Desenvolvimento de membranas inteligentes para liberação de fármacos com potencial para aplicação em tratamento de câncer de pele

dc.contributor.advisor-co1Paula, Marcos Marques da Silva
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9465127865782783eng
dc.contributor.advisor-co2Sales, Maria Goreti Ferreira
dc.contributor.advisor-co2orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9936-7336eng
dc.contributor.advisor1Brito, Walter Ricardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0146388169116307eng
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6493-0237eng
dc.contributor.referee1Gonçalves, Daniel Araujo
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3631606817135499eng
dc.contributor.referee2Couceiro, Paulo Rogerio da Costa
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0117665735282078eng
dc.contributor.referee3Costa, Renyer Alves
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8238411816105938eng
dc.contributor.referee4Fernandes, Rúben Miguel Pereira
dc.contributor.referee4orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8933-3984eng
dc.creatorFarias, Taisa Lorene Sampaio
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8638542706495252eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5323-3316eng
dc.date.issued2026-02-27
dc.description.abstractThis work aimed to develop an intelligent membrane platform for controlled release with potential application in topical skin treatments, including cutaneous cancer. Gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized via two routes: the Turkevich method (sodium citrate) and a green route (tannic acid). Both approaches successfully produced AuNPs, as confirmed by UV–Vis SPR bands in the 520–550 nm range (≈533 nm for citrate and ≈529 nm for tannic acid). Transmission electron microscopy (TEM) showed predominantly spherical, monodisperse nanoparticles, with mean diameters of 19.8 ± 2.34 nm (citrate) and 9.56 ± 2.66 nm (tannic acid). FTIR spectra indicated functional groups consistent with the reducing/stabilizing agents, revealing distinct surface chemistries between the two syntheses. In antimicrobial susceptibility assays, AuNPs showed no antibacterial activity under the tested conditions (2.5 µg/mL). In cell assays, tannic-acid-reduced AuNPs displayed higher biocompatibility (~85.89% viability), whereas citrate-derived AuNPs were more cytotoxic (~40.56% viability), supporting the selection of the green-route AuNPs for subsequent steps. The feasibility of microRNA functionalization was indicated by a shift in the SPR peak after conjugation. AuNPs were then encapsulated in PNIPAm, with indirect evidence from the attenuation/disappearance of the SPR band in UV–Vis spectra and confirmation by TEM, which revealed nanoparticle aggregates surrounded by a polymeric matrix; optimization studies were suggested to reduce aggregation. Thermoresponsive behavior assessed between 31 and 37 °C showed an increase in the plasmonic band with temperature and stabilization near 37 °C, consistent with PNIPAm responsiveness and relevant to physiological conditions. In parallel, poly(ε-caprolactone) (PCL) membranes were produced by electrospinning, yielding uniform fibers and good reproducibility. Ozone sterilization was effective (no microbial contamination) and preserved wettability (~123°), chemical composition (FTIR/Raman), thermal behavior (TGA/DSC), and mechanical performance. The membranes exhibited excellent biocompatibility with MRC-5 fibroblasts (>97% viability) and supported cell adhesion. Finally, PCL membranes incorporating PNIPAm(AuNP) by ex situ and in situ approaches were evaluated by UV–Vis at 37 °C, indicating progressive release; the in situ approach showed a more uniform profile. Overall, the PCL/PNIPAm(AuNP) system represents a promising platform for local delivery of drugs and biomolecules (including microRNAs), with potential applications in complex wound management and targeted therapies for cutaneous neoplasms.eng
dc.description.resumoEste trabalho teve como objetivo desenvolver uma plataforma de membranas inteligentes para liberação controlada com potencial aplicação em tratamentos tópicos na pele, incluindo câncer cutâneo. Nanopartículas de ouro (AuNPs) foram sintetizadas por duas rotas: Turkevich (citrato de sódio) e rota verde (ácido tânico). Ambas apresentaram formação bem-sucedida, evidenciada por picos de SPR em UV–Vis entre 520–550 nm (≈533 nm para citrato e ≈529 nm para ácido tânico). A microscopia eletrônica de transmissão (MET) confirmou morfologia predominantemente esférica e monodispersa, com diâmetro médio de 19,8 ± 2,34 nm (citrato) e 9,56 ± 2,66 nm (ácido tânico). Os espectros de FTIR indicaram grupos funcionais compatíveis com os agentes redutores/estabilizantes utilizados, evidenciando superfícies com características distintas entre as rotas. No teste de suscetibilidade antimicrobiana, as AuNPs não apresentaram atividade antibacteriana nas condições avaliadas (2,5 µg/mL). Em ensaios celulares, as AuNPs reduzidas por ácido tânico mostraram maior biocompatibilidade (viabilidade ~85,89%), enquanto as obtidas por citrato apresentaram maior citotoxicidade (viabilidade ~40,56%), motivando a escolha da rota verde para as etapas subsequentes. A viabilidade de funcionalização com microRNA foi indicada por deslocamento do pico plasmônico após a conjugação. As AuNPs foram encapsuladas em PNIPAm, com evidência indireta pelo desaparecimento/atenuação do pico de SPR no UV–Vis e confirmação por TEM, que mostrou nanopartículas em aglomerados recobertos por matriz polimérica; estudos de otimização foram indicados para reduzir agregação. Ensaios térmicos entre 31 e 37 °C demonstraram aumento da banda plasmônica com a temperatura e estabilização próxima a 37 °C, coerente com a responsividade do PNIPAm e relevante para aplicação fisiológica. Paralelamente, membranas de poli(ε-caprolactona) (PCL) foram produzidas por eletrofiação, apresentando fibras uniformes e boa reprodutibilidade. A esterilização por ozônio mostrou-se eficaz, sem contaminação microbiana, preservando propriedades de molhabilidade (≈123°), composição química (FTIR/Raman), comportamento térmico (TGA/DSC) e mecânico. As membranas exibiram excelente compatibilidade biológica com fibroblastos MRC-5 (viabilidade >97%) e adequada adesão celular. Por fim, membranas de PCL contendo PNIPAm(AuNP) por incorporação ex situ e in situ foram avaliadas por UV–Vis em 37 °C, indicando liberação progressiva; a abordagem in situ apresentou comportamento mais uniforme. Conclui-se que o sistema PCL/PNIPAm(AuNP) é uma plataforma promissora para entrega local de fármacos e biomoléculas (incluindo microRNAs), com potencial aplicação em feridas complexas e terapias direcionadas para neoplasias cutâneas.eng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationFARIAS, Taisa Lorene Sampaio. Desenvolvimento de membranas inteligentes para liberação de fármacos com potencial para aplicação em tratamento de câncer de pele. 2026. 109 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11676
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exataseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMelanoma cutâneopor
dc.subjectCâncerpor
dc.subjectMembrana inteligentepor
dc.subjectmicroRNApor
dc.subjectAuNPpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICAeng
dc.subject.otherNeoplasias cutâneaspor
dc.subject.otherMelanomapor
dc.subject.otherMicroRNAspor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/94034/TESE_TaisaFarias_PPGQ.pdf.jpg*
dc.titleDesenvolvimento de membranas inteligentes para liberação de fármacos com potencial para aplicação em tratamento de câncer de peleeng
dc.title.alternativeDevelopment of smart membranes for drug delivery with potential application in skin cancer treatmenteng
dc.typeTeseeng

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