 μM AlClFc concentrations presented minimum cytotoxicity for experimental groups not submitted to treatment, and important cellular unfeasibility when the experimental groups were treated with photodynamic therapy. The cytotoxicity in experimental group exposed to laser radiation was comparable to the control group. The observed morphologic injuries associated to photodynamic therapy with AlclPc were suggestive of cellular death by necrosis mechanism.

PARENTE, T.M.L Perfil de resistência a antibióticos e a terapia fotodinâmica antimicrobiana exibida por isolados ambientais, orais e extra-orais de Serratia marcescens. 2010. 90 f. Dissertação (MESTRADO EM BIOTECNOLOGIA) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2010. / Submitted by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-09-04T10:52:07Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_tmlparente.pdf: 2557651 bytes, checksum: 75c39a01d93208de5800a785cfa1c2ee (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-10-03T14:53:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_tmlparente.pdf: 2557651 bytes, checksum: 75c39a01d93208de5800a785cfa1c2ee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-03T14:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_tmlparente.pdf: 2557651 bytes, checksum: 75c39a01d93208de5800a785cfa1c2ee (MD5) Previous issue date: 2010 / Serratia marcescens is widely distributed in nature, but has emerged in the last years as important nosocomial pathogen with resistance of many antimicrobial drugs. This study aimed to verify the susceptibility of Serratia marcescens isolates from environment, from oral infections and from extra-oral infections to different antibiotics and evaluate the antimicrobial effect of photodynamic antimicrobial therapy as biotechnology tools reducing bacterial growth in planktonic cells and biofilm. E-test® were performed for fifty-five strains and the PACT for the thirty strains more resistant to antimicrobials tested. The antimicrobial effect of toluidine blue O, associated with 4,72 J cm-2 of a light-emitting diode , was evaluated. Before and after the treatments, bacterial inocula were analysed with regard to the number of colony- forming units. For antimicrobials, we observed that the 55 strains analyzed, 13 (23.63%) were resistant to doxycycline, but only one (1.81%) isolate showed resistance to ciprofloxacin, another to tobramycin and another to cefotaxime, 24 ( 43.63%) strains had intermediate sensitivity to doxycycline, all were sensitive to imipenem and most were sensitive to ciprofloxacin, tobramycin and cefotaxime Statistical analysis showed no significant differences in resistance of samples of different origins for drugs DX, CT, and IP. Considering the resistance to CI, the environmental samples were significantly more resistant than samples oral and extra-oral. For the drug TM, the oral samples were significantly more sensitive than the other samples. The irradiation of planktonic and biofilm cultures in the absence of TBO (L+S-), incubation with TBO alone (L-S+) and untreated control group (L-S-) had no significant effect on the viability of strains of S. marcescens studied (p <0.05). Significant decreases in bacterial viability was observed only when planktonic and biofilm culture of environmental strains, oral and extra-oral S. marcescens were exposed to toluidine blue O and LED light at the same time (L+S+). Significant reductions in bacterial counts were observed by antimicrobial photodynamic therapy ranging from 10-11 to 10-7.The association of TBO and light, with energy density 4,72 J cm-2, was effective in reducing the viability of bacterial strains in environmental, oral and extra-oral S. marcescens and can be a useful biotechnological tool in the control of bacterial resistance. / Serratia marcescens se encontra largamente distribuída na natureza, mas tem emergido nos últimos anos como um importante patógeno nosocomial resistente a diversos antimicrobianos. Este estudo teve como objetivo verificar a susceptibilidade de isolados ambientais, orais e extra-orais de Serratia marcescens a diferentes antibióticos e avaliar a terapia fotodinâmica antimicrobiana na redução do crescimento bacteriano em culturas de células planctônicas e biofilme. O teste de susceptibilidade antimicrobiano E-test® foi realizado para as 55 cepas e o TFA para as 30 cepas mais resistentes aos antimicrobianos testados. O efeito antimicrobiano do azul de o-toluidina associado com 4,72 J cm-2 de luz emitida por um diodo (LED) foi avaliado. Antes e após os tratamentos, os inóculos bacterianos foram analisados com consideração do número de unidades formadoras de colônias. Considerando o perfil antimicrobiano observamos que das 55 cepas analisadas, 13 (23,63%) apresentaram resistência à doxiciclina, mas apenas um (1,81%) isolado