Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: MATOS, Anna Lívia Linard
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15163
Resumo: Ensaios baseados em fluorescência possuem alta sensibilidade, o que pode proporcionar a identificação e quantificação de biomoléculas e ajudar a elucidar diversos eventos celulares. O desenvolvimento de novas sondas fluorescentes, tais como os Quantum Dots (QDs), tem permitido aos pesquisadores usufruir de todo o potencial de fluorescência. QDs são nanopartículas de materiais semicondutores, de 2 a 10 nm, que possuem características ópticas únicas, tais como fotoestabilidade. Todavia sua utilização no estudo intracelular ainda é limitada, pois sua passagem através da membrana celular não se dá passivamente, ficando preso em vesículas endocíticas, necessitando assim de um método que realize a sua entrega livre no citosol. Dentre algumas metodologias já descritas para entrega intracelular de QDs destacam-se a eletroporação, microinjeção e a fixação celular. Todavia, essas apresentam algumas desvantagens, sendo metodologias laboriosas ou danosas às células. Dentro dessa realidade os lipossomas fusogênicos aparecem como uma ferramenta capaz de sanar essas desvantagens, por serem vesículas de bicamadas lipídicas que podem se fundir às células liberando seu conteúdo no citosol. Assim, neste trabalho teve-se como objetivo desenvolver dois métodos utilizando lipossomas para carrear QDs hidrofílicos ao interior de células vivas. Primeiramente QDs de CdTe aniônicos foram encapsulados em lipossomas de fosfatidilcolina, catiônicos (contendo DOTAP) e fusogênicos (contendo DOPE, DOTAP e DPPE-Rh). A análise por microscopia de fluorescência de hemácias e células tronco incubadas com os lipossomas fusogênicos contendo os QDs negativos, evidenciou que os QDs ficaram ligados à membrana celular devido à diferença de cargas negativas dos QDs e positivas dos lipídeos. Portanto, na continuidade deste trabalho uma segunda abordagem, baseada na método de injeção em etanol, foi desenvolvida para a encapsulação de QDs e aplicada para os mesmos tipos de lipossomas anteriormente descritos. Nessa segunda metodologia, os QDs de CdTe positivos foram também utilizados, de forma a evitar a interação eletrostática entre os QDs e os lipídeos. Para ambos os métodos desenvolvidos, os lipossomas foram caracterizados por medidas de potencial zeta, de raio hidrodinâmico, microscopia de fluorescência e eletrônica de transmissão, confirmando que houve a encapsulação de QDs para todos os sistemas lipossomais utilizados. Ao longo de todo o estudo as hemácias foram células modelo importantes para avaliar a fusão dos lipossomas com a membrana celular, pois estas não apresentam atividade endocítica. Os lipossomas de fosfatidilcolina e catiônicos serviram de modelo para desenvolver as duas metodologias de encapsulação que posteriormente foram aplicadas aos fusogênicos. Os estudos feitos com hemácias e células HeLa, utilizando a segunda metodologia de encapsulação e lipossomas fusogênicos, sugerem a entrega dos QDs positivos nas células vivas. No entanto, estudos adicionais precisam ser desenvolvidos para comprovar se os QDs positivos se encontram livres ou não no citosol. Este novo método apresenta ainda potencialidade para a encapsulação de QDs bioconjugados, pois o processo de congelamento do anterior poderia desnaturar as proteínas. Esperamos que este estudo possa ajudar no desenvolvimento de métodos efetivos de liberação de QDs no citosol, de forma que seja possível se utilizar as vantagens dessas sondas fluorescentes para melhor compreender vários processos intracelulares.
