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Avaliação dos efeitos de nanopartículas de magnéticas recobertas com ácido poliaspártico no tumor sólido de Ehrlich na presença de campo magnético

Sadeghiani, Neda 27 November 2008 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Arquivo dividido em 5 partes devido ao tamanho do arquivo. Observação: As partes 2 e 4 só têm figuras. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-22T14:36:53Z No. of bitstreams: 5 2008_NedaSadeghiani_Parte1.pdf: 3425695 bytes, checksum: 86620ea250d2e81c219f8ce0e51b5e4c (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte2.pdf: 67126172 bytes, checksum: ddaf5fab656489e9444a6911744105ac (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte3.pdf: 118330 bytes, checksum: 4ba26fae7aa6a8d3397ceea1d598fa1f (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte4.pdf: 78635808 bytes, checksum: a2b8c4f716b77a015a9c3f928a0c4bdb (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte5.pdf: 590079 bytes, checksum: cbe629c278ee8a3faef46499154d0cf4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-22T14:37:20Z (GMT) No. of bitstreams: 5 2008_NedaSadeghiani_Parte1.pdf: 3425695 bytes, checksum: 86620ea250d2e81c219f8ce0e51b5e4c (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte2.pdf: 67126172 bytes, checksum: ddaf5fab656489e9444a6911744105ac (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte3.pdf: 118330 bytes, checksum: 4ba26fae7aa6a8d3397ceea1d598fa1f (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte4.pdf: 78635808 bytes, checksum: a2b8c4f716b77a015a9c3f928a0c4bdb (MD5) 2008_NedaSadeghiani_Parte5.pdf: 590079 bytes, checksum: cbe629c278ee8a3faef46499154d0cf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-09-22T14:37:20Z (GMT). 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O comportamento magnético das NPM dá uma importância especial ao uso de MF para o diagnóstico de câncer e tratamento com MHT. Foi desenvolvida uma nova amostra de MF baseada em nanopartículas de magnetita (diâmetro de 7.9nm, 1.16 × 1016 partículas/mL), revestidas com ácido poliaspártico (FM-PAS) e estabilizadas em meio fisiológico, com o propósito de conhecer melhor os efeitos biológicos e terapêuticos relacionados ao tratamento de tumores. O trabalho foi executado em 4 passos. No primeiro, foi demonstrado que a administração intravenosa de FM-PAS causa apenas ligeiras mudanças citométricas temporárias nas células sangüíneas, sem alterações genotóxicas e histopatológicas. No segundo passo, foi mostrado que a injeção ip com ou sem exposição a um campo magnético (AC, 1MHz, 40Oe) tampouco causa efeitos adversos. No terceiro passo, foi desenvolvido um tumor sólido de Ehrlich em um modelo animal. Os animais receberam injeções intratumorais de FM-PAS e foram subseqüentemente expostos de uma a três vezes a um campo AC. A remissão total do tumor não foi obtida. Todavia, testes AgNOR mostraram uma redução no volume do tumor e na sua atividade proliferativa. Os resultados foram confirmados por análises histopatológicas. No quarto passo, um novo equipamento DC foi investigado. Foi observado que o mesmo não foi capaz de atrair as nanopartículas injetadas até o local do tumor, o que pode ter sido conseqüência de falhas no equipamento. Além disso, há a possibilidade das nanopartículas magnéticas não terem permanecido nas veias sangüíneas por tempo suficiente para tornar a atração magnética viável. Em suma, os resultados sugerem que, após ajustes na amostra ou nas condições experimentais, o tratamento administrado através de MHT é viável para aplicações clínicas em relação a outros tratamentos de câncer disponíveis. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Last decades have been marked by an increased search for alternative therapies for several diseases. Magnetohyperthermia (MHT) is a promising therapy for the cancer treatment by the possibilities of side effects reduction when compared to the conventional therapies. Nanotechnology may contribute to this area by the development of special nanostructured materials. Among these materials are the magnetic nanoparticles (NPM) dispersed in magnetic fluids (MF). The NPM magnetic behavior gives special importance in the MF use for the cancer diagnostic and MHT treatment. To better understand the biological and therapeutic effects related to the treatment of tumors, a new MF sample was developed based on magnetite nanoparticles (7.9nm diameter, 1.16 × 1016 particle/mL) coated with polyaspartic acid (FM-PAS) and stabilized in physiological medium. The work was performed in 4 steps. In the first one, it was shown that the intravenous administration of FM-PAS caused only a slight and temporary cytometry changes in the blood cells, no genotoxicity and no histopathology alterations. In the second step it was shown that the intraperitoneal (ip.) injection with or without a magnetic field (AC,1 MHz, 40Oe) exposure did not cause adverse effects either. In the third step an animal model for Ehrlich solid tumor was developed. The animals received intra-tumor injections of FM-PAS and were subsequently exposed one or three times to an AC field. Total tumor remission was not obtained. Nevertheless, AgNOR tests showed tumor volume and proliferative activity reduction. The results were confirmed by histopathology analyses. In the fourth step a new DC equipment was fabricated and its power to attract the NMPs to the tumor site was investigated. It was observed that the equipment was not able to attract the intravenous injected nanoparticles to the tumor site. The result may be consequence of equipment failures. Further it may occur because magnetic nanoparticles may not stay enough time in the blood vessels to make viable this magnetic attraction. The results suggest that after the sample or experimental conditions adjustments, the treatment mediated through MHT is viable and advantageous in relation to other cancer treatments.
