Tese

Activation of photosensitive proteins with radioluminescent nanoparticles and X-rays (2023)

• Authors:
  • Micheletto, Mariana Chaves
  • Costa Filho, Antonio José da (Orientador)
  • Guidelli, Eder José (coorient)
• Autor USP: MICHELETTO, MARIANA CHAVES - FFCLRP
• Unidade: FFCLRP
• Sigla do Departamento: 591
• DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-29012024-145718
• Subjects: IRRADIAÇÃO; TERAPIA FOTODINÂMICA; RAIOS X; NANOPARTÍCULAS; NEOPLASIAS
• Keywords: Cancer treatment; Fotossensibilizadores geneticamente codificados; Genetically encoded photosensitizer; Irradiação de raios-X; Nanopartículas cintilantes; Photodynamic therapy; Scintillating nanoparticles; Tratamento do câncer; X-ray irradiation
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
  • Financiamento CNPq
  • Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
    Processo FAPESP: 2021/12632-8
• Language: Inglês
• Abstract: A terapia fotodinâmica (PDT) é tradicionalmente limitada devido à baixa penetração da luz ultravioleta-visível (UV-vis) nos tecidos humanos. No entanto, tecnologias avançadas permitem a excitação de fotossensibilizadores (PS) em diferentes comprimentos de onda, oferecendo oportunidades para a descoberta de cintiladores compatíveis. Um complexo mais eficiente de nanopartículas e fotossensibilizadores pode ser projetado através de um entendimento mais completo das propriedades de cada componente do sistema. Esta pesquisa foca na aplicação inovadora dos raios-X como uma alternativa à luz UV-vis para uma excitação mais profunda de tumores na PDT. Nanopartículas cintilantes (ScNP) são necessárias como intermediárias para converter a energia dos raios-X em luz visível. O papel de PS é cumprido por proteínas geneticamente codificadas. Exploramos a interação das proteínas eGFP, KillerOrange e KillerRed com ScNP de LaF3:Tb3+ em termos de suas propriedades físico-químicas e de transferência de energia, enquanto também investigamos a estrutura, estabilidade e função de tais proteínas em condições fisiológicas adversas e sob irradiação de raios-X. Em um segundo sistema de interesse do projeto, dopamos nanopartículas de Óxido de Háfnio (HfO2) com titânio (Ti) para realçar suas propriedades de luminescência e criamos uma dispersão estável em tampão PBS. Para estabilizar as nanopartículas em PBS, revestimo-las com ácido cítrico (CA). Como PS neste caso, usamos a proteína miniSOG com seu C-terminal modificado pela inserção de uma sequência de glutamatos (E), formando miniSOG-PolyE. A sequência de PolyE procurou mimetizar a interação do CA com as nanopartículas de HfO2. As proteínas exibiram estabilidade sob condições severas experimentadas durante as terapias do câncer. A caracterizaçãobiofísica das proteínas, combinada com testes usando radiação ionizante, revelou uma interação mínima da proteína com raios-X. Demonstramos a transferência de energia de ScNP para eGFP, KO, e KR. O sistema constituído por eGFP, KO and KR conjugadas às nanopartículas de LaF3:Tb3+ se mostrou eficiente na prevenção do crescimento de culturas bacterianas, provavelmente via geração de espécies reativas de oxigênio. A modificação genética que resultou na miniSOG-PolyE aumentou a ligação com a nanopartícula de HfO2 e estabilizou a dispersão coloidal em ambientes semelhantes aos sistemas biológicos. Propomos esses sistemas como vias promissoras para o uso de PS codificados geneticamente em aplicações de PDT com raios-X. Pesquisas adicionais sobre este tema podem abrir caminho para terapias contra o câncer mais eficazes e esclarecer sobre a interação de nanopartículas cintilantes e proteínas para criar um nanocomposto conjugado com maior estabilidade na dispersão em meios biológicos
• Imprenta:
  • Publisher place: Ribeirão Preto
  • Date published: 2023
• Data da defesa: 28.11.2023

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-29012024-145718 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
• URL de acesso aberto
• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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How to cite

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• ABNT

  MICHELETTO, Mariana Chaves. Activation of photosensitive proteins with radioluminescent nanoparticles and X-rays. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-29012024-145718/. Acesso em: 29 dez. 2025.

• APA

  Micheletto, M. C. (2023). Activation of photosensitive proteins with radioluminescent nanoparticles and X-rays (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-29012024-145718/

• NLM

  Micheletto MC. Activation of photosensitive proteins with radioluminescent nanoparticles and X-rays [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-29012024-145718/

• Vancouver

  Micheletto MC. Activation of photosensitive proteins with radioluminescent nanoparticles and X-rays [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-29012024-145718/

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