Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/48437
Type: Dissertação
Title: Estudo da capacidade de amplificação do sinal de fluorescência de anticorpos conjugados com nanopartículas de ouro detectado por citometria de fluxo.
Authors: Daniela Silva dos Reis
First Advisor: Luiz Orlando Ladeira
First Co-advisor: Lídia Maria de Andrade
First Referee: Ana Maria Caetano de Faria
Second Referee: Estefânia Mara do Nascimento Martins
Abstract: O uso de nanomateriais na área biomédica vem aumentando gradativamente com o aprimoramento das técnicas de síntese e funcionalização. Para que possa ser utilizado de maneira segura o nanomaterial dever ser altamente estável e baixa toxicidade. Neste trabalho foi proposto estudar a possibilidade de amplificação do sinal de fluorescência, utilizando baixas concentrações de anticorpos primários funcionalizados com nanopartículas de ouro (AuNP) e secundários também em concentrações diminutas e realizar o estudo sistemático da sua estabilidade e baixa toxicidade para as células. As AuNPs puras foram escolhidas por não emitem sinal de fluorescência após serem interceptadas por uma fonte luminosa, pela sua alta capacidade de absorção e transferência de energia e por não causar toxicidade para as células conhecidas e por ser altamente estável. Este trabalho envolveu as seguintes etapas: a) síntese das AuNPs pela rota do citrato de sódio; b) caracterização das AuNPs quanto ao tamanho e a morfologia; c) avaliação da viabilidade celular e ciclo celular; d) biofuncionalização das AuNPs com os anticorpos primários e secundários. Para isto, utilizou-se os anticorpos primários cetuximabe (CetIgG) e anti-CD44 (CD44IgG), para este último foi feita a identificação do seu ponto isoelétrico pela curva de variação do pH da solução e foram utilizados os anticorpos secundários Alexa Fluor®488IgG (AF488IgG) e Pe-CF594 IgG1 (Pe-CF594IgG. e) caracterização dos nanocomplexos formados; f) conjugação dos nanocomplexos com os anticorpos secundários; g) avaliação da ligação dos nanocomplexos aos anticorpos secundários; h) reconhecimento das moléculas-alvo presentes na membrana celular pelos nanocomplexos. Os espectros de UV-vis obtidos demonstraram a formação de nanopartículas de ouro, com banda plasmônica característica. Após a funcionalização com o CetIgG e CD44IgG , a espectroscopia UV-vis foi novamente realizada o que demonstrou sucesso neste procedimento pelos deslocamentos das curvas em relação as AuNPs puras. As AuNPs foram analisadas por microscopia eletrônica (MET) que demonstrou sua morfologia esférica. O estudo de estabilidade das AuNPs, foi realizado através das medições do espalhamento de luz dinâmico (DLS). O potencial zeta foi realizado para confirmar a estabilidade da emulsão coloidal. As AuNPs foram avaliadas antes e após a funcionalização com os anticorpos primários os resultados demostraram que as nanopartículas permaneceram dispersas. O teste de fluorimetria confirmar a funcionalização das AuNPs com CetIgG e CD44IgG , os resultados corroboram os dados obtidos pelo potencial zeta. Para confirmar a conservação do reconhecimento dos epítopos celulares e a amplificação pelos nanocomplexos AuNPCetIgG e AuNPCD44IgG a MET e a citometria de fluxo (CF) e citometria de fluxo com imagem (CFI) foram utilizadas. Os dados obtidos por estas técnicas demonstraram que, após, a funcionalização dos anticorpos primários com as AuNPs não houve prejuízo para reconhecimento e ligação aos receptores de membrana celular. Houve também o melhoramento da detecção do sinal em baixas concentrações pelos anticorpos secundários Alexa Fluor 488 (AF488IgG) e Pe-CF594IgG gerando resultados mais eficientes com espectros de emissões mais estreitos reduzindo a interferência em outros filtros e a redução dos custos da técnica de citometria de fluxo.
Abstract: The use of nanomaterials in the biomedical area is gradually increasing with the improvement of synthesis and functionalization techniques. In order to be used safely, the nanomaterial must be highly stable and have low toxicity. In this work it was proposed to study the possibility of amplifying the fluorescence signal, using low concentrations of primary antibodies functionalized with gold nanoparticles (AuNP) and secondary ones also in low concentrations and to carry out a systematic study of their stability and low toxicity to cells. Pure AuNPs were chosen because they do not emit a fluorescence signal after being intercepted by a light source, for their high capacity for energy absorption and transfer and for not causing toxicity to known cells and for being highly stable. This work involved the following steps: a) synthesis of AuNPs by the sodium citrate route; b) characterization of AuNPs in terms of size and morphology; c) evaluation of cell viability and cell cycle; d) biofunctionalization of AuNPs with primary and secondary antibodies. For this, the primary antibodies cetuximab (CetIgG) and anti-CD44 (CD44IgG) were used, for the latter the identification of its isoelectric point by the solution pH variation curve and the secondary antibodies Alexa Fluor®488IgG were used (AF488IgG) and Pe-CF594 IgG1 (Pe-CF594IgG. E) characterization of the formed nanocomplexes; f) conjugation of nanocomplexes with secondary antibodies; g) evaluation of the binding of nanocomplexes to secondary antibodies; h) recognition of the target molecules present in the cell membrane by the nanocomplexes. The UV-vis spectra obtained showed the formation of gold nanoparticles, with a characteristic plasmonic band. After functionalization with CetIgG and CD44IgG, UV-vis spectroscopy was performed again, which demonstrated success in this procedure due to the displacement of the curves in relation to pure AuNPs. AuNPs were analyzed by electron microscopy (MET) that demonstrated their spherical morphology. The AuNPs stability study was carried out through measurements of dynamic light scattering (DLS). The zeta potential was performed to confirm the stability of the colloidal emulsion. AuNPs were evaluated before and after functionalization with primary antibodies the results showed that the nanoparticles remained dispersed. The fluorimetry test confirms the AuNPs functionalization with CetIgG and CD44IgG, the results corroborate the data obtained by the zeta potential. To confirm the conservation of cell epitope recognition and amplification by the AuNPCetIgG and AuNPCD44IgG nanocomplexes at MET and flow cytometry (CF) and flow cytometry with image (CFI) were used. The data obtained by these techniques demonstrated that, after the functionalization of the primary antibodies with AuNPs, there was no impairment for recognition and binding to cell membrane receptors. There was also an improvement in signal detection at low concentrations by the secondary antibodies Alexa Fluor 488 (AF488IgG) and Pe-CF594IgG, generating more efficient results with narrower emission spectra, reducing interference in other filters and reducing the costs of the cytometry technique. flow.
Subject: Inovação
Biofarmácia
Ouro
Nanopartículas
Citometria de Fluxo
Fluorescência
Cetuximab
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/48437
Issue Date: 11-Nov-2019
metadata.dc.description.embargo: 11-Nov-2021
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