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Avaliação da biocompatibilidade de magnetolipossomas à base de nanopartículas de maghemita

Coelho, Júlia Poubel January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-09-25T17:33:51Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-06-11T15:28:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-11T15:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) Previous issue date: 2008 / A nanobiotecnologia consiste em um campo de pesquisa emergente e promissor. Materiais nanoestruturados, tais como fluidos magnéticos e magnetolipossomas (ML), têm sido propostos como sistemas de entrega de drogas e termoterapia contra o câncer, entre outras aplicações em biomedicina. Em particular, ML são estruturas fisiologicamente estáveis, constituídas por nanopartículas magnéticas (NPM) acondicionadas em uma bicamada fosfolipídica. Uma amostra de ML contendo nanopartículas de maghemita recobertas com citrato encapsuladas em lipossomas (denominada ML-Magh) foi sintetizada com propósitos de aplicações biomédicas. Polietilenoglicol (PEG) foi associado à bicamada lipídica. A proposta deste estudo foi investigar o comportamento biológico de ML-Magh (1,0 × 1014 partículas/ mL), avaliando sua biocompatibilidade/ toxicidade por meio de testes in vitro e in vivo. O tamanho e o potencial de carga de superfície dos ML foram estudados e apresentaram diâmetro médio de 124 nm e carga negativa (potencial zeta, -24,4 mV). Nos testes in vitro, células ductais de glândula submandibular humana (HSG) e células mesangiais (CM) foram cultivadas durante 24 horas na presença de ML-Magh em duas diferentes doses (50 mL and 100 mL). Análises por microscopia de luz mostraram que ML-Magh não induz alterações morfológicas em ambos os tipos celulares. Para os testes in vivo, 100 mL de ML-Magh foram endovenosa ou intraperitonealmente administrada em camundongos fêmeas Swiss (n=5-6). Animais controle (n=3) foram tratados com solução salina tamponada por fosfato (PBS). Os efeitos da amostra ML-Magh foram investigados de 30 minutos até 30 dias após administração, dependendo do teste. A viabilidade de células peritoneais investigada por meio de dois diferentes métodos, exclusão por Nigrosina e Iodeto de Propídio, não foi afetada. A contagem de leucócitos do sangue indicou que ML-Magh não apresenta potencial próinflamatório. Apenas um aumento na população de eosinófilos foi observado, uma hora após administração de ML-Magh, sugerindo um ligeiro processo alérgico. A ausência de genotoxicidade e citotoxicidade foi confirmada respectivamente, pelo teste de micronúcleo e porcentagem de eritrócitos policromáticos. A análise histopatológica realizada em três tecidos mostrou poucos agregados de NPM em pulmões e baço, e nenhum no fígado. Alterações morfológicas não foram encontradas nestes tecidos durante todo o período experimental. Os raros infiltrados inflamatórios observados após tratamento no fígado e nos pulmões também foram vistos nos animais controle. Testes bioquímicos realizados no sangue mostraram alterações irrelevantes, uma vez que as concentrações de alanina aminotransferase (ALT), fosfatase alcalina (FA), uréia e creatinina foram constantes em quase todos os tempos após administração de ML-Magh, sugerindo ausência de danos hepáticos e renais. A determinação dos níveis de ferro sérico mostrou que ML-Magh não alterou significativamente os níveis de ferro, exceto em testes com o dobro (200 mL) da concentração usual. Os dados sugerem que a amostra investigada é biocompatível e tem potencial para ser usada em aplicações biomédicas, especialmente como agentes na terapia contra o câncer, por meio da magnetohipertermia ou sistemas de entrega de drogas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nanobiotechnology represents an emerging and promising research field. Nanostructured materials, such as magnetic fluids and magnetoliposomes (MLs), have been proposed for drug-delivery systems and thermal-based cancer therapy amongst other several applications in biomedicine. In particular, MLs are physiologically stable structures, consisting of magnetic nanoparticles (MNPs) wrapped by a phospholipid bilayer. A ML sample containing citrate-coated maghemite nanoparticles encapsulated in liposomes (called ML-Magh) was synthesized for biomedical applications purposes. Polyethylene glycol (PEG) was grafted onto the liposome bilayer. The aim of this work was to investigate the biological behaviour of ML-Magh (1,0 × 1014 particle/ mL), by evaluating their biocompatibility/ toxicity through in vitro and in vivo tests. The particle size and surface charge potential of MLs were determined. They presented a mean particle size of 124 nm and a negative surface charge, as determined by measuring the zeta potential (-24,4 mV). To perform the in vitro test, human submandibular duct cells (HSG) and mesangial cells (CM) were cultivated during 24 hours in the presence of the ML-Magh sample at two different doses (50 mL and 100 mL). Analysis by light microscopy showed that ML-Magh does not induce morphological alterations on both cellular types. For the in vivo tests, 100 mL of the ML-Magh sample were endovenously or intraperitoneally administrated to female Swiss mice (n=5-6). Control animals (n=3) were treated with phosphate buffered saline (PBS). ML-Magh sample effects were investigated from 30 minutes until 30 days after the administration. The viability of peritoneal cells was not affected by the ML-Magh treatment, as investigated by two different methods: nigrosin dye exclusion and propidium iodide exclusion. The leukocytes cytometry indicated that ML-Magh has no pro-inflammatory action. The eosinophil population presented an increase one hour after ML-Magh administration, suggesting a slight allergic process. Absence of genotoxicity and cytotoxicity was confirmed by micronucleus test and polychromatic erythrocyte percentage, respectively. The histopathology analysis performed in three tissues showed few particle clusters in the lungs and spleen. Clusters were not observed in the liver. No morphological alterations were found in these tissues during all the experimental time. The rare inflammatory infiltration observed in the liver and lungs of MLMagh- treated mice was also observed in control animals. Biochemical blood tests showed irrelevant alterations. Concentrations of alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), urea, and creatinine were constant almost all over the experiment, suggesting no hepatic or splenic injury. The levels of serum iron were not affected by ML-Magh treatment. Nevertheless, serum iron levels are dose-dependent. Data suggest that the investigated sample is biocompatible and it has potential to be used in biomedical applications, especially as agents for anticancer therapy through magnetohyperthermia and drug delivery systems.
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Elaboração de nanosorbentes magnéticos à base nanoparticulas de co0,5mn0,5fe2o4 funcionalizadas com polidimetilsiloxano como protótipos para remediação de águas contaminadas com derivados de combustíveis fósseis

Rodovalho, Fernanda Lopes 25 October 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-20T17:41:38Z No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-13T17:33:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T17:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Nesse trabalho, nanopartículas magnéticas, à base de ferrita mista de cobalto e manganês funcionalizadas com polidimetilsiloxano com terminações carboxila (PDMSCOOH), foram sintetizadas, visando aplicações nanobiotecnológicas na área ambiental. O interesse de elaborar o material foi a remediação de recursos hídricos contaminados com derivados de petróleo (BTEX). As nanopartículas de óxido magnético foram sintetizadas por coprecipitação alcalina e, após tratamento de superfície, foram peptizadas em meio ácido. Então, condições ótimas de concentração e pH foram estabelecidas para uma máxima funcionalização dos nanogrãos com o PDMSCOOH. A estrutura espinélio foi confirmada por difração de raios X e dosagens químicas levaram à fórmula química Mn0,5Co0,5Fe2O4 para o material sintetizado. Por microscopia eletrônica de transmissão, nanopartículas com morfologia do tipo esférica e com diâmetro médio de ~ 13 nm (0,21 de polidispersão) foram encontradas. O sucesso da funcionalização foi verificado por espectroscopia de absorção no infravermelho, que mostrou a modificação da superfície após a complexação pelo ligante. No modelo proposto, os grupos carboxila do PDMSCOOH se ligam aos sítios superficiais das nanopartículas, enquanto a extremidade apolar da cadeia fica livre para interagir com o contaminante orgânico. Medidas de magnetização mostraram um comportamento ferromagnético para as nanopartículas que se alteram após funcionalização. A eficiência de remoção de contaminantes foi feita pelo estudo de isotermas de adsorção em amostras contendo água e tolueno, interagindo com as nanopartículas funcionalizadas, por analise do teor de carbono total antes e depois dessa interaçção. / In this work, magnetic nanoparticles based on cobalt and manganese mixed ferrites, functionalized using polidimetisiloxane (PDMS) with carboxyl endings (PDMSCOOH), were synthesized in view of nanobiotechnological applications in environmental area. In the interest of developing the material was the remediation of contaminated water with oil products (BTEX). The magnetic oxide nanoparticles were synthesized using alkaline coprecipitation route and, after a surface treatment, were peptized in acidic medium. Thus, optimal conditions of ligand concentration and pH were set up to a maximal nanograin functionalization with PDMSCOOH. After capping, nanoparticles were redispersed into aqueous solution. Spinel structure was confirmed for nanoparticles by x ray (XRD) experiments and chemical dosages led to chemical formula Mn0.5Co0.5Fe2O4. By transmission electronic microscopy (TEM), spherical-like morphology and ~12,9 nm sized (0.21 of polydispersity index) nanostructures were found. The success of functionalization was verified by infra-red absorption microscopy (FTIR) which showed the nanoparticle surface modification after ligand complexation. In the proposed model, carboxyl groups of PDMSCOOH were attached to the superficial sites while extremity apolar chain terminations were free to interact with organic contaminant. Magnetization measurements showed a ferromagnetic behavior for nanoparticles that change after functionalization. The contaminant removal efficiency was made by the study of adsorption isotherms in samples containing water and toluene, interacting with the functionalized nanoparticles, for analysis of total carbon (TOC) content before and after the interaction.
