Atividade antioxidante e anti-inflamatória das nanopartículas de óxido de zinco

Atividade antioxidante e anti-inflamatória das nanopartículas de óxido de zinco


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PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
DISCIPLINA: PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DE MEDICAMENTOS
Anderson Wilbur Lopes Andrade
Teresina-PI
2015
Atividade antioxidante e anti-inflamatória das nanopartículas de óxido de zinco
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 	INTRODUÇÃO 
NANOTECNOLOGIA
NANOCIÊNCIA
Foca o projeto, caracterização, produção e aplicação de sistemas e componentes em nanoescala (nm).
NANOPARTÍCULAS (NPs)
(dimensão da ordem de 100nm ou menor)
Os materiais, dispositivos e sistemas apresentam propriedades antes não observadas quando em tamanho micro ou macroscópico e aplicações fundamentalmente novas.
PAULA et al., 2012
A nanotecnologia é um campo da ciência que tem se desenvolvido de maneira impressionante, juntamente com a biotecnologia, conectando conhecimento da ciência dos materiais e da química com os da biologia, gerando saberes e produtos nas áreas biotecnológicas, farmacêuticas, médicas, de diagnóstico, entre outras (PAULA et al., 2012).
A nanociência se refere ao estudo do fenômeno e da manipulação de sistemas físicos que produzam informações significativas (isto é, diferenças perceptíveis), em uma escala conhecida como nano (10-9 m= 1 nm) com comprimentos típicos que não excedam 100 nm em comprimento em pelo menos uma direção. Portanto, a nanotecnologia foca o projeto, caracterização, produção e aplicação de sistemas e componentes em nanoescala.
Nessa escala de tamanho, os materiais apresentam novas propriedades, antes não observadas quando em tamanho micro ou macroscópico, por exemplo, a tolerância à temperatura, a variedade de cores, as alterações da reatividade química e a condutividade elétrica.
Consiste na habilidade de se trabalhar em nível atômico, molecular e macromolecular a fim de criar materiais, dispositivos e sistemas com propriedades e aplicações fundamentalmente novas.
Não há uma definição internacional consensual do que é uma nanopartícula. Contudo, um resumo do novo documento PAS71 [1], desenvolvido no Reino Unido, menciona: "Uma nanopartícula é um corpo tendo uma dimensão da ordem de 100 nm [2] ou menor".
A nanotecnologia é uma ciência interdisciplinar e existe na natureza desde que a terra evoluiu. Ela atravessa as fronteiras tradicionais do conhecimento da física, química, engenharia, botânica, zoologia e ciências da terra sendo, assim, interdisciplinar. Essa tecnologia tem sido amplamente aceita pelos cientistas, em razão do surgimento de propriedades químicas, mecânicas, magnéticas, químicas, eletrônicas e óticas únicas, dependentes da nanoescala.
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 	INTRODUÇÃO 
NANOPARTÍCULAS
Suas propriedades dependem fortemente de tamanho e formato - atribui a estas grande potencial para aplicação nas mais diversas áreas. 
As técnicas de produção de nanopartículas podem ser divididas em duas classes de acordo com o método de formação das estruturas. 
Bottom-up ("de baixo para cima") - construindo os materiais a partir de átomos ou moléculas individuais. 
Top-down ("de cima para baixo") - por meio da ruptura de uma porção maior do material em nanopartículas. 
FERREIRA; RANGEL, 2009
Suas propriedades dependem fortemente de tamanho e formato, o que atribui a estas estruturas, grande potencial para aplicação nas mais diversas áreas da ciência e tecnologia. 
formação do material bulk fornece energia favorável para o crescimento da partícula, sendo que a remoção desta energia de ativação (pelo abaixamento da temperatura do sistema, por exemplo) resulta num crescimento \u201cinterrompido\u201d e assim, permite o controle cinético do tamanho da partícula (5) . Um método de crescimento de partículas é o de evaporação de um metal por aquecimento ou com irradiação de laser, formando-se o chamado feixe de clusters. Uma desvantagem deste método é que as nanopartículas metálicas são geradas sem recobrimento, possuindo uma alta energia superficial, ocorrendo a sua imediata agregação na forma de um pó policristalino, favorecido termodinamicamente pela formação de ligações metal-meta
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 	INTRODUÇÃO 
As nanopartículas podem ser preparadas e estabilizadas por meio de métodos físicos e químicos, tais como:
ABLAÇÃO A LASER 
IRRADIAÇÃO DE ALTA ENERGIA
MÉTODOS TERMOELETROQUÍMICOS 
REDUÇÃO FOTOQUÍMICA 
Estes métodos são caros e tóxicos, por conseguinte, a utilização de extratos de plantas pode ser uma alternativa aos métodos de físico-químicos. 
De um modo geral, as nanopartículas podem ser preparadas e estabilizadas por meio de métodos físicos e químicos, tais como:
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 	INTRODUÇÃO 
 