id UFPE_47a8b491bd4a37d323bf14877fe58ddd
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/15163
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str
spelling Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum DotsCélulasQuantum dotsLipossomasEnsaios baseados em fluorescência possuem alta sensibilidade, o que pode proporcionar a identificação e quantificação de biomoléculas e ajudar a elucidar diversos eventos celulares. O desenvolvimento de novas sondas fluorescentes, tais como os Quantum Dots (QDs), tem permitido aos pesquisadores usufruir de todo o potencial de fluorescência. QDs são nanopartículas de materiais semicondutores, de 2 a 10 nm, que possuem características ópticas únicas, tais como fotoestabilidade. Todavia sua utilização no estudo intracelular ainda é limitada, pois sua passagem através da membrana celular não se dá passivamente, ficando preso em vesículas endocíticas, necessitando assim de um método que realize a sua entrega livre no citosol. Dentre algumas metodologias já descritas para entrega intracelular de QDs destacam-se a eletroporação, microinjeção e a fixação celular. Todavia, essas apresentam algumas desvantagens, sendo metodologias laboriosas ou danosas às células. Dentro dessa realidade os lipossomas fusogênicos aparecem como uma ferramenta capaz de sanar essas desvantagens, por serem vesículas de bicamadas lipídicas que podem se fundir às células liberando seu conteúdo no citosol. Assim, neste trabalho teve-se como objetivo desenvolver dois métodos utilizando lipossomas para carrear QDs hidrofílicos ao interior de células vivas. Primeiramente QDs de CdTe aniônicos foram encapsulados em lipossomas de fosfatidilcolina, catiônicos (contendo DOTAP) e fusogênicos (contendo DOPE, DOTAP e DPPE-Rh). A análise por microscopia de fluorescência de hemácias e células tronco incubadas com os lipossomas fusogênicos contendo os QDs negativos, evidenciou que os QDs ficaram ligados à membrana celular devido à diferença de cargas negativas dos QDs e positivas dos lipídeos. Portanto, na continuidade deste trabalho uma segunda abordagem, baseada na método de injeção em etanol, foi desenvolvida para a encapsulação de QDs e aplicada para os mesmos tipos de lipossomas anteriormente descritos. Nessa segunda metodologia, os QDs de CdTe positivos foram também utilizados, de forma a evitar a interação eletrostática entre os QDs e os lipídeos. Para ambos os métodos desenvolvidos, os lipossomas foram caracterizados por medidas de potencial zeta, de raio hidrodinâmico, microscopia de fluorescência e eletrônica de transmissão, confirmando que houve a encapsulação de QDs para todos os sistemas lipossomais utilizados. Ao longo de todo o estudo as hemácias foram células modelo importantes para avaliar a fusão dos lipossomas com a membrana celular, pois estas não apresentam atividade endocítica. Os lipossomas de fosfatidilcolina e catiônicos serviram de modelo para desenvolver as duas metodologias de encapsulação que posteriormente foram aplicadas aos fusogênicos. Os estudos feitos com hemácias e células HeLa, utilizando a segunda metodologia de encapsulação e lipossomas fusogênicos, sugerem a entrega dos QDs positivos nas células vivas. No entanto, estudos adicionais precisam ser desenvolvidos para comprovar se os QDs positivos se encontram livres ou não no citosol. Este novo método apresenta ainda potencialidade para a encapsulação de QDs bioconjugados, pois o processo de congelamento do anterior poderia desnaturar as proteínas. Esperamos que este estudo possa ajudar no desenvolvimento de métodos efetivos de liberação de QDs no citosol, de forma que seja possível se utilizar as vantagens dessas sondas fluorescentes para melhor compreender vários processos intracelulares.FACEPEFluorescence-based assays have high sensitivity, which can provide the identification and quantification of biomolecules and help elucidate cellular events. The development of new fluorescent probes such as Quantum Dots (QD) has enabled researchers to take advantage of the full fluorescence potential. QDs are semiconductor nanoparticle materials from 2 to 10 nm which have unique optical properties such as photostability. However, their use in intracellular study is limited because its passage through the cell membrane does not occur passively, getting stuck in endocytic vesicles, thus requiring a method to conduct their free delivery in the cytosol. Among some methods already described for the intracellular delivery of the QDs include electroporation, microinjection and cell attachment. However, these have disadvantages, like being laborious methods or damaging the cells. Within this reality, the fusogenic liposomes appear as a tool to solve these drawbacks, being vesicles of lipid bilayers that can merge the cells releasing its contents into the cytosol. Thus, this study was aimed to develop two methods using liposomes to adduce hydrophilic QDs inside living cells. First of anionic CdTe QDs were encapsulated in phosphatidylcholine liposomes, cationic (containing DOTAP) and fusogenic (containing DOPE, DOTAP and DPPE-Rh). Analysis by fluorescence microscopy of stem cells and red blood cells incubated with the fusogenic liposomes containing the negative QDs, the QDs showed that they were bound to the cell membrane due to the difference of negative and positive charges of QDs and lipids, respectively. Therefore, the continuation of this work a second approach based on the ethanol injection method has been developed for encapsulating and implemented QDs for the same types of liposomes described above. In this second method, the positive CdTe QDs were also used in order to prevent electrostatic interaction between the lipid and the QDs. For both developed methods, the liposomes were characterized by zeta potential measurements, hydrodynamic radius, fluorescence microscopy and transmission electron confirming that there was encapsulating QDs for all liposomal systems used. The study with red blood cells were important to assess the fusion