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Nanocápsulas magnéticas de Selol para tratamento do câncer de mama experimental : avaliação in vitro e in vivo

Estevanato, Luciana Landim Carneiro 22 June 2012 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-09-14T20:23:33Z No. of bitstreams: 1 2012_LucianaLandimCarneiroEstevanato.pdf: 3781878 bytes, checksum: 2a85d2f18eeb46885b9b7eba257b273e (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2012-09-19T11:13:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LucianaLandimCarneiroEstevanato.pdf: 3781878 bytes, checksum: 2a85d2f18eeb46885b9b7eba257b273e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-19T11:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LucianaLandimCarneiroEstevanato.pdf: 3781878 bytes, checksum: 2a85d2f18eeb46885b9b7eba257b273e (MD5) / Este trabalho visou investigar um novo sistema nanoestruturado para tratamento do câncer de mama, baseado em nanocápsulas de ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA), que são biocompatíveis, e co-encapsularam nanopartículas magnéticas (NPM) e Selol. NPM possuem inúmeros papéis no tratamento do câncer, inclusive destruição seletiva de células tumorais por magnetohipertermia; enquanto que o Selol, uma mistura hidrofóbica contendo selênio, aumenta a eficácia terapêutica de quimioterápicos. A amostra de nanocápsulas magnéticas de Selol (NCMagh-SE) foi caracterizada, e a sua toxicidade e efeito antitumoral foram avaliados por meio de estudos in vitro e in vivo. Na caracterização por microscopia eletrônica, zetasizer e espalhamento de luz dinâmica, as nanocápsulas de NCMagh-SE apresentaram-se monodispersas e com carga de superfície positiva. A toxicidade in vitro de (NCMagh-SE) foi avaliada em células de adenocarcinoma mamário murino (4T1) e humano (MCF-7) e em células normais de mama (MCF-10A). A citotoxicidade, avaliada pelo método do MTT, foi dependente da dose, do tempo e da linhagem celular. Em doses de 25 μg/mL de Selol + 1,25x109 partículas/mL e 50 μg/mL de Selol + 2,5x109 partículas/mL, NCMagh-SE reduziu em 38%, em média, a viabilidade das células tumorais, porém sem efeito nas células normais. Análises por microscopia de luz, revelaram maior captação de NCMagh-SE pelas células tumorais. NCMagh-SE induziu morte celular por apoptose e fragmentaçao do DNA, conforme análises por citometria de fluxo. Interessantemente, após 4 horas de tratamento com NCMagh-SE, não foi observada citotoxicidade em células 4T1. Entretanto, a exposição ao campo magnético alternado (CMA), após tratamento com NCMagh-SE, reduziu a viabilidade celular significativamente. Ainda, em células MCF-7, NCMagh-SE reduziu a viabilidade celular independentemente da exposição ao CMA, porém a toxicidade aumentou significativamente após exposição ao CMA. Sob ação do CMA e com 100 μg/mL de Selol + 5x109 partículas/mL, a viabilidade celular foi significativamente diminuída para 48,22%, enquanto que sem o CMA era de 62,20%. Os estudos in vivo em camundongos BALB/C, portadores de tumor ortotópico autólogo mamário induzido por células 4T1, não mostraram toxicidade relevante após o tratamento com NCMagh-SE, por meio de análises hematológicas, bioquímicas, genotóxicas e histológicas dos órgãos. Entretanto, foi verificado aumento da necrose tumoral nos camundongos induzida pelo tratamento com NCMagh-SE. Quando o tratamento era associado à administração do quimioterápico Paclitaxel, a necrose tumoral era ainda mais evidente. A exposição ao CMA, posterior ao tratamento combinado de NCMagh-SE e Paclitaxel via intratumoral, aumentou ainda mais o efeito antitumoral do tratamento, diminuindo em aproximadamente 70% o volume do tumor em comparação aos camundongos do grupo controle tratado com solução salina. Neste contexto, nossos resultados mostram o potencial de NCMagh-SE para tratamento do câncer de mama, incluindo a sua capacidade de potencializar o efeito quimioterápico do Paclitaxel, além de induzir magnetohipertermia. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study was to investigate a new nanostructured system for treatment of breast cancer, based on nanocapsules of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), which are biocompatibles, and entrapped both magnetic nanoparticles (MNP) and Selol. MNP have many roles in cancer treatment, including the selective destruction of tumor cells by magnetohyperthermia; while Selol, a hydrophobic mixture containing selenium increases the efficacy of chemotherapeutic agents. The sample of magnetic nanocapsules of Selol (NCMagh-SE) was characterized, and their toxicity and antitumor effect were evaluated by in vitro and in vivo assays. The characterization by electron microscopy, zetasizer, and dynamic light scattering, showed NCMagh-SE with monodisperse feature and positive charge. In vitro toxicity of (NCMagh-SE) was evaluated in murine (4T1) and human (MCF-7) breast adenocarcinoma cells, plus in normal breast cell line (MCF-10A). Cytotoxicity, measured by MTT assay, was dose, time and cell line dependent. At doses of 25 μg/mL of Selol + 1.25x109 particles/mL and 50 μg/mL of Selol + 2.5x109 particles/ mL, NCMagh-SE reduced the neoplastic cells viability by 38%, with no effect on normal cells. Analysis by light microscopy, showed higher uptake of NCMagh-SE by tumor cells. NCMagh-SE induced cell death by apoptosis and DNA fragmentation in analyzes performed by flow cytometry. Interestingly, NCMagh-SE was not cytotoxic to 4T1 cells after 4 hours of treatment with NCMagh-SE. However, exposure to the alternating magnetic field (AMF), subsequently to treatment with NCMagh-SE, decreased significantly the cell viability. Also, NCMagh-SE reduced the MCF-7 cells viability regardless of exposure to AMF, but the citotoxicity increased significantly after exposure to the AMF. Under the action of AMF and NCMagh-SE (100 μg/mL of Selol + 5x109 particles/mL), the cell viability was significantly reduced to 48.22%, whereas without AMF was 62.20%. In vivo studies in BALB/c mice, bearing orthotopic breast adenocarcinoma induced by 4T1 cells, showed no significant toxicity after treatment with NCMagh-SE in hematological, biochemical, histological and genotoxic analysis. Nonetheless, NCMagh-SE increased the tumor necrosis in mice. When this treatment was associated with intravenous administration of Paclitaxel, tumor necrosis was more evident. Exposure to AMF, after the combined intratumoral treatment of NCMagh-SE and Paclitaxel, increased the antitumor effect of the treatment, decreasing approximately 70% of the tumor volume in relation to control group treated with saline. Thus, the results show the potential of NCMagh-SE for breast cancer treatment, including their ability to enhance the chemotherapeutic effect of Paclitaxel and to induce magnetohyperthermia.
