Modificações superficiais em pentóxido de nióbio: avaliação estrutural, atividade citotóxica e resposta biológica em Drosophila melanogaster

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Cerveira, Milena Mattes
• Orientador(a): Vaucher, Rodrigo de Almeida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Óxidos de nióbio; Estresse oxidativo; Drosophila melanogaster; Citotoxicidade; Atividade anticoagulante; Niobium oxide; Oxidative stress; Cytotoxicity; Anticoagulant activity
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/16379

A busca por novos biomateriais tem impulsionado o estudo de óxidos metálicos, como o óxido de nióbio (Nb2O5), devido à sua resistência à corrosão, inércia química e relevância econômica para o Brasil. O Nb2O5 apresenta aplicações interessantes na área da catálise revestimentos metálicos, vidros e polímeros, demonstrando a modulação a proliferação e adesão celular, bem como a redução dos níveis de marcadores inflamatórios. No entanto, há uma escassez de estudos sobre suas modificações superficiais e interações biológicas. Este estudo buscou caracterizar físico-quimicamente e avaliar a citotoxicidade in vitro e a toxicidade in vivo de óxidos de nióbio modificados superficialmente utilizando diferentes surfactantes, sendo eles ácido cítrico, ácido oleico, dodecil sulfato de sódio (SDS) e brometo de cetrimônio. As amostras de Nb2O5 foram avaliadas utilizando técnicas infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia RAMAN e difração de raios-x (DRX), mas não foi detectada nenhuma adição de grupos funcionais provindas dos surfactantes. O Nb2O5 puro obteve a maior área superficial (230,4 mg2/g) através da técnica de Brunauer-Emmett-Teller, e o Nb2O5 modificado com 0,5 mmol de SDS (NbSDS5) apresentou a maior acidez (3141 µmol/g), a partir da avaliação por dessorção de amônia. Por meio de análises in vitro e in vivo, observou-se um comportamento dose-dependente para a atividade hemolítica, variando de 1 a 10 mg/ml, sendo Nb2O5 puro altamente citotóxico para os eritrócitos (85% morte celular), e a modulação da via intrínseca de coagulação. Ademais, a citotoxicidade demonstrou proliferação celular para Nb2O5 modificado com 0,1 mmol de SDS (NbSDS1) mesmo em condições de pH baixo, mas aparentemente sem correlação com o extravasamento de íons de Nb para o meio. A exposição por via oral utilizando Drosophila melanogaster (10x e 50x a IC50 da atividade hemolítica) demonstrou que, mesmo a administração aguda (72h) foi capaz de alterar parâmetros como glicose, tiois não proteicos (NPSH) e espécies reativas. Entretanto, não modulou os níveis de triglicerídeos e peroxidação lipídica, podendo indicar um efeito protetor do tecido adiposo, uma vez que os níveis de NPSH aumentaram. Estes estudos demonstram, pela primeira vez, a exposição do Nb2O5 em eritrócitos, hepatócitos, via de coagulação e em um modelo animal de D. melanogaster.