apresentou resistência ao ciprofloxacino, outro à tobramicina e outro à cefotaxima; 24 (43,63%) cepas apresentaram sensibilidade intermediária à doxiciclina, todas foram sensíveis ao imipenem e a maioria foi sensível ao ciprofloxacino, à tobramicina e à cefotaxima. A análise estatística demonstrou não haver diferenças significativas no perfil de resistência das amostras de diferentes origens em relação as drogas DX, CT e IP. Considerando a resistência a CI, as amostras ambientais foram significativamente mais resistentes do que as amostras orais e extra-orais. Para a droga TM, as amostras orais foram significantemente mais sensíveis do que as demais amostras. A irradiação das culturas planctônicas e biofilmes na ausência de TBO (L+C-), a incubação com TBO sozinho (L-C+) e o grupo controle não tratado (L-C-) não apresentou efeitos significativos na viabilidade das cepas de S. marcescens estudadas (p < 0,05). Decréscimos significativos na viabilidade bacteriana foram observados somente quando cultura planctônica e biofilme de cepas ambientais, orais e extra-orais de S. marcescens foram expostas ao azul de orto toluidina e luz LED ao mesmo tempo (L+C+). Reduções significativas nas contagens bacterianas foram observadas pela Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana com variação de 10-11 a 10-7. A associação de TBO e LED, com densidade de energia de 4,72 J cm-2 , foi efetivo na redução da viabilidade bacteriana em cepas ambientais, orais e extra-orais de S. marcescens podendo ser uma ferramenta biotecnológica útil no controle da resistência bacteriana.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-21T19:55:12Z No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T20:00:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T20:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_NíchollasSerafimCamargo.pdf: 3576746 bytes, checksum: 17a3a025353fd2e61d11afe243134032 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A terapia fotodinâmica (TFD) tem se mostrado eficiente no tratamento de câncer pela sua alta especificidade e segurança sob irradiação, além de promover respostas imunogênicas, acabando com metástase como demonstrado em diversos experimentos in vivo. Dentre os quimioterápicos, a doxorrubicina (DOX), se destaca, apresentando alta ação anticâncer, contudo é cardiotóxica, devido a um evento facilitado pela acumulação do fármaco no tecido cardíaco, o que causa a morte das células do miocárdio. O trabalho teve como objetivo: 1) desenvolver nanopartículas poliméricas sensíveis à oxidação para liberação de fármacos. 2) Avaliar a cinética de liberação do fármaco doxorrubicina (DOX), com e sem irradiação. 3) Avaliar a atividade anticâncer do sistema in vitro. Foram desenvolvidas nanopartículas constituídas de um núcleo sólido, poli(vinil, metil–co–anidrido maleico (PVMMA) associado a um agente cross linking, 2-aminofenil dissulfeto (2SS), que estabiliza as fitas poliméricas viabilizando o carregamento de DOX em seu núcleo e cloreto de alumínio ftalocianina (AlPHCN) adsorvida em sua superfície. Tal engenharia dá-se pela possibilidade da clivagem oxidativa da superfície da nanopartícula através da produção progressiva de EROs durante a irradiação do sistema, resultando na produção da forma reduzida do agente cross linking 2SS através do mecanismo de eliminação radicalar. Para avaliar a atividade anticâncer in vitro, foram realizados testes em células de adenocarcinoma mamário murino (4T1), fibroblasto murino (NIH-3T3) e células de adenocarcinoma mamário humano (MCF-7). Os resultados demonstraram que tanto a DOX quanto a LSN (nanopartículas poliméricas associadas ao 2SS contendo DOX e AlPHCN), possuem ação citotóxica contra células 4T1 e MCF-7 além do efeito aditivo de citotoxicidade da DOX e da AlPHCN após a irradiação do sistema. Estudos de citometria avaliaram o potencial de interiorização das nanopartículas LNS; LSNIRR e DOX livre (FDOX) demonstrando que as nanopartículas LSN são interiorizadas de forma mais rápida que a DOX e de forma semelhante à LSNIRR; O ensaio de potencial de membrana demonstrou que houve a despolarização da mitocôndria após o tratamento com LSNIRR; LSN; NFTCIRR e FDOX. Foi então desenvolvido nesse trabalho um sistema susceptível a clivagem oxidativa através de um mecanismo radicalar de fotooxidação que pode ser utilizado para aumentar a taxa de liberação de fármacos, causando efeitos de citotoxicidade tanto por efeito do fármaco quanto por efeito das EROs geradas no processo de irradiação. / Photodynamic therapy (PDT) has being widely used for cancer treatment for its high selectivity under irradiation, besides its immunogenic activity, decreasing metastatic effect of cancer cells, as shown in several in vivo studies. Doxorubicin (DOX) although it shows high cytotoxic effects, it is also cardiotoxic, which easily occurs by its high selectivity for the cardio tissue. For this work, the main objectives were: 1) The development of polymeric nanoparticles sensitive to oxidation for drug release. 