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Desenvolvimento de nanopartículas de quitosana / sulfato de condroitina para nanoencapsulação da curcumina visando sua liberação controlada e avaliação de sua atividade antitumoral

Jardim, Katiúscia Vieira 21 May 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciências de Materiais, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-01-03T10:52:39Z No. of bitstreams: 1 2013_KatiusciaVieiraJardim_Parcial.pdf: 22291331 bytes, checksum: ae426b9ee15b028abb5995f1331e7575 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2014-01-03T13:29:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_KatiusciaVieiraJardim_Parcial.pdf: 22291331 bytes, checksum: ae426b9ee15b028abb5995f1331e7575 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-03T13:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_KatiusciaVieiraJardim_Parcial.pdf: 22291331 bytes, checksum: ae426b9ee15b028abb5995f1331e7575 (MD5) / Este estudo teve como objetivo avaliar a utilização da técnica de gelatinização iônica no desenvolvimento de nanopartículas poliméricas constituídas dos biopolímeros quitosana e sulfato de condroitina, avaliando este sistema como nanocarreador da curcumina, verificando o comportamento de liberação da curcumina associada às nanopartículas em soluções fisiológicas simuladas com o intuito de melhorar a viabilidade celular no tratamento de câncer. O método de gelatinização iônica consistiu em uma técnica simples, rápida, reprodutível e eficaz, possibilitando a obtenção de nanopartículas com baixo índice de polidispersão (0,151 ± 0,03 a 0,563 ± 0,07), diâmetro na faixa de 175,7 ± 2,5 a 710,2 ± 8,9 nm e com um potencial zeta positivo com valor em módulo relativamente alto, o que favorece a interação com a membrana celular e junções da pele carregadas negativamente. No entanto, observou-se que estas características foram influenciadas diretamente pelo pH, pela concentração da solução de quitosana e pelo volume de sulfato de condroitina adicionado no preparo das nanopartículas. As nanopartículas apresentaram relativa estabilidade físico-química nas diferentes temperaturas de acondicionamento (-2ºC e 25ºC) durante o período de 120 horas e maior estabilidade térmica quando comparada aos seus respectivos constituintes. Observou-se ainda a formação de nanopartículas esféricas, compacta e com morfologia heterogênea, que de forma eficiente conseguem associar a curcumina. A taxa de associação da curcumina às nanopartículas variou de 62,3 ± 0,21% a 68,5 ± 0,18%, sendo esta dependente do pH da solução da quitosana. A liberação da curcumina por meio das nanopartículas ocorreu de forma lenta e gradual, via mecanismo de difusão, observando-se uma liberação do corante mais acelerada quando a liberação foi conduzida em solução de H2SO4 0,1 mol L-1 em pH 6,8. Embora a curcumina na forma livre tenha demonstrado maior eficiência citotóxica que associada as nanopartículas, pôde-se observar por meio da avaliação citotóxica in vitro utilizando a linhagem de célula tumoral humana de pulmão (A549), que as nanopartículas e seus respectivos constituintes não são tóxicos para a célula e que o sistema apresentou boa estabilidade físico-química sob condições fisiológicas, o que indica a possível aplicabilidade deste material nanoestruturado como sistema de liberação controlada de fármacos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study had like objective to evaluate the use of ionic gelation technique in the development of polymeric nanoparticles composed of biopolymers chitosan and chondroitin sulfate, evaluating this system as curcumin nanocarrier, checking the behavior associated with the release of curcumin nanoparticles in simulated physiological solutions with In order to improve cell viability in cancer treatment. The ionic gelation method consisted of a simple, fast, reproducible and effective, allowing the obtaining of nanoparticles with low polydispersity index (0.151 ± 0.03 to 0.563 ± 0.07), diameter in the range of 175.7 ± 2.5 to 710.2 ± 8.9 nm and a positive zeta potential in absolute value with relatively high, it favors the interaction with the cell membrane and joins the skin negatively charged. However, it was observed that these characteristics directly influenced by the pH, the concentration of the chitosan solution and the volume of chondroitin sulphate added in the preparation of nanoparticles. The nanoparticles present on physical and chemical stability at different packaging temperatures (-2°C and 25°C) during the period of 120 hours and had higher thermal stability compared to their respective constituents. We also observed the formation of spherical nanoparticles, compact and heterogeneous morphology, which can efficiently associate curcumin. The rate of association of curcumin into the nanoparticles ranged from 62.3 ± 0.21% a 68.5 ± 0.18%, this rate dependent on the pH of the chitosan solution. The release of curcumin through nanoparticles occurred slowly and gradually, via diffusion mechanism, observing a faster release of the colorant when the release was conducted in a solution of H2SO4 0.1 mol L-1 at pH 6.8. Although curcumin in its free form has demonstrated a greater efficiency of cytotoxic compared to its form associated nanoparticles, could be observed through cytotoxicity evaluation in vitro using the lineage of human lung tumor cell (A549), that the nanoparticles and their constituents are not toxic to the cell and the system showed good physical and chemical stability at physiological conditions, which indicates the possible applicability of this nanostructured material as a system of controlled drug release.
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Uso do texto de divulgação científica sobre nanobiotecnologia : possibilidades para uma prática interventiva interdisciplinar

CONCEIÇÃO, Ana Paula Santos 29 February 2016 (has links)
Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-08-22T12:37:37Z No. of bitstreams: 1 Ana Paula Santos Conceicao.pdf: 4840382 bytes, checksum: ab857cdc0340fc7ab011bb5cfed33b7c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Santos Conceicao.pdf: 4840382 bytes, checksum: ab857cdc0340fc7ab011bb5cfed33b7c (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / The present research was aimed at analyzing the possibilities of using the Scientific Dissemination Texts (TDC) on Nanobiotechnology in the promotion of an Interdisciplinary Interventional Practice (PIIN). The research was carried out with a sample of 13 graduates of the Biological Sciences course at UFRPE. The Interdisciplinary Interdisciplinary practice was built through four moments in the classroom, in which TDC with Nanobiotechnology topics were used, as well as book and slide presentation texts with the purpose of laying the foundatio ns of this new science. The methodological tool used was the Interactive Didactic Sequence (SDI), for the collection of previous conceptions and post-PIIN, making possible the verification of the potential of the BDD in the promotion of a PIIN with Nanobiotechnology topics. We constructed descriptors that could identify and guide a PIIN according to the guidelines of Fazenda (2008; 2011). In PIIN, the graduates built TDC based on the writing manual proposed by Vieira (2004). The conceptions of the graduates on Nanotechnology, the construction and implementation of an Interdisciplinary Intervention Practice using the TDC and the production of TDC by the students were investigated with the technique of Content Analysis (CA) proposed by Bardin (2009). Thus, according to the results obtained in the analyzes, we infer that the TDC has potential as a support material for the promotion of a PIIN with approaches of Nanobiotechnology. / A presente pesquisa destinou-se a analisar as possibilidades do uso dos Textos de Divulgação Científica (TDC) sobre Nanobiotecnologia na promoção de uma Prática Interventiva Interdisciplinares (PIIN). A pesquisa foi realizada com uma amostra de 13 licenciandos do curso de Ciências Biológicas da UFRPE. A prática Interventiva Interdisciplinar foi construída por meio de quatro momentos em sala de aula, na qual forma utilizados TDC com temáticas da Nanobiotecnologia, além de textos de livro e apresentação de slides com o propósito de fundamentar as bases dessa nova ciência. O instrumento metodológico usado foi a Sequencia Didática Interativa (SDI), para a coleta de concepções prévias e pós-PIIN fazendo o confronto entre ambas, possibilitando assim verificar os potenciais dos TDC na promoção de uma PIIN com temáticas da Nanobiotecnologia. Contruímos descritores que pudessem identificar e orientar uma PIIN segundo as orientações de Fazenda (2008; 2011). Na PIIN os licenciandos construíram TDC com base no manual de redação proposto por Vieira (2004). As concepções dos licenciandos sobre Nanotecnologia, a construção e implementação de uma Prática Interventiva Interdisciplinar usando o TDC e a produção de TDC pelos discentes foram investigados com a técnica de Análise de Conteúdo (AC) proposta por Bardin (2009). Assim, de acordo com os resultados obtidos nas análises, inferimos que o TDC possui potencial como material de apoio para a promoção de uma PIIN com abordagens da Nanobiotecnologia.