SÍNTESE VERDE
SÍNTESE ECOLOGICAMENTE CORRETA DE NANOPARTÍCULAS. 
As sínteses físico-químicas possuem consumo intensivo de energia e às vezes podem envolver substâncias químicas tóxicas, enquanto as técnicas biológicas são rentáveis, limpas, atóxicas e ecologicamente corretas.
NANOPARTÍCULAS VERDE
RAI; BARATA, STÉFANI, 2013.
Síntese verde, síntese biológica e síntese biogênica são termos comumente usados para a síntese ecologicamente correta de nanopartículas. 
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DINORAH ERENO, 2014.
 	INTRODUÇÃO 
FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP
A escolha da pesquisadora recaiu sobre o micélio, porque, na sua avaliação, ele apresenta vantagens em relação ao corpo frutífero, como o crescimento mais rápido. \u201cAlém disso, a produção dos componentes químicos presentes no micélio é mais homogênea, porque trabalhamos em condições controladas no meio de cultivo líquido, como nutrientes, pH, temperatura, oxigenação, entre outras. Com isso conseguimos manter a reprodutibilidade desse material biológico\u201d, diz. A quantidade de compostos químicos presentes nesses organismos depende de fatores como a espécie e seleção de linhagens, a fase de desenvolvimento \u2013 corpo frutífero ou micélio \u2013 e o tipo de substrato utilizado.
Nesse caso, o estudo desenvolvido por Luciane Dias da Silva, mestranda orientada por Luciano Silva, tem como foco a síntese de nanopartículas de prata a partir de extratos de frutos e folhas da mangabeira (Hancornia speciosa).
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 	INTRODUÇÃO 
NPs de óxidos metálicos, dentre estes o óxido de zinco (ZnO), têm atraído a atenção dos pesquisadores pelas suas aplicações medicinais. 
ANDRADE; SOUSA, 2014.
NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
A ação dos íons e metais reduzidos permite um efeito pronunciado aos compostos biotecnologicamente sintetizados, principalmente na sua interação com as células vivas (atividade biológica).
As nanopartículas metálicas, particularmente seus óxidos, dentre estes o óxido de zinco (ZnO), têm atraído a atenção dos pesquisadores pelas suas aplicações medicinais, uma vez suas propriedades diferem significativamente daquelas observadas no material macroscópico. A ação dos íons e metais reduzidos permite um efeito pronunciado aos compostos biotecnologicamente sintetizados, principalmente na sua interação com as células vivas (atividade biológica)
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Expressão gênica 
 	INTRODUÇÃO 
A INFLAMAÇÃO é uma resposta protetora para uma variedade de fatores, tais como, danos físico-químicos, reações imunológicas, infecções microbianas, toxinas, hipóxia e danos nos tecidos (estresse oxidativo).
SISTEMA IMUNOLÓGICO
LIBERAÇÃO DE MEDIADORES 
PRÓ-INFLAMATÓRIO 
Interleucina - IL-1\u3b2, IL-6, IL-12, IL-18, Fator de necrose tumoral (TNF), Interferon gama (IFN-\u3b3) e fator estimulante de colônias granulócitos e macrófagos (GM-CSF).
FATOR NUCLEAR kapa \u3b2 (NF-k\u3b2) 
COX-2 
+
INDUTORES DA SÍNTESE 
DO ÓXIDO NÍTRICO (iNOS)
Lipopolissacarídeo
(LPS) 
ANTI-INFLAMATÓRIO
ANTI-INFLAMATÓRIO
ANTI-INFLAMATÓRIO
A inflamação é uma resposta protetora para uma variedade de fatores, tais como, danos físico-químicos, reações imunológicas, infecções microbianas, toxinas, hipóxia, e danos nos tecidos [23]. A resposta inflamatória é um processo complexo que inclui a ativação de células do sangue e a liberação de mediadores pró-inflamatório do sistema imunológico, dentre estas as citocinas interleucina