2) Evaluate the drug doxorubicin release kinetic with and without irradiation. 3) Evaluate its activity on cancer cells, in vitro. The nanoparticle was developed by reacting the polymer poly(vinyl methylco-maleic anhydride) (PVMMA) with 2-aminophenyl disulphide (2SS), with DOX occupying the core of the nanoparticle and aluminium phthalocyanine chloride (AlPHCN) adsorbed on nanoparticle’s surface. Such engineering allows the surface of the nanoparticle to suffer oxidative cleavage, for progressive ROS production after irradiation, allowing water to access its core and by doing that, increasing the rate of drug release. The cytotoxicity tests were performed on mice mammary adenocarcinoma (4T1), fibroblast (NIH-3T3) and human mammary adenocarcinoma (MCF-7) cancer cells. Both DOX and LSN (polymeric nanoparticle attached to 2SS with DOX and AlPHCN) had shown high cytotoxic effects against 4T1 and MCF-7 cancer cells. Experiments had shown additive effect of DOX and AlPHCN over irradiation. By cytometry experiments, were evaluated endocytosis effect of LSN, LSNIRR and Free DOX, and was concluded that LSN nanoparticles were instantly internalized by cells, similar to LSNIRR, while Free DOX (FDOX) took longer to permeate the cell membrane. In all treatments (LSN, LSNIRR, NFTCIRR and FDOX) experiments had shown depolarization of mitochondria’s membrane. This work shows the development of a system susceptible to surface degradation in the presence of intense oxidative stress, caused by irradiation, which increase the drug release performance, causing cell death by two different mechanisms, one by located oxidative stress and the second one by drug effect.

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-27T19:30:15Z No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-28T12:00:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T12:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_SandraMilenaLealPinto.pdf: 3834239 bytes, checksum: 0268850992e681ba3090b863aaf818d2 (MD5) / A leishmaniose é um problema de saúde pública em países em desenvolvimento. O tratamento dessa doença baseia-se principalmente no uso de antimoniais pentavalentes, em casos de falha terapêutica drogas como o Pentostam e a Anfotericina B tem sido utilizadas. Entretanto, a elevada toxicidade desses compostos e a geração de resistência a eles tem limitado o tratamento dessa doença, o que sugere o desenvolvimento de terapias mais efetivas. Por isso, realizou-se esta tese cujo objetivo principal consistiu no desenvolvimento de uma nanoformulação contendo o fotossensibilizante Alumínio-Cloro-Ftalocianina e o antibiótico Paromomicina para ser utilizada no tratamento da Leishmaniose Cutânea por meio de Terapia Fotodinâmica. A nanoemulsão O/A de AlClFt e Paromomicina foi preparada por meio do método de emulsificação espontânea, sendo que depois de caracterizada e ter a sua estabilidade determinada, o sistema de nanoemulsão foi testado quanto a capacidade de apresentar efeito antiparasitário em promastigotas, amastigotas intracelulares de L. braziliensis e células THP-1 diferenciadas, antes e depois da Terapia Fotodinâmica (5 joules/cm2) durante 24 horas; os resultados foram expressos como percentagens de inibição e concentração inibitória 50 e 90 (CI50, CI90) e como concentração citotóxica 50 e 90 (CC50 e CC90). Além disso, determinou-se ex vivo, em pele de camundongos Balb/c, a capacidade de permeação e de retenção dos sistemas de nanoemulsão mediante o sistema de células de Franz e tape stripping, respetivamente. Adicionalmente, camundongos Balb/c foram tratados topicamente na base da cauda com os nanoconjugados durante 15 dias usando terapia fotodinâmica, após de seis dias do término do tratamento; fígado, pele, baço e rim foram extraídos para a análise da biodistribuição da AlClFt e PM por espectrofluorometria e cromatografia líquida de alto desempenho, respetivamente. Além disso, medula óssea dos camundongos foi analisada para avaliação de formação de micronúcleos nos eritrócitos policromatófilos; sangue intracardíaca foi extraído para análise hemograma. Os resultados mostraram sistemas de nanoemulsão O/A com diâmetros hidrodinâmicos <30nm, monodispersos e potencial zeta perto de zero. A AlClFt mostrou conservar as propriedades físico-químicas quando no nanoconjugado e mostrou-se estável por quatro meses quando conservado a 4ºC. Adicionalmente, o nanossistema de AlClFt e PM inibiu >90% do crescimento de promastigotas e amastigotas intracelulares de L. braziliensis após da terapia fotodinâmica em concentrações onde não foi observado toxicidade nas células hospedeiras, mostrando