Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas
| Ano de defesa: | 2021 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia UFRJ |
| 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: | http://hdl.handle.net/11422/26147 |
Resumo: | Polymer nanoparticles have been widely used to formulate controlled release systems for targeting of active compounds. However, one of the main challenges is finding an efficient method to functionalize the particle surface, in order to encapsulate an active and apply the system to reach a target. In the present work, different strategies for chemical and physical functionalization of polymer nanoparticles based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) with one amino acid and four proteins were compared, in order to identify effects on the efficiency and stability of adsorption of these biomolecules. In order to promote the chemical bonding between the polymer surface and the biomolecule, the activating agents 1-ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and hexamethylenediamine (HMDA) were used. PMMA was used as a model polymer because of its wide use in biotechnological applications, while the model biomolecules were selected because of their widespread use in the pharmaceutical industry, different properties, and technological interest. It is shown that the physical adsorption route presents many competitive advantages and generally results in higher adsorption efficiencies and more stable products. However, it was also observed that the obtained results depend on the characteristic size of the biomolecules used, so that the chemical immobilization process can be more efficient for the functionalization of particles with small biomolecules. |
| id |
UFRJ_09727a0f422e10aa2b0e71d7c9240fdd |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:pantheon.ufrj.br:11422/26147 |
| network_acronym_str |
UFRJ |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculasNanopartículas poliméricasAdsorção físicaAdsorção químicaBiomoléculasCNPQ::ENGENHARIASPolymer nanoparticles have been widely used to formulate controlled release systems for targeting of active compounds. However, one of the main challenges is finding an efficient method to functionalize the particle surface, in order to encapsulate an active and apply the system to reach a target. In the present work, different strategies for chemical and physical functionalization of polymer nanoparticles based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) with one amino acid and four proteins were compared, in order to identify effects on the efficiency and stability of adsorption of these biomolecules. In order to promote the chemical bonding between the polymer surface and the biomolecule, the activating agents 1-ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and hexamethylenediamine (HMDA) were used. PMMA was used as a model polymer because of its wide use in biotechnological applications, while the model biomolecules were selected because of their widespread use in the pharmaceutical industry, different properties, and technological interest. It is shown that the physical adsorption route presents many competitive advantages and generally results in higher adsorption efficiencies and more stable products. However, it was also observed that the obtained results depend on the characteristic size of the biomolecules used, so that the chemical immobilization process can be more efficient for the functionalization of particles with small biomolecules.Nanopartículas poliméricas têm sido muito empregadas para formulação de sistemas de liberação controlada para direcionamento específico de compostos ativos. No entanto, um dos principais desafios é encontrar um método eficiente para funcionalizar a superfície da partícula, com o objetivo de encapsular um ativo e aplicar o sistema para atingir um alvo. No presente trabalho, comparou-se diferentes estratégias para funcionalização química e física de nanopartículas poliméricas à base de poli(metacrilato de metila) (PMMA) com um aminoácido e quatro proteínas, a fim de identificar efeitos sobre a eficiência e estabilidade da adsorção dessas biomoléculas. Para promover a ligação química entre a superfície do polímero e a biomolécula foram usados os agentes de ativação 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC) e a hexametilenodiamina (HMDA). O PMMA foi usado como polímero modelo por conta de seu amplo uso em aplicações biotecnológicas, enquanto as biomoléculas modelo foram selecionadas em função do amplo uso na indústria farmacêutica, diferentes propriedades e interesse tecnológico. Mostra-se que a rota de adsorção física apresenta muitas vantagens competitivas e, em geral, resulta em maiores eficiências de adsorção e em produtos mais estáveis. No entanto, observou-se também que os resultados obtidos dependem do tamanho característico das biomoléculas usadas, de forma que o processo de imobilização química pode ser mais eficiente para a funcionalização das partículas com biomoléculas pequenas.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia da NanotecnologiaUFRJBatista, Ariane de Jesus Sousahttp://lattes.cnpq.br/4150849442933154http://lattes.cnpq.br/6866019074272947Pinto, José Carlos Costa da Silvahttp://lattes.cnpq.br/6479420970768737Ferraz, Helen Conceiçãohttp://lattes.cnpq.br/1820877582714129Balbino, Tiago Albertinihttp://lattes.cnpq.br/7922519072204589Mattos, Gabriela Calidone de2025-06-16T14:22:52Z2025-06-18T03:00:11Z2021-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMATTOS, Gabriela Calidone de. Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas. 2021. 184 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://hdl.handle.net/11422/26147porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2025-06-18T03:00:11Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/26147Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2025-06-18T03:00:11Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| title |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| spellingShingle |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas Mattos, Gabriela Calidone de Nanopartículas poliméricas Adsorção física Adsorção química Biomoléculas CNPQ::ENGENHARIAS |
| title_short |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| title_full |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| title_fullStr |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| title_full_unstemmed |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| title_sort |
Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas |
| author |
Mattos, Gabriela Calidone de |
| author_facet |
Mattos, Gabriela Calidone de |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Batista, Ariane de Jesus Sousa http://lattes.cnpq.br/4150849442933154 http://lattes.cnpq.br/6866019074272947 Pinto, José Carlos Costa da Silva http://lattes.cnpq.br/6479420970768737 Ferraz, Helen Conceição http://lattes.cnpq.br/1820877582714129 Balbino, Tiago Albertini http://lattes.cnpq.br/7922519072204589 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Mattos, Gabriela Calidone de |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Nanopartículas poliméricas Adsorção física Adsorção química Biomoléculas CNPQ::ENGENHARIAS |
| topic |
Nanopartículas poliméricas Adsorção física Adsorção química Biomoléculas CNPQ::ENGENHARIAS |
| description |
Polymer nanoparticles have been widely used to formulate controlled release systems for targeting of active compounds. However, one of the main challenges is finding an efficient method to functionalize the particle surface, in order to encapsulate an active and apply the system to reach a target. In the present work, different strategies for chemical and physical functionalization of polymer nanoparticles based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) with one amino acid and four proteins were compared, in order to identify effects on the efficiency and stability of adsorption of these biomolecules. In order to promote the chemical bonding between the polymer surface and the biomolecule, the activating agents 1-ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and hexamethylenediamine (HMDA) were used. PMMA was used as a model polymer because of its wide use in biotechnological applications, while the model biomolecules were selected because of their widespread use in the pharmaceutical industry, different properties, and technological interest. It is shown that the physical adsorption route presents many competitive advantages and generally results in higher adsorption efficiencies and more stable products. However, it was also observed that the obtained results depend on the characteristic size of the biomolecules used, so that the chemical immobilization process can be more efficient for the functionalization of particles with small biomolecules. |
| publishDate |
2021 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2021-07 2025-06-16T14:22:52Z 2025-06-18T03:00:11Z |
| 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 |
MATTOS, Gabriela Calidone de. Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas. 2021. 184 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. http://hdl.handle.net/11422/26147 |
| identifier_str_mv |
MATTOS, Gabriela Calidone de. Análise comparativa de estratégias para funcionalização de nanopartículas poliméricas com biomoléculas. 2021. 184 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
| url |
http://hdl.handle.net/11422/26147 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio de Janeiro Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia UFRJ |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio de Janeiro Brasil Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia UFRJ |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRJ instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) instacron:UFRJ |
| instname_str |
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
| instacron_str |
UFRJ |
| institution |
UFRJ |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFRJ |
| collection |
Repositório Institucional da UFRJ |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) |
| repository.mail.fl_str_mv |
pantheon@sibi.ufrj.br |
| _version_ |
1861279128960892928 |