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Indução de morte celular imunogênica por terapia fotodinâmica mediada por cloreto de alumínio-ftalocianina incorporado a nanoemulsão em células de câncer de mama murino

Rodrigues, Mosar Corrêa 24 August 2018 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018. / A nanobiotecnologia, que aplica técnicas, princípios biológicos e nanotecnológicos para melhorar a compreensão e transformação dos biossistemas, é oferecida como proposta de inovação tecnológica para tratamento do câncer. Dentre os avanços da nanobiotecnologia nos diversos setores do campo da saúde, destacam-se aqueles aplicados à terapia fotodinâmica (TFD), modalidade terapêutica minimamente invasiva e cujo uso é clinicamente aprovado para o tratamento de diferentes tipos de doenças oncológicas e não oncológicas. A TFD é capaz não apenas de destruir o tumor devido à sua toxicidade direta às células cancerosas, mas também de causar infarto do tecido canceroso por destruir a microvasculatura tumoral, bem como por ativar o sistema imunitário contra antígenos tumorais. Diante disso, o objetivo principal deste estudo foi avaliar a indução de morte celular imunogênica (MCI) causada pela TFD mediada por nanoemulsão com cloreto de alumínio-ftalocianina (TFD-NE-AlFtCl) em células de câncer de mama murino in vitro e in vivo. Para tanto, foi realizada a produção de um novo lote da NE-AlFtCl, que foi caracterizado e teve a estabilidade para suas prorpiedades coloidais, fotofísicas e físico-química avaliada. Concomitantemente aos testes de estabilidade, a NE-AlFtCL foi utilizada para avaliação do perfil de internalização pelas células 4T1, bem como para a avaliação de qual via de endocitose estava sendo utilizada para internalização, além da investigação de sua colocalização subcelular. Após a avaliação dos perfis de internalização, da via endocítica e da colocalização, as células 4T1 foram submetidas a diferentes protocolos da TFD-NE-AlFtCl, variando os tempos e doses de energia (J/cm²). As células 4T1 foram avaliadas quanto à via de morte desencadeada pela exposição a TFD-NE-AlFtCl. Foi verificada também a emissão de padrões moleculares associados a dano (DAMP) —HSP70, HSP90, Calreticulina, HMGB1 e IL-1β—, fator-chave para a indução de morte celular imunogênica (MCI). Por fim, após a avaliação dos perfis de liberação desses DAMP, as células pré-tratadas com TFD-NE-AlFtCl foram utilizadas como vacina em camundongos da espécie Balb-C a fim de verificar a ativação de uma resposta antitumoral. Para tanto, após as vacinações, os animais foram submetidos ao enxerto de células 4T1 viáveis, e monitorados quanto ao surgimento de tumor, volume tumoral e sobrevida durante todo experimento. O tempo de 15 minutos foi suficiente para identificação do FS AlFtCl dentro das células 4T1 e essa internalização foi dependente de caveolinas. Os resultados obtidos quanto à internalização e à colocalização subcelular do FS AlFtCl nas organelas núcleo, lisossomos, mitocôndrias e no retículo endoplasmático (RE) demonstraram diferenças na retenção do FS AlFtCl. Sendo que, os tempos de 15, 30 e 45 minutos apresentaram uma maior quantidade de FS AlFtCl nas organelas supracitadas, quando comparados como os tempos de 60, 120 e 240 minutos. Os diferentes protocolos da TFD-NE-AlFtCl aplicados nas células foram eficazes quanto à diminuição da viabilidade das células 4T1. Vale ressaltar ainda que à medida em que o tempo e a dose de energia foram variados, houve variação do perfil de morte e da via de morte ocasionada (apoptose/necrose). Os tratamentos com TFD-NE-AlFtCl 9,01 nM 25 J/cm² apresentaram maior perfil de apoptose, o que refletiu numa maior emissão de DAMP: HSP70, HSP90, Calreticulina, HMGB1 e IL-1β, quando comparados com os demais protocolos. Esses resultados apresentados pelo tratamento com TFD-NE-AlFtCl 9,01 nM 25 J/cm² se refletiram também, na avaliação in vivo, sendo verificada uma maior resistência dos animais quanto ao surgimento do tumor, a apresentação de menores volumes tumorais e maior sobrevida. Contudo, o presente estudo conclui que os diferentes protocolos de TFD-NE-AlFtCl aplicados às células 4T1 foram capazes de fazer a emissão dos DAMP — sendo esse requisito chave para ação de uma ativação de MCI e uma ativação antitumoral — porém, essas emissões ocorreram de formas diferentes mediante as alterações de tempo de dose de energia. Conclui-se também que a aplicação da TFD-NE-AlFtCl 9,01 nM 25 J/cm² mais branda demonstrou melhores resultados quanto ao surgimento e desenvolvimento do tumor, além de apresentaremm uma maior taxa de sobrevida. / Nanobiotechnology, which applies techniques, biological principles and nanotechnologies that improve the understanding and transformation of biosystems, is offered as a proposal of technological innovation for the treatment of cancer. Among the advances in nanobiotechnology in the various sectors of the health field, the most important are those applied to photodynamic therapy (PDT), a minimally invasive therapeutic modality and whose use is clinically approved for the treatment of different types of oncological and non-oncological diseases. PDT is capable not only of destroying the tumor due to its direct toxicity to the cancer cells but also by causing infarction of the cancerous tissue by destroying the tumor microvasculature as well as by activating the immune system against tumor antigens. Therefore, the main objective of these studies was to evaluate the induction of immunogenic cell death (ICD) of nanoemulsion-mediated PDT with aluminum chloride-phthalocyanine (PDT-NE-AlFtCl) in murine breast cancer cells in vitro and in vivo. For this, the production of a new batch of NE-AlFtCl was carried out, which was characterized and had its stability for its colloidal, photophysical and physicochemical properties evaluated. In parallel to the stability tests, NE-AlFtCL was used to evaluate the internalization profile by 4T1 cells, as well as to evaluate which pathway of endocytosis was being used for internalization, and to evaluate its subcellular colocalization. After the evaluation of the internalization profiles, the endocytic pathway and colocalization, the 4T1 cells were submitted to different protocols of the PDT-NE-AlFtCl, varying the time and energy doses (J/cm²). 