of the liposomes with the cell membrane, because they do not have the endocytic activity. The cationic and the phosphatidylcholine liposomes served as a model to develop methods for encapsulation, and subsequently applied to the fusogenic. Studies done with red blood cells and HeLa cells using the second method of encapsulation and fusogenic liposomes, suggest delivery of positive QDs in living cells. However, additional studies are needed to see if the positive QDs are free or not in the cytosol. This new method also has potential for encapsulating QDs bioconjugates because the freezing process, used before, may denature proteins. We hope that this study may help in the development of effective methods of QDs release in the cytosol, so being possible to use the full advantages of these fluorescent probes to better understand several intracellular processes.UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasFONTES, AdrianaMATOS, Anna Lívia Linard2016-02-16T16:55:59Z2016-02-16T16:55:59Z2015-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15163porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2019-10-25T10:09:55Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/15163Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-25T10:09:55Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.none.fl_str_mv Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
title Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
spellingShingle Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
MATOS, Anna Lívia Linard
Células
Quantum dots
Lipossomas
title_short Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
title_full Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
title_fullStr Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
title_full_unstemmed Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
title_sort Lipossomas de diferentes composições para entrega intracelular de Quantum Dots
author MATOS, Anna Lívia Linard
author_facet MATOS, Anna Lívia Linard
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv FONTES, Adriana
dc.contributor.author.fl_str_mv MATOS, Anna Lívia Linard
dc.subject.por.fl_str_mv Células
Quantum dots
Lipossomas
topic Células
Quantum dots
Lipossomas
description Ensaios baseados em fluorescência possuem alta sensibilidade, o que pode proporcionar a identificação e quantificação de biomoléculas e ajudar a elucidar diversos eventos celulares. O desenvolvimento de novas sondas fluorescentes, tais como os Quantum Dots (QDs), tem permitido aos pesquisadores usufruir de todo o potencial de fluorescência. QDs são nanopartículas de materiais semicondutores, de 2 a 10 nm, que possuem características ópticas únicas, tais como fotoestabilidade. Todavia sua utilização no estudo intracelular ainda é limitada, pois sua passagem através da membrana celular não se dá passivamente, ficando preso em vesículas endocíticas, necessitando assim de um método que realize a sua entrega livre no citosol. Dentre algumas metodologias já descritas para entrega intracelular de QDs destacam-se a eletroporação, microinjeção e a fixação celular. Todavia, essas apresentam algumas desvantagens, sendo metodologias laboriosas ou danosas às células. Dentro dessa realidade os lipossomas fusogênicos aparecem como uma ferramenta capaz de sanar essas desvantagens, por serem vesículas de bicamadas lipídicas que podem se fundir às células liberando seu conteúdo no citosol. Assim, neste trabalho teve-se como objetivo desenvolver dois métodos utilizando lipossomas para carrear QDs hidrofílicos ao interior de células vivas. Primeiramente QDs de CdTe aniônicos foram encapsulados em lipossomas de fosfatidilcolina, catiônicos (contendo DOTAP) e fusogênicos (contendo DOPE, DOTAP e DPPE-Rh). A análise por microscopia de fluorescência de hemácias e células tronco incubadas com os lipossomas fusogênicos contendo os QDs negativos, evidenciou que os QDs ficaram ligados à membrana celular devido à diferença de cargas negativas dos QDs e positivas dos lipídeos. Portanto, na continuidade deste trabalho uma segunda abordagem, baseada na método de injeção em etanol, foi desenvolvida para a encapsulação de QDs e aplicada para os mesmos tipos de lipossomas anteriormente descritos. Nessa segunda metodologia, os QDs de CdTe positivos foram também utilizados, de forma a evitar a interação eletrostática entre os QDs e os lipídeos. Para ambos os métodos desenvolvidos, os lipossomas foram caracterizados por medidas de potencial zeta, de raio hidrodinâmico, microscopia de fluorescência e eletrônica de transmissão, confirmando que houve a encapsulação de QDs para todos os sistemas lipossomais utilizados. Ao longo de todo o estudo as hemácias foram células modelo importantes para avaliar a fusão dos lipossomas com a membrana celular, pois estas não apresentam atividade endocítica. Os lipossomas de fosfatidilcolina e catiônicos serviram de modelo para desenvolver as duas metodologias de encapsulação que posteriormente foram aplicadas aos fusogênicos. Os estudos feitos com hemácias e células HeLa, utilizando a segunda metodologia de encapsulação e lipossomas fusogênicos, sugerem a entrega dos QDs positivos nas células vivas. No entanto, estudos adicionais precisam ser desenvolvidos para comprovar se os QDs positivos se encontram livres ou não no citosol. Este novo método apresenta ainda potencialidade para a encapsulação de QDs bioconjugados, pois o processo de congelamento do anterior poderia desnaturar as proteínas. Esperamos que este estudo possa ajudar no desenvolvimento de métodos efetivos de liberação de QDs no citosol, de forma que seja possível se utilizar as vantagens dessas sondas fluorescentes para melhor compreender vários processos intracelulares.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-02-26
2016-02-16T16:55:59Z
2016-02-16T16:55:59Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15163
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/15163
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1856041927326040064