seletividade. Por outro lado, em ex vivo e in vivo, a AlClFt não foi capaz de permear a pele de camundongos Balb/c. Já a PM no nanoconjugado, permeou até 86 vezes mais do que a PM livre após de 6 horas em sistemas ex vivo. A PM acumulou-se mais no baço. Os sistemas de nanoemulsão não foram genotóxico, tampouco causaram irritabilidade, vermelhidão e laceração durante e após do tratamento tópico. A análise do hemograma mostrou diminuição na contagem de plaquetas da maioria dos camundongos, as outras células do sangue não foram alteradas. Estes resultados, além de originais, propõem um nanoconjugado promissor para ser utilizado no modelo murino de Leishmaniasis cutânea. / Leishmaniasis is still a public health problem in developing countries, which have morbidity on the increase. Pentavalent antimonials are still the mainstay of treatment, although in cases of therapeutic failure, another drugs such as Pentostan, and Amphotericin B, among others, are considered. However, the effectiveness of this therapy is limited due to its high toxicity, the emergence of acquired resistance, route of administration and prolonged lenght of therapy. For the above, the search for new drugs is a focus in investigation, actually. In order to formulate an alternative antileishamanial therapy, in this thesis is proposed the use of nanobiotechnology to optimize the combined effect of photodynamic therapy with aluminiumphthalocyanine chloride (AlClFt) and Paramomycin (PM), an antibiotic used to the treatment of the leishmaniasis in the Old world. If this nanoconjugate is active against the parasite, is not toxic and its nanoconjugated are able to penetrate layers of skin of mices, it could be used as a murine model of cutaneous leishamaniasis, in subsequent studies. According to above, the main objective of this thesis was to develop a nano-formulation of aluminium-phthalocyanine chloride and Paramomicyn for the treatment of cutaneous leishmaniasis using photodynamic therapy.The oil/water (O/W) nanoemulsion of AlClFt and Paramomycin was prepared using the spontaneous emulsification method. Also, nanoemulsions with each individuals compounds and vehicles were prepared. The colloidal characterization of theses nanosystems was made by measuring the hydrodynamic diameter and determining polydispersity index and zeta potential by dynamic light scattering and electrophoretic mobility, respectively. Furthemore, physicochemical caracterization was performed to determine the absorption and emission spectra (excited 350nm) of AlClFt present in the nanosystem. pH, reactive oxygen species and stabylity at 4ºC during four months were also determined. Promastigotes and intracelular amastigotes of Leishamania braziliensis and differentiated tHP-1 cells were treated with each of different nanoemulsion systems, before and after photodynamic therapy (5 joules/cm2), during 24 hours. The results were expressed as inhibition percents and 50 and 90% inhibitory concentration (IC50 and IC90). Permeability and ex vivo retention in skin of Balb/c mice of nanoemulsions were tested by Franz cells and tape stripping systems, respectively. In addition, Balb/c mice were treated topically with the nanoconjugates during 15 days. 6 days after treatment finished, liver, skin, spleen and kidney were extracted in order to analyze the AlClFt and PM biodistribution by spectrophotometry and High performance liquid cromatography (HPLC), respectively. Also, bone marrow of mice was analyzed to detect micronucleous in polychromatic erithrocytes. It was obtained intracardiac blood to hematologic analysis. The O/W nanoemulsion systems showed hydrodynamic diameters <30mm, they were monodispers and its values of zeta potential were near to zero. The AlClFt retained its physicochemical properties as nanoconjugate and it was stable during 4 months at 4ºC. The AlClFt and PM nanosystem was able to inhibit the growth of >90% of promastigotes and intracellular promastigotes of L. braziliensis after photodynamyc therapy using no toxic concentrations for host cells, showing selectivity. Moreover, In ex vivo and in vivo systems, AlClFt did not able to penetrate a skin of Balb/c mice while PM nanoconjugate penetrate 86 fold more than PM free, after 6 hours in ex vivo systems. In vivo assays, concentrations up 292.96M were detected in spleen of treated animals. The nanoemulsion system did not show genotoxicity neither irritability, redness nor tearing during and after topic treatment. Decreased platelet count was recorded in most of mice. Another blood cells were not altered. These results suggest a promissory nanoconjugate to be used in the murine model of cutaneous Leishmaniasis.