4T1 cells were evaluated for the path of death triggered by exposure to PDT-NE-AlFtCl. DAMPs—HSP70, HSP90, Calreticulin, HMGB1 and IL-1β—, a key factor for the induction of immunogenic cell death (ICD), were also verified. Finally, after evaluation of the release profiles of these DAMPs, cells that we pretreated with PDT-NE-AlFtCl were used as vaccine in mice of the Balb-C species in order to verify the activation of an antitumor response. To do this, after the vaccinations, the animals were submitted to the grafting of viable 4T1 cells and monitored for appearance of tumor, tumor volume and survival throughout the experiment. The time of 15 minutes was sufficient for identification of the FS AlFtCl within the 4T1 cells and this internalization was dependent on caveolinas. The results obtained on the internalization and the subcellular colocalization of FS AlFtCl in the nucleus, lysosomes, mitochondria and in the endoplasmic reticulum (ER) showed differences in the retention of FS AlFtCl. The times of 15, 30 and 45 minutes showed a higher amount of FS AlFtCl in the aforementioned organelles when compared with the times of 60, 120 and 240 minutes. The different protocols of PDT-NE-AlFtCl applied in cells were effective in decreasing the viability of the 4T1 cells. It is worth noting that as time and energy dose were varied, there was variation of the death profile and of the way of death (apoptosis / necrosis). Treatments with 9.01 nM PDT-25 J/cm² had a higher apoptosis profile, which reflected in a higher emission of DAMPs: HSP70, HSP90, Calreticulin, HMGB1 and IL-1β, when compared to the other protocols. These results presented by the treatment with PDT-NE-AlFtCl 9.01 nM 25 J /cm2 also reflected in the in vivo evaluation, which demonstrated a greater resistance of the animals regarding the appearance of the tumor, the presentation of smaller tumor volumes and greater survival rates. However, the present study concludes that the different PDT-NE-AlFtCl protocols applied to the 4T1 cells were able to make the DAMPs emission — this being a key requirement for the action of ICD activation and antitumor activation —; it is worth mentioning that these emissions occurred in different ways regarding modification in time and energy doses. It was also concluded that the application of the milder 9,01 nM 25 J / cm2 PDT-NE-AlFtCl demonstrated better results regarding the occurrence and development of the tumor, besides presenting better survival rates.
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Terapia fotodinâmica mediada por nanoemulsão à base de óleo de açaí (euterpe oleracea martius) para o tratamento de melanoma in vitro e in vivo

Monge-Fuentes, Victoria 02 May 2014 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Biologia Animal, 2014. / Submitted by Laura Conceição (laurinha.to@gmail.com) on 2014-11-20T17:10:58Z No. of bitstreams: 1 2014_VictoriaMonge-Fuentes.pdf: 23020579 bytes, checksum: a66067c217cb35530ce2a94f3ce20d91 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-11-24T13:31:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_VictoriaMonge-Fuentes.pdf: 23020579 bytes, checksum: a66067c217cb35530ce2a94f3ce20d91 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-24T13:31:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_VictoriaMonge-Fuentes.pdf: 23020579 bytes, checksum: a66067c217cb35530ce2a94f3ce20d91 (MD5) / O melanoma é um tipo de câncer de pele que tem origem nos melanócitos. Embora o melanoma seja responsável por apenas 4% de todos os tipos de câncer de pele, ele é o mais agressivo, uma vez que possui um alto potencial metastático, causando a morte de 80% dospacientes portadores dessa doença. Perante a necessidade de desenvolver terapias maiseficazes, estudos propõem a Terapia Fotodinâmica (TFD) como uma promissora modalidade terapêutica que utiliza três elementos essenciais: um fotossensibilizante (FS), luz em um comprimento de onda específico e oxigênio, reagindo conjuntamente para produzir espécies reativas de oxigênio que em última instância causam a morte celular das células e tecidosalvo. Considerando as propriedades terapêuticas e o potencial fotoquímico do óleo de açaí, este foi usado como fotossensibilizante. Porém, a sua natureza hidrofóbica dificulta sua aplicação biológica, portanto foi usada uma abordagem nanotecnológica para permitir seu uso no tratamento contra o câncer. No presente trabalho objetivou-se desenvolver uma nanoemulsão contendo gotículas de óleo de açaí (NanoA) como fotossensibilizante para investigar os efeitos da TFD in vitro e in vivo no tratamento do melanoma. Uma vez preparada a NanoA, foi feita a sua caracterização físico-química, fotofísica e fotoquímica. A irradiação (λ=660) do óleo de açaí livre e em nanoemulsão mostrou que ambos possuem capacidade de geração de espécies reativas de oxigênio, comprovando a sua atividade fotoquímica. A caracterização físico-química da NanoA mostrou um diâmetro hidrodinâmico médio de 117,5 nm para cada nanogotícula, índice de polidispersão de 0,144 e potencial zeta de -0,536 mV, evidenciando características desejáveis para seu uso biológico. Os espectros de absorbância e de fluorescência apontaram que a NanoA apresenta pico de absorção em 666 nm (região do vermelho) e de emissão em 670 nm. Microscopia eletrônica de transmissão mostrou gotículas com diâmetro médio de 74 nm, morfologia esférica e baixa polidispersão. Para os testes in vitro foram utilizadas duas linhagens celulares imortalizadas: NIH/3T3 (fibroblasto murino não tumoral) e B16F10 (melanoma murino). Em ensaios de citotoxicidade sem irradiação, utilizaram-se diversas concentrações da NanoA, com vários tempos de exposição, com o objetivo de identificar as condições que inibem 10% da viabilidade (CC10) de células não tumorais, mostrando uma CC10 equivalente a 617,00 μg/mL pelo tempo de exposição de 15 minutos. Citotoxicidade sem irradiação, avaliada por ensaio colorimétrico de MTT, foi tempo e dose dependente. Para testar os efeitos da TFD, as células foram expostas à NanoA na concentração de 617,00 μg/mL por 15 minutos e irradiadas com as fluências de 12,9 J/cm2, 25,9 J/cm2 e 51,8 J/cm2. Resultados mostraram que as células tumorais tratadas com NanoA na concentração de 617,00 μg/mL e irradiadas com fluência de 25,9 J/cm2 apresentaram as menores porcentagens de viabilidade (15%), enquanto que as células não tumorais sob as mesmas condições mantiveram uma viabilidade de 70%. Análises de citometria de fluxo determinaram que a maioria das células que perderam a sua viabilidade devido ao tratamento com TFD mostraram dupla marcação, com anexina V e iodeto de propídeo, indicando possível morte por apoptose tardia/necrose, dado corroborado pela externalização da fosfatidilserina e pelas mudanças de tamanho e granulosidade observadas. Experimentos in vivo em camundongos C57BL/6 mostraram que a TFD aplicada cinco vezes com concentração de NanoA de 50 mg/mL e fluência de 25,9 J/cm2 teve redução do volume tumoral dos animais equivalente a 82%, mostrando grandes áreas de necrose no tecido tumoral, quando comparado com o volume tumoral e histopatologia dos animais do grupo controle com tumor. Diante do exposto, o óleo de açaí contido na NanoA apresentou características fotofísicas, fotoquímicas e físico-químicas favoráveis para o seu uso como FS para a TFD com aplicação em sistemas biológicos. O tratamento com TFD in vitro mostrou uma redução de 85% na viabilidade celular das células de melanoma, enquanto manteve uma alta viabilidade (70%) das células normais, e no caso de camundongos com tumor tratados com TFD foi observada uma redução de 82% no volumen tumoral, mostrando a eficácia in vivo do tratamento investigado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Melanoma is a type of skin cancer that originates in the melanocytes. Even though melanoma accounts for only 4% of all dermatologic cancers, it remains responsible for 80% of deaths from skin cancer due to its high metastatic potential. Regarding this, there is the need to develop new and more efficient types of therapies. Photodynamic Therapy (PDT) is a promising new cancer treatment that makes use of three essential elements: photosensitizer (PS), light of a particular wavelength, and