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Avaliação da eficiência de nanopartículas fotossensibilizadoras para aplicação em terapia fotodinâmica de câncer

Despite the continuous development of Photodynamic Therapy for the treatment of cancer, the expasion of clinical applications is still limited by the low accumulation of photosensitizer (PS) in the tumor tissue and by its short blood circulation time, either by its deactivation by biomolecules or du...

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Autor principal:	Rosa, Caio Henrique da Silva
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Câncer - Tratamento Fotoquimioterapia Nanopartículas Hipótese Cancer - Treatment Photochemotherapy Nanoparticles Hypothesis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26553
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id	riut-1-26553
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spelling	riut-1-265532021-12-02T06:05:57Z Avaliação da eficiência de nanopartículas fotossensibilizadoras para aplicação em terapia fotodinâmica de câncer Evaluation of the efficiency of photosensitizing nanoparticles for application in photodynamic therapy of cancer Rosa, Caio Henrique da Silva Colmenero, João Carlos Tada, Dayane Batista Colmenero, João Carlos Picinin, Claudia Tania Broday, Evandro Eduardo Tada, Dayane Batista Câncer - Tratamento Fotoquimioterapia Nanopartículas Hipótese Cancer - Treatment Photochemotherapy Nanoparticles Hypothesis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO Despite the continuous development of Photodynamic Therapy for the treatment of cancer, the expasion of clinical applications is still limited by the low accumulation of photosensitizer (PS) in the tumor tissue and by its short blood circulation time, either by its deactivation by biomolecules or due to its low solubility in the medium. The coupling of PS to nanoparticles (NPs) has emerged as a useful tool to overcome these limitations. NPs present greater penetration and retention in the tumor tissue since this tissue has irregular vasculature and pores larger than the pores of normal tissues. In addition to the enhanced tumor targeting, NPs increase the therapeutic efficiency of PS by protecting them from deactivations, preventing aggregation and allowing their photoactivity to be modulated. This work focused on basic research with Nanoparticles and Statistical Analysis applied to Toxicology tests. The efficiency evaluation of the effect caused by the functionalization of gold (AuNPs) and gold / silver nanoparticles (AuAgNPs) with the PS methylene bluse (MB) was performed by using the cytotoxicity parameter in the conditions of absence and presence of irradiation in comparison with the use of MB in solution. Cytotoxicity in the presence and absence of irradiation at 660 nm was studied in murine metastatic melanoma cells (B16-F10 Nex2). For the analysis of the obtained data, the Hypothesis Test was applied, allowing to evaluate the difference in the average values of cell viability obtained by using the samples at different concentration and metallic composition of the NPs. The data were analysed regarding the cytotoxic and photoactive effect (cytotoxicity in the presence of irradiation). The conclusion this work was supported by the t-test paired with the aid of the R language software to determine which combination of NP and MB had the least cytotoxic effect and the greatest photoactive effect, this being the AuNPs functionalized with MB in the combination of 0.24 nM of NPs and 0.98 M of MB. This combination resulted in 130% cell viability in the absence of irradiation and 92% cell viability in the presence of irradiation (102 J/cm2). Apesar do contínuo desenvolvimento da Terapia Fotodinâmica para o tratamento de câncer, o avanço dessa terapia nas aplicações clínicas ainda é contido pelo baixo acúmulo do fotossensibilizador (FS) no tecido tumoral e pelo seu curto tempo de circulação sanguínea, seja pela sua desativação por biomoléculas ou pela sua baixa solubilidade no meio. A ligação de FS às nanopartículas (NPs) surgiu como uma ferramenta útil para superar essas limitações. As NPs apresentam maior penetração e retenção no tecido tumoral uma vez que esse tecido possui vasculatura irregular e poros maiores que os poros de tecidos normais. Além de melhorar o direcionamento tumoral, as NPs aumentam a eficiência terapêutica dos FS por protegê-los de desativações, evitar a agregação e por permitir o controle da sua fotoatividade. Por meio do estudo de Nanomateriais com foco em pesquisa básica com Nanopartículas e Análise Estatística aplicada a ensaios de Toxicologia, foi desenvolvida a avaliação de eficiência do efeito causado pela funcionalização de NPs de ouro (AuNPs) e de ouro/prata (AuAgNPs) com FS azul de metileno (MB) pelo parâmetro de citotoxicidade, nas condições de ausência e presença de irradiação em comparação ao uso de MB em solução. A citotoxicidade na presença e ausência de irradiação em 660 nm foi estudada em células de melanoma metastático murínico (B16-F10 Nex2). Para a análise dos dados obtidos foi aplicado o Teste de Hipóteses permitindo avaliar a diferença entre os valores médios de viabilidade celular apresentados pelo uso das amostras em diferentes concentrações e composição metálica das NPs. Os dados foram analisados com respeito ao efeito citotóxico e fotoativo (citotoxicidade na presença de irradiação). A conclusão da proposta de trabalho foi fundamentada pelo teste-t pareado com o auxílio do software linguagem R para determinar qual combinação de NP e MB apresentou menor efeito citotóxico e maior efeito fotoativo, sendo essa as AuNPs funcionalizadas com MB na combinação de 0,24 nM de NPs e 0,98 M de MB. Essa combinação resultou em resultou em 130% de viabilidade celular na ausência de irradiação e 92% de viabilidade celular na presença de irradiação (102 J/cm2). 2021-12-01T20:11:50Z 2021-12-01T20:11:50Z 2021-05-11 bachelorThesis ROSA, Caio Henrique da Silva. Avaliação da eficiência de nanopartículas fotossensibilizadoras para aplicação em terapia fotodinâmica de câncer. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado de Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26553 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia de Produção Engenharia de Produção UTFPR
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description	Despite the continuous development of Photodynamic Therapy for the treatment of cancer, the expasion of clinical applications is still limited by the low accumulation of photosensitizer (PS) in the tumor tissue and by its short blood circulation time, either by its deactivation by biomolecules or due to its low solubility in the medium. The coupling of PS to nanoparticles (NPs) has emerged as a useful tool to overcome these limitations. NPs present greater penetration and retention in the tumor tissue since this tissue has irregular vasculature and pores larger than the pores of normal tissues. In addition to the enhanced tumor targeting, NPs increase the therapeutic efficiency of PS by protecting them from deactivations, preventing aggregation and allowing their photoactivity to be modulated. This work focused on basic research with Nanoparticles and Statistical Analysis applied to Toxicology tests. The efficiency evaluation of the effect caused by the functionalization of gold (AuNPs) and gold / silver nanoparticles (AuAgNPs) with the PS methylene bluse (MB) was performed by using the cytotoxicity parameter in the conditions of absence and presence of irradiation in comparison with the use of MB in solution. Cytotoxicity in the presence and absence of irradiation at 660 nm was studied in murine metastatic melanoma cells (B16-F10 Nex2). For the analysis of the obtained data, the Hypothesis Test was applied, allowing to evaluate the difference in the average values of cell viability obtained by using the samples at different concentration and metallic composition of the NPs. The data were analysed regarding the cytotoxic and photoactive effect (cytotoxicity in the presence of irradiation). The conclusion this work was supported by the t-test paired with the aid of the R language software to determine which combination of NP and MB had the least cytotoxic effect and the greatest photoactive effect, this being the AuNPs functionalized with MB in the combination of 0.24 nM of NPs and 0.98 M of MB. This combination resulted in 130% cell viability in the absence of irradiation and 92% cell viability in the presence of irradiation (102 J/cm2).
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