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-07T20:01:31Z No. of bitstreams: 1 2017_KarenRappPy-Daniel.pdf: 6420974 bytes, checksum: 33a42a53183e114b8235aadbb5e889c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-18T14:22:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_KarenRappPy-Daniel.pdf: 6420974 bytes, checksum: 33a42a53183e114b8235aadbb5e889c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T14:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_KarenRappPy-Daniel.pdf: 6420974 bytes, checksum: 33a42a53183e114b8235aadbb5e889c0 (MD5) / Sistemas de liberação de fármacos com base em nanossistemas tornou-se um campo de interesse nas últimas décadas devido à sua capacidade de transporte e entrega de fármacos, proteção contra a degradação do princípio ativo e redução de efeitos colaterais. Entretanto, elucidar como os componentes de nanossistemas se comportam quando expostos a sistemas biológicos, é um passo fundamental a ser dado para que possamos compreender melhor como fazer seu uso clínico. O fotossensibilizante hidrofóbico alumínio-cloro ftalocianina (AlClFt) já foi utilizado no tratamento de câncer de língua, na eliminação de cáries dentárias, câncer de pulmão, entre outros, associada a nanossistemas para superar a hidrofobicidade de AlClFt. Entretanto, pouco se sabe sobre a consequência biológica da exposição à AlClFt, tanto in vitro quanto in vivo. No presente estudo foram realizadas três abordagens visando esclarecer a dinâmica biológica de nanossistemas contendo AlClFt. Na primeira abordagem micelas de Pluronic® F-127 contendo AlClFt (F-127/AlClFt), foram preparadas, caracterizadas fotofísicamente e testadas quanto à geração de oxigênio singleto e sua eficiência terapêutica contra células de adenocarcinoma de pulmão foi confirmada. A segunda abordagem visou estudar por espectrometria de massa a molécula AlClFt antes e após exposição a tecidos biológicos, além de desenvolver e validar método de cromatografia líquida de ultra alta eficiência para detecção de AlClFt em nanossistemas e matrizes biológicas. O método foi validado quanto à seletividade, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão e recuperação. A massa molecular de AlClFt identificada experimentalmente por espectrometria de massa foi menor do que a massa esperada indicando a perda do átomo de cloro quando em solução e a formação de aduto com solvente eluente (metanol) quando associada a cromatografia líquida. O método bioanalítico desenvolvido apresentou aplicabilidade e robustez para uso em estudos de biodistribuição. A terceira abordagem apresentou uma nanoemulsão magnética contendo AlClFt, sua caraterização, efetividade terapêutica in vitro nas linhagens de carcinoma de pulmão de células não pequenas e em macrófagos murinos, assim como sua biodistribuição in vivo avaliada por tomografia computadorizada por emissão de fóton único, fluorescência por imagem e por cromatografia líquida de alta eficiência. A caracterização físico-química de NE-MAG indicou a presença de duas subpopulações compondo o produto final: uma nanoemulsão não-magnética e uma nanoemulsão magnética. A instabilidade decorrente do isolamento das subpopulações, levou à realização do presente trabalho com o nanossistema contendo a mistura das duas subpopulações. A terapia fotodinâmica das células expostas a NE-MAG resultou na identificação de concentração citotóxica que diminui a viabilidade em 50% mais baixa do que já descrito para outras linhagens com o mesmo fotossensibilizante. A biodistribuição de componente magnético por emissão de fóton único indicou captação majoritária pelo fígado e baço em todos os tempos estudados (até 72 horas). A análise de fluorescência por imagem de AlClFt no nanossistema, mostrou intensa captação por fígado e pulmão enquanto que a quantificação analítica de AlClFt por cromatografia líquida indicou maior quantidade de AlClFt recuperado de fígado e rins. A diversidade do encontrado nas diferentes técnicas é justificada pela complexidade do nanossistema utilizado e reforça a importância da associação de técnicas para estudos de biodistribuição devido às diversas vantagens e limitações de cada técnica. Desta forma, as três abordagens utilizadas contribuem para a elucidação da dinâmica biológica de nanossistemas contendo AlClFt. / Nanosystem-based drug delivery systems have become a field of interest in recent decades due to their ability to transport and deliver drugs, avoid degradation of the active principle and prevent side effects. However, elucidating how components of a nanosystem behave once exposed to biological systems is a fundamental step to be taken so that we can understand how to use them in living beings. The hydrophobic photosensitizer aluminum-chlorine phthalocyanine (AlClFt) has already been used in the treatment of tongue cancer, against dental caries, lung cancer, among others, associated with nanosystems to overcome the hydrophobicity of AlClFt. However, little