oxygen, which react ultimately causing cell death. Considering the therapeutic properties and photochemical potential already described in other studies, açaí oil was explored as a PS for PDT. However, high hydrophobicity characteristic of açaí oil difficults its efficient biological application. For this reason, nanotechnological solutions were explored, incorporating açaí oil in nanoemulsions (NanoA) to be used along with PDT for in vitro and in vivo melanoma treatment. Once the NanoA was formulated, we proceeded to its physicochemical, photophysical and photochemical characterization. Free and nano-incorporated açaí oil were irradiated (λ=660) showing their capacity to generate singlet oxygen, proving their photochemical activity. NanoA physicochemical characterization showed an average hydrodynamic diameter of 117.5 nm, polydispersity index of 0.144 and zeta potential of -0.536 mV, exhibiting desirable characteristics for its biological application. Absorbance and fluorescence spectra showed absorbance peak at 666 nm (red region of spectrum) and emission at 670 nm. Transmission electron microscopy showed spherical and similar sized nanodroplets (average diameter of 74 nm), confirming low polydispersity. In vitro tests were performed using two immortalized cell lines: NIH/3T3 (normal murine fibroblast) and B16F10 (murine melanoma). Dark cytotoxicity studies used several NanoA concentrations with different exposition times in order to determine the concentration that kills only 10% (CC10) of normal cells. Results revealed CC10 equivalent to 617 μg/mL when exposed for 15 minutes. Cytotoxity in the dark evaluated by colorimetric MTT assay was a time and concentration dependent event. In order to test PDT in vitro, cells were exposed to NanoA in the concentration of 617 μg/mL for 15 minutes and then irradiated with fluence values of 12.9 J/cm2, 25.9 J/cm2 and 51.8 J/cm2. MTT results revealed that melanoma cells treated with 617 μg/mL and irradiated with 25.9 J/cm2 presented viability results of 15%, while normal cells treated under the same conditions mantained a 70% viability. Flow cytometry results showed that most cells that lost their viability due to PDT treatment were double marked by annexin V and propidium iodide, event that occurs when cells die by late apoptosis/necrosis. This was evidenced by externalization of phosphatidylserine and morphological changes in cell size and granulosity as seen by light scatter flow cytometry. In vivo experiments with C57BL/6 mice showed that tumor bearing animals treated five times by PDT with NanoA concentration of 50 mg/mL and fluence of 25.9 J/cm2 showed a tumor volume reduction of 82% with considerable number of necrotic areas in tumor tissue, in comparison to animals in control group. Overall, açaí oil in NanoA presented favorable photophysical, photochemical, and physico-chemical, characteristics for its use as PS for PDT with application in biological systems. PDT treatment with NanoA in melanoma cells showed an 85% cell viability reduction, while maintaining normal cell viability high (70%), and an 82% tumor volume reduction in tumor bearing mice treated with PDT, proving the in vivo efficacy of the investigated treatment.
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Avaliação toxicológica e antitumoral do tratamento sistêmico com citrato de ródio (II) livre e associado a nanopartículas de maghemita em modelo experimental de câncer de mama

Peixoto, Raphael Cândido Apolinário 28 March 2012 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-07-17T20:43:41Z No. of bitstreams: 1 2012_RaphaelCandidoApolinarioPeixoto.pdf: 5217341 bytes, checksum: abc55ca0eb81dff352b06f61e7a07b2d (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-08-09T12:43:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_RaphaelCandidoApolinarioPeixoto.pdf: 5217341 bytes, checksum: abc55ca0eb81dff352b06f61e7a07b2d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-09T12:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_RaphaelCandidoApolinarioPeixoto.pdf: 5217341 bytes, checksum: abc55ca0eb81dff352b06f61e7a07b2d (MD5) / O Câncer de mama é uma das principais causas de morte entre as mulheres em todo mundo, com estimativa do Instituto Nacional de Câncer de 52.680 novos casos no Brasil em 2012. Agentes antitumorais à base de metal, como a cisplatina, podem induzir respostas favoráveis em tumores sólidos humanos, embora seus efeitos colaterais limitem seu uso na clínica. Portanto, já foi descrito que citrato de ródio (II), um composto metálico análogo à cisplatina, apresentou atividade antitumoral em carcinoma ascítico de Ehrlich. Além disso, o desenvolvimento de técnicas que consigam entregar agentes antitumorais com maior seletividade representa uma das maiores áreas de interesse na pesquisa do câncer. Nanobiotecnologia é um novo campo de pesquisa envolvendo avanços na detecção, diagnóstico e tratamentos de câncer. Nanopartículas envolvem uma variedade de nanosistemas coloidais que podem ser usadas para entrega de drogas. Algumas delas possuem propriedades magnéticas e devido ao seu tamanho reduzido (4-12 nm) permitem maior permeabilidade e retenção no tumor. Assim, a associação de citrato de ródio (II) com nanopartículas magnéticas poderia melhorar o efeito antitumoral, em função da maior especificidade a células e a tecidos específicos. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar as respostas toxicológicas e os efeitos antitumorais do tratamento sistêmico com citrato de ródio (II) livre e associado com nanopartículas de maghemita em câncer de mama. Camundongos BALB/c fêmeas foram inoculados com 2 x 104 células de carcinoma mamário 4T1 para o estabelecimento do tumor. Após sete dias, os animais foram tratados com citrato de ródio (II) livre, citrato de ródio (II) associado com nanopartículas de maghemita e citrato associado com nanopartículas de maghemita, por via intravenosa. Os tratamentos foram realizados a cada três dias e os animais foram eutanasiados depois da terceira dose. Os tumores foram removidos cirurgicamente, medidos, pesados e processados para as análises histopatológicas com intuito de avaliar a atividade antitumoral. As imagens foram adquiridas em microscópio de luz Zeiss Axiophot e as áreas de necrose tumoral foram medidas com software Motic Images Plus 2.0. Para as avaliações toxicológicas, amostras de sangue foram analisadas por testes bioquímicos e hematológicos. Não foram observadas diferenças significativas de volume e peso tumoral, embora todos os tratamentos tenham resultado em redução não significativa comparados ao controle. Citrato de ródio (II) livre e associado com nanopartículas promoveram um aumento não significativo da área de necrose em relação ao grupo controle. Além disso, análises bioquímicas e hematológicas de camundongos BALB/c sem implante tumoral não apresentaram efeitos tóxicos relativos aos compostos utilizados. Assim, citrato de ródio (II) livre e associado com nanopartículas de maghemita apresentaram atividade antitumoral em carcinoma mamário 4T1, indicando que, com adequado ajuste da dose, essas composições podem apresentar potencial terapêutico para aplicação em câncer de mama. