Síntese e caracterização de quantum dots de emissão multicolorida: insight de um estudo com macrófagos RAW para o desenvolvimento de bionanossondas. - Khan, Zahid Ullah (2020)
O design e o desenvolvimento de uma nova geração de nanossondas são estritamente baseados no conhecimento preciso e prévio do comportamento entre células-nanopartículas, no movimento das partículas dentro e fora da célula, além de seu destino durante o percurso. A capacidade de manipular e superar as atividades de células e partículas são o pré-requisito para aprimorar a sensibilidade do diagnóstico e a eficiência terapêutica. O presente trabalho visou desvendar a potencialidade intrínseca de vários quatum dots (QDs) para o desenvolvimento futuro de nanossondas para o diagnóstico e monitoramento de distúrbios mediados por macrófagos como aterosclerose, osteoporose, doenças autoimunes, etc. Inicialmente, diferentes tipos de QDs de alta fotoluminescência, consistindo em ZnSe:Mn2 +, ZnSe:Eu2 +/Mn2 +@ZnS de emissão de multicores, CdSe/ZnS que emite cor a depender de seu tamanho e CdS/ZnS foram sintetizados por método organometálico de alta temperatura, e tornados solúveis em água pelo método de troca de ligantes, determinando suas propriedades físico-químicas e ópticas. Os QDs apresentaram boa estabilidade coloidal, boa dispersão em meios biológicos, intensa emissão fotoluminescente, tamanho pequeno entre 4-7 nm e alta cristalinidade. Foi avaliado o efeito dos QDs na linhagem celular de macrófago murino, RAW 264.7, e analisados qualitativa e quantitativamente pelo ultramicroscópio hiperespectral de campo escuro e de fluorescência CytoViva®, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e citometria de fluxo (FACS). Foram realizados ensaios de citotoxicidade como de anexina V/iodeto de propídio, MTT, exclusão por azul de tripano e ensaio de expressão de genes ligados à apoptose, onde não confirmaram qualquer efeito deletério óbvio dos QDs nas células, dentro do período de incubação estudado. A captação celular dos QDs foi muito eficiente e forneceu um sinal intenso de fluorescência que permitiu sua detecção facilmente através de microscopia de fluorescência e FACS. Além disso, a captação celular de QDs em baixas temperaturas (4°C) foi significativamente diminuída ou completamente interrompida em alguns casos, indicando uma preferência pelo mecanismo de endocitose dependente de energia. Foi também observado que os QDs aderem levemente e agregam à membrana celular antes de serem endocitadas por um caminho específico. Para elucidar as vias de endocitose, as células foram tratadas com QDs na presença de diferentes inibidores farmacológicos específicos da via: amilorida, óxido de fenilarsina, sacarose, metil-β-ciclodextrina e citocalasina D. Os resultados obtidos indicaram que a captação celular foi predominantemente facilitada via endocitose mediada por clatrina e/ou caveolae para todos os QDs, como esperado. Entretanto, no caso dos ZnSe:Eu2+/Mn2+@ZnS, (CdSe/ZnS)A e (CdSe/ZnS)B a internalização celular foi também executada por outros caminhos como micropinocitose ou fagocitose. Conclusivamente, os QDs apresentaram boa estabilidade coloidal, alta viabilidade celular, sinal de fluorescência aprimorado nas células e vias de entrada distintas em macrófagos RAW, sugerindo que os QDs aqui estudados são candidatos interessantes a serem explorados para o desenvolvimento de futuras nanossondas para diagnóstico de distúrbios mediados por macrófagos