is known about the biological consequence of exposure to AlClFt, both in vitro and in vivo. In the present study three approaches were made to clarify the biological dynamics of nanosystems containing AlClFt. In the first approach, Pluronic F-127 micelles containing AlClFt (F-127/AlClFt) were produced, photophysically characterized and tested for singlet oxygen generation and their therapeutic efficacy against lung adenocarcinoma was confirmed. The second approach was to study by mass spectrometry AlClFt molecule before and after exposure to biological tissues and to develop and validate an ultra-high performance liquid chromatography method for detection of AlClFt in nanosystems and in biological matrices. The method was validated for selectivity, linearity, limits of detection and quantification, accuracy and recovery. The mass of AlClFt experimentally identified by mass spectrometry was lower than the predicted mass indicating the loss of the chlorine atom when in solution and the formation of aducts with eluting solvent (methanol) when combined with liquid chromatography. The developed bioanalytical method presented applicability and robustness for use in biodistribution studies. The third approach presented magnetic nanoemulsion containing AlClFt, its characterization, in vitro therapeutic effectiveness in non-small cell lung carcinomas and murine macrophages, as well as its in vivo biodistribution evaluated by single photon emission computed tomography, fluorescence imaging and by high performance liquid chromatography. The physico-chemical characterization indicated the presence of two subpopulations composing the final product: a non-magnetic nanoemulsion and a magnetic nanoemulsion containing AlClFt (NE-MAG-Ft). The instability resulting from the isolation of the subpopulations led to the use in the present work of nanosystem containing the mixture of the two subpopulations. Photodynamic therapy of cells with NE-MAG-Ft yielded a cytotoxic concentration that decreases viability by 50% lower than previously described for other strains with the same photosensitizer. The biodistribution of the magnetic component by single photon emission demonstrated a major uptake by the liver and spleen at all studied times (up to 72 hours). Fluorescence analysis of AlClFt in the nanosystem demonstrated intense liver and lung uptake while analytical quantification of AlClFt by liquid chromatography indicated more AlClFt in liver and kidneys. The diversity of the different techniques is justified by the complexity of the nanosystem used and reinforces the importance of the association of techniques for biodistribution studies due to the different advantages and limitations of each technique. In this way, the three approaches used contribute to the elucidation of the biological dynamics of AlClFtcontaining nanosystems.

Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-11T19:15:27Z No. of bitstreams: 1 2017_EliziárioCesardeVasconcelosLeitão.pdf: 1763005 bytes, checksum: 8275df7f04e36cb62a051d25d41557b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-22T21:25:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_EliziárioCesardeVasconcelosLeitão.pdf: 1763005 bytes, checksum: 8275df7f04e36cb62a051d25d41557b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T21:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_EliziárioCesardeVasconcelosLeitão.pdf: 1763005 bytes, checksum: 8275df7f04e36cb62a051d25d41557b6 (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / A queiliteactínica (QA) é uma lesão potencialmente maligna extremamente frequente e considerada precursora da grande maioria dos cânceres de lábio, em pacientes não fumantes. A etiologia da QA permite medidas preventivas de fotoproteção solar, porém, grande parte da população não as utiliza em função do desconhecimento do risco potencial e falta de informação. A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade importante não invasiva no tratamento de casos selecionados de queiliteactínica, frequente em humanos. A eficácia da TFD no tratamento da QA não está bem estabelecida na literatura. A melhora da ação dos agentes fotossensibilizantes em termos de especificidade, potência e penetração cutânea constitui uma importante perspectiva para o aprimoramento da TFD. O objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta terapêutica da Terapia Fotodinâmica com uma nanoemulsão de Cloreto Aluminio Ftalocianina (ClAlFt), incorporado em nanoemulsão/gel polimérica para o tratamento clínico da QueiliteActínica com displasias leves e moderada em lábio inferior. Fragmentos de tecido foram retirados de cada caso, coradas com Hematoxilina e eosina (HE) e analisadas as amostras representativas das lesões, antes e após a TFD. O período de oclusão foi de 15 minutos. Como fonte de luz foi