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Breast cancer is one of the main causes of death among women around the world, with an estimated of National Cancer Institute of 52,680 new cases in Brazil in 2012. Metal-based antitumor drugs like cisplatin can induce favorable response in human solid tumors, however its adverse side effects limit its clinical activity. Therefore, it was described that rhodium (II) citrate, an metal-based compound analog to cisplatin, showed antitumor activity in Ehrlich ascites breast carcinoma. Moreover, the development of techniques that can deliver anticancer agents selectively represents one of the major areas of interest in cancer research. Nanobiotecnology is a new field of research expected to advance in cancer detection, diagnosis, and treatments. Nanoparticles encompass a variety of colloidal nanosystems which can be used for drug delivery. Some metal nanoparticles has magnetic properties and extremely reduced size (4-12 nm), allowing tissue permeability and drug retention into the tumor. Then, the association of rhodium (II) citrate with magnetic nanoparticles could improve the antitumor effect by targeting specific cells or tissues. Hence, the aim of this study was to evaluate the toxicological responses and antitumor activity of systemic treatment with rhodium (II) citrate free and associated with maghemite nanoparticles in breast cancer. Females BALB/c mice were injected with 2 x 104 4T1 mammary carcinoma cells for tumor establishment. After seven days, animals were treated with free rhodium (II) citrate, rhodium (II) citrate loaded maghemite nanoparticles and citrate-loaded maghemite nanoparticles by intravenous administration. Treatments were carried out every three days and animals were euthanized after the third dose administration. Then, tumors were surgically removed, measured, weighted and prepared for histopathological analyses in order to evaluate the antitumor activity. Images were acquired in Zeiss Axiophot light microscopy and tumor necrosis areas were measured by Motic Images Plus 2.0 software. For toxicological investigation, blood samples were analyzed by biochemical and hematological tests. No significant differences were observed for tumor volume and weight, although all treatments resulted in a non-significant reduction compared to control. Free rhodium (II) citrate and rhodium (II) citrate associated with maghemite nanoparticles promoted a non-significant increased in necrosis area compared to control. Furthermore, biochemical and hematological analysis of BALB/c mice without tumor inoculation didn’t show toxic effects of the used compounds. Thus, free rhodium (II) citrate and rhodium (II) citrate loaded maghemite nanoparticles showed antitumor activity on 4T1 mammary carcinoma, indicating that, with adequate adjustment of the dose, this compound can have potential for application in breast cancer.
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Conjugação de anticorpo anti-antígeno carcinoembrionário a nanopartículas magnéticas : avaliação do potencial para detecção e tratamento de câncer

Lopes, Mariana Campos da Paz 18 May 2012 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Pós-graduação em Patologia Molecular, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-09-12T23:34:13Z No. of bitstreams: 1 2012_MarianaCamposdaPazLopes.pdf: 4878833 bytes, checksum: 4e99914820a719bbaec1ce948e42b2d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-09-13T17:44:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MarianaCamposdaPazLopes.pdf: 4878833 bytes, checksum: 4e99914820a719bbaec1ce948e42b2d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-13T17:44:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MarianaCamposdaPazLopes.pdf: 4878833 bytes, checksum: 4e99914820a719bbaec1ce948e42b2d6 (MD5) / Nanopartículas magnéticas são muito promissoras tanto para o tratamento como para o diagnóstico do câncer. Neste estudo, teve-se como objetivo desenvolver um material nanoestruturado constituído de nanopartículas de maghemita conjugadas ao anticorpo anti-antígeno carcinoembrionário (anti-CEA) suspensas em um fluido biocompatível (FM) para marcação de células que expressam o CEA, biomarcador característico de células de câncer colorretal e de mama. As nanopartículas do fluido desenvolvido – denominado FMCEA – apresentam um diâmetro hidrodinâmico médio de 500 nm e potencial zeta de -38 mV, conforme resultados obtidos em análise por espalhamento de luz dinâmico. A análise por espectroscopia Raman mostrou um pico em 1655 cm-1, observado apenas para o FMCEA, o que revela uma ligação amida entre o grupo amina do anti-CEA e o grupo carboxil das nanopartículas e indica a eficácia do processo da conjugação. ELISA e testes de coloração de Perls confirmaram que o FMCEA é específico para células que expressam o CEA e análises em microscopia eletrônica de transmissão mostraram que o anti-CEA conjugado nas nanopartículas do FMCEA facilita a interiorização das mesmas pelas células-alvo. Estudos in vivo mostraram que as nanopartículas do FM e do FMCEA se acumulam principalmente no fígado, nos rins e no baço após administração intravenosa e nos rins após administração intraperitoneal e que nanopartículas conjugadas ao anti-CEA chegam ao tumor em menor quantidade, porém permanecem nele por maior período de tempo. Além disso, o FMCEA se mostrou adequado para técnicas de imagem. A partir desses resultados, pode-se concluir que o FMCEA desenvolvido neste estudo é específico para células tumorais que expressam o CEA e, portanto, uma ferramenta teragnóstica promissora. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic nanoparticles are very promising for both treatment and diagnosis of cancer. This study was aimed to develop a nanosized material device consisted of nanosized maghemite particles coated with DMSA and surface-functionalized with anti-carcinoembryonic antigen (anti-CEA) suspended as a biocompatible magnetic fluid sample (FM) for targeting cell lines expressing CEA, a biomarker characteristic of colorectal and breast cancer cells. Anti-CEA conjugated nanoparticles of the as-developed magnetic fluid – labeled FMCEA – presented a mean hydrodynamic size of 500 nm and zeta potential of -38mV as observed by dynamic light scattering. Analysis by Raman spectroscopy showed a peak at 1655 cm-1 observed only in FMCEA, which reveals the amide bond between anti-CEA amine groups and nanoparticles carboxyl groups and the conjugation process efficiency. ELISA and Prussian blue iron staining tests confirmed that the as-prepared FMCEA is specific for CEA-expressing cells and transmission electron microscopy analyses showed that the anti-CEA conjugated onto nanoparticles facilitates their uptake by target cells. In vivo studies showed that nanoparticles of both fluids accumulate mainly in liver, kidneys and spleen after intravenous injection and in kidneys after intraperitoneal injection, and that anti-CEA conjugated nanoparticles come to tumor in less extent, but remain there for longer periods of time than nanoparticles without anti-CEA. Furthermore, FMCEA is adequate for imaging techniques. In conclusion, FMCEA can specifically target CEA, and it is therefore promising as a theragnostic tool for CEA-expressing tumors.

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