utilizado o Led, comprimento de onda de 660 nm, potência 51.5 mW/cm2, fluência 30.92 J/cm2, durante 10 minutos, com distância de 10 cm. Foram selecionados pacientes que procuraram a Clínica de Estomatologia do HRAN e apresentavam sinais clínicos sugestivos de QA. Dez pacientes compuseram a casuística do trabalho, 09 homens e 1 mulher, com idade média de 56,8 anos. As análises histopatológicas foram obtidas antes e depois da terapia fotodinâmica. Os principais efeitos adversos foram: ardência, dor e edema de padrão moderado que persistiram por 3 a 4 dias após a aplicação da TFD. Na avaliação final, não houve melhora clínica observada, entretanto, 50 % dos pacientes que relataram ardência antes da terapia, observaram melhora significativa neste quesito. A análise histopatológica não mostrou diminuição significativa da displasia. Não houve correlação significativa entre o nível de displasia com a impressão subjetiva de melhora clínica. Concluímos que a utilização da Nanoemulsão de Cloreto Alumínio Ftalocianina produz parcial melhora dos sintomas da ardência, sem contudo, melhora clínica e histopatológica. / Actinic cheilitis (AK) is an extremely frequent potentially malignant lesion and is considered to be the precursor of the vast majority of lip cancers in non-smokers. The etiology of QA allows preventive measures of solar photoprotection, however, a large part of the population does not use them due to lack of knowledge of potential risk and lack of information. Photodynamic therapy (PDT) is an important noninvasive modality in the treatment of selected cases of actinic cheilitis, which is common in humans. The efficacy of PDT in the treatment of AK is not well established in the literature. The improvement of the action of the photosensitizing agents in terms of specificity, potency and skin penetration is an important perspective for the improvement of PDT. The objective of the present study was to evaluate the therapeutic response of Photodynamic Therapy with a nanoemulsion of Aluminum Chloride Phthalocyanine (ClAlFt), incorporated in nanoemulsion / polymer gel for the clinical treatment of Actinic Cheilitis with mild and moderate lower lip dysplasia. Tissue fragments were removed from each case stained with hematoxylin and eosin (HE) and the representative samples of the lesions were analyzed before and after PDT. The occlusion period was 15 minutes. As light source, the LED was used, wavelength 660 nm, power 51.5 mW / cm2, creep 30.92 J / cm2, for 10 minutes, with a distance of 10 cm. Patients were selected who sought the HRAN Stomatology Clinic and presented clinical signs suggestive of QA. Ten patients comprised the casuistry of the work, 09 men and 1 woman, with average age of 56.8 years. Histopathological analyzes were obtained before and after photodynamic therapy. The main adverse effects were mild burning, pain and pattern swelling that persisted for 3 to 4 days after the application of the therapy. In the final evaluation, there was no clinical improvement observed, however, 50% of patients who reported burning prior to therapy observed Improvement in this regard. Anatomopathological analysis did not show a significant decrease in dysplasia. There was no significant correlation between the level of dysplasia and the subjective impression of clinical improvement. We conclude that the use of the Aluminum Chloride Nanoemulsion Phthalocyanine produces a partial improvement of the burning symptoms, without, however, clinical and histopathological improvement.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-24T18:54:19Z No. of bitstreams: 1 2017_MayaraSimonellyCostadosSantos.pdf: 16495247 bytes, checksum: d8de0cf05e99d2db52ce818eab46feab (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-24T19:33:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MayaraSimonellyCostadosSantos.pdf: 16495247 bytes, checksum: d8de0cf05e99d2db52ce818eab46feab (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T19:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MayaraSimonellyCostadosSantos.pdf: 16495247 bytes, checksum: d8de0cf05e99d2db52ce818eab46feab (MD5) Previous issue date: 2018-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Financiadora de Estudos e Projetos (Finep); Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF) e Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT). / As fototerapias têm se mostrado como uma abordagem promissora frente às terapias convencionais para o tratamento do câncer. O presente estudo teve como objetivo produzir e avaliar a eficácia de ação da plataforma de nanofolhas de óxido de grafeno carboxilado associadas ao azul de metileno (NanoGO-AM) no uso das terapias fotodinâmica (TFD) e fototérmica (TFT) combinadas contra modelo de carcinoma mamário murino ortotópico singênico. In vitro, NanoGO-AM apresentou produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) após irradiação com luz de LED de 660 nm, e aumento de temperatura de 35,6 ° C seguido de irradiação com luz de laser. Os ensaios in vivo demonstraram um efeito aditivo obtido por NanoGO-AM com uso das TFD/TFT combinadas, que promoveram a ablação completa do tumor em 5/5 camundongos portadores de tumores de células 4T1-Luciferase. Até 30 dias após o último tratamento, não houve recidiva do tumor comparado aos grupos de TFD ou TFT apenas, que apresentaram bioluminescência tumoral 63 vezes maior que o grupo de tratamento para TFD/TFT combinadas. Estudos histológicos confirmaram que as terapias combinadas foram capazes de prevenir o crescimento tumoral e as metástases no fígado, pulmão e baço. Todos os dados sugerem o potencial de NanoGO-AM no tratamento de câncer de mama e prevenção de metástases. Na segunda parte do estudo, utilizou-se o cloreto de ftalocianina de alumínio (AlClFt), que é um fotossensibilizador hidrofóbico com alto rendimento quântico de oxigênio singleto. A combinação de nanofolhas de óxido de grafeno com AlClFt resultou em um dispositivo no qual o fotossensibilizador e o agente fototérmico estão em uma única nanoestrutura com potencial para uso em terapias combinadas. As nanofolhas de óxido de grafeno (NanoGO) foram produzidas a partir do método de Hummers tradicional e AlClFt foi adsorvido a sua superfície. Sob irradiação para TFD, NanoGO-AlClFt apresentou considerável produção de ERO em ambiente biológico. Células normais e tumorais (humanas e murinas), como MCF-7 (carcinoma mamário humano), MCF-10A (células normais de mama humana), 4T1-Luciferase (carcinoma mamário murino bioluminescente) e NIH/3T3 (célula de fibroblasto de embrião de camundongo) foram tratadas com NanoGO-AlClFt e irradiadas para TFD, TFT ou TFD/TFT combinadas. Houve uma redução significativa na viabilidade das células tumorais de até 90\%, mostrando o potencial da plataforma NanoGO-AlClFt em produzir danos celulares irreversíveis em células de carcinoma de mamário humano e murino. Os ensaios in vivo com camudongos portadores de tumor de células 4T1-Luciferase demonstraram a eficiência do NanoGO-AlClFt na mediação da ablação parcial do tumor e na prevenção da progressão tumoral com o uso da TFD/TFT combinadas. / Phototherapies have been shown as a promising alternative to the conventional therapies for cancer treatment. The present study aimed to prepare and use the nanographene oxide carboxylated-methylene blue platform (NanoGO-MB) to promote tumor ablation using combined photodynamic (PDT) and photothermal (PTT) therapies against a syngeneic orthotopic murine breast cancer model. In vitro, NanoGO-MB presented reactive oxygen species (ROS) production after LED light irradiation, and a temperature increase of approximately 40 °C followed by laser light irradiation. In vivo assays demonstrated an additive effect obtained by NanoGO-MB with the combined PDT/PTT therapies, which promoted complete tumor ablation in 5/5 4T1- Luciferase tumor-bearing mice. Up to 30 days after the last treatment, there was no tumor regrowth compared with PDT or PTT only groups, which displayed tumoral bioluminescence 63-fold higher than the combined PDT/PTT treatment group. Histological studies confirmed that the combined therapies were able to prevent tumor growth and liver, lung, and spleen metastasis. All data suggest the potential of NanoGO-MB in the treatment of breast cancer and metastasis prevention. In the second part of the study, it was used aluminum phthalocyanine chloride (AlPc), which is a hydrophobic photosensitizer with a high singlet oxygen species quantum yield. The combination of nanographene oxide and AlPc resulted in a device which the photosensitizer and the photothermal agent are in a single nanostructure with potential for use in the combined therapies. Graphene oxide nanosheets (NanoGO) were produced from a traditional Hummers method and AlPc was adsorbed on its surface. NanoGO-AlPc upon irradiation for PDT therapy displayed considerable ROS production in a biological environment. Normal and tumor cells (human and murine), as MCF-7 (human breast carcinoma cells), MCF-10A (human breast normal cells), 4T1-Luc (murine mammary tumor bioluminescent cells) and NIH/3T3 (murine embryo fibroblast cell) were treated with NanoGO-AlPc and irradiated for single PDT or single PTT and combined PDT/PTT therapies. There was a significant decrease in tumor cells viability of up to 90% showing the potential of platform NanoGO-AlPc in produce irreversible cell damage in human and murine breast carcinoma cells. In vivo assays with 4T1-Luc tumor-bearing mice demonstrated the efficiency of NanoGO-AlPc in mediating partial tumor ablation and preventing tumor progression with PDT and PTT combined therapies.