Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) apresentam propriedades essenciais para diagnóstico e terapia, como facilidade na sua síntese, nas modificações de sua superfície, no controle de monodispersão da solução e do tamanho. A partir de modificação química da superfície, a redução de ouro oriunda de fitoquímicos para a formação de nanopartículas é um método promissor da nanotecnologia verde. O composto responsável pela redução e estabilização, nesse respectivo trabalho, é o ácido tânico (AT) obtido através da hidrólise do tanino, um polifenol sintetizado pelas plantas. O AT possui atividade antioxidante, proporcionada pelas hidroxilas presentes na molécula, neutralizando a atividade de radicais livres gerados no organismo. Uma das principais causas dos cânceres é decorrente da fosforilação anormal dos resíduos de tirosina que faz com que a fosforilação seja mantida, levando a uma ativação permanente dos sinais de transdução. As proteínas tirosinas quinases (PTKs) são um grupo de enzimas responsável por catalisar a fosforilação dos resíduos de tirosina nas proteínas, sendo necessária para a manutenção do estado cancerígeno. O AT possui alta capacidade de inibição das PTKs. A síntese de AuNPs-AT foi estabelecida pelo procedimento de redução química, utilizando uma solução de sal de ouro (NaAuCl4) que foi acrescida em uma solução de AT sob refrigeração. Os diâmetros hidrodinâmicos medidos na amostra não centrifugada, designada como NC, apresentou tamanho 37,88 nm, na amostra centrifugada uma vez, nomeada como S1, 38,85 nm e na amostra centrifugada duas vezes, denominada como S2, 40,50 nm. Foi perceptível o efeito das centrifugações a fim de retirar o excesso de agente estabilizante que não reagiu, foi permitido uma maior agregação das nanopartículas, segregando os variados tamanhos. Os valores do índice de polidispersão (PDI) das AuNPs-AT estão na faixa de 0,245 – 0,262, sendo considerada como de polidispersividade média, supondo que os agregados de nanopartículas estavam com tamanhos uniformes entre si. A citotoxicidade sobre as células MCF-7 (células tumorais) e HUVEC (células não tumorais) foi realizada por meio do método MTT, com a concentração de 25% e 50%. Houve um aumento significativo dos índices de absorbância em concentração 50%, induzido pela amostra AuNPs-AT S2 em células não tumorais, indicando menor citotoxicidade. No caso das células tumorais, induzidas pelas AuNPs-AT NC em concentração de 25% foram capazes de causar morte celular. Os resultados provaram, de forma satisfatória e aprimorada, a formação de AuNPs pelo método de síntese verde com as alterações propostas. O revestimento através do ácido tânico apresentou maior eficiência na inibição e efeito antitumoral, conforme mostrado nos ensaios de citotoxicidade. Nesse estudo, as nanopartículas tinham diâmetro de ? 39,08 nm, o tamanho e o recobrimento não foram consideravelmente tóxicos em aplicações para fins médicos. No geral, as AuNPs-AT foram bem toleradas pelas células.

SPADREZANO, I.; FREITAS, L.F. de; BATISTA, J.G.; SOUSA, T.d.; LUGAO, A.B. Aplicação de nanopartículas de ouro preparadas com ácido tânico em células cancerígenas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33820. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) com diferentes tamanhos e formas têm sido amplamente estudadas em todo o mundo. A síntese de AuNPs geralmente envolve agentes de redução e solventes que apresentam problemas relacionados à toxicidade. A fim de resolver esta questão, metabólitos presentes em diversos extratos de plantas tem sido explorados para a preparação de diferentes nanopartículas. Pesquisadores mostraram que alguns fitoquímicos, como a mangiferina (MGF) e resveratrol (RESV), além de reduzirem e estabilizarem as AuNPs, são capazes de funcionalizá-las. O aumento na produção e utilização das nanopartículas tem provocado grande preocupação quanto aos impactos e riscos potenciais que estas podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Desta forma, o estudo teve como objetivo avaliar o nível de toxicidade das AuNPs, reduzidas e estabilizadas com MGF e RESV in vitro e in vivo, comparando-as com o método clássico de síntese de AuNPs, descrito por Turkvich, no qual o citrato de sódio é o agente redutor e estabilizante (CITR-AuNPs). Foi realizado o ensaio de citotoxicidade de acordo com a International Standard Organization (ISO 10993-5, 2009) e o ensaio de toxicidade aguda em embriões de Zebrafish (FET TEST), de acordo com o protocolo da OECD nº 236. Zebrafish é um importante modelo animal utilizado nas áreas de biologia do desenvolvimento, genética e biomedicina e é utilizado em ensaios ecotoxicológicos. Como o zebrafish apresenta 70% de similaridade genética com humanos, assim como similaridades fisiológicas e anatômicas, este modelo pode ser usado para prever efeitos de toxicidade em humanos. Além de alta taxa reprodutiva e rápido desenvolvimento embrionário, a espécie apresenta grande sensibilidade quando exposta a produtos químicos, sendo capaz de absorver rapidamente os compostos que são diretamente adicionados à água e acumulá-los em vários tecidos. O organismo é de fácil obtenção, gerenciamento e de baixo custo. Tanto as nanopartículas reduzidas e estabilizadas com MGF e RESV, quanto os redutores, não apresentaram citotoxicidade, porém as CITR-AuNPs apresentaram IC50 de 180 μg.mL-1. Em relação ao FET TEST, a taxa de letalidade dos organismos expostos a MGF e MGF-AuNPs, ambas na concentração de 350 μg.mL-1, foi de 12% e 5% respectivamente. Já a taxa de letalidade dos organismos expostos ao RESV na concentração de 165 μg.mL-1, foi de 17.5%. A CL50 obtida das RESV-AuNPs foi de 14.55 μg.mL-1, nas concentrações de 82.5 e 165 μg.mL- 1, observou-se atraso estatísticamente significativo da eclosão dos organismos, no período de 72 horas pós fecundação. A taxa de letalidade dos organismos expostos ao citrato de sódio e CITR-AuNPs, ambas na concentração de 250 μg.mL-1, foi de 3.75% e 16.25% respectivamente. Não foram encontrados valores de CL50 nas concentrações testadas das nanopartículas, exceto RESV-AuNPS. Nanopartículas com maiores concentrações do que as testadas não apresentam estabilidade, tendendo a aglomeração e precipitação.

CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.S.; MAZIERO, J.S.; ROGERO, S.; ROGERO, J.R.; VIVEIROS, W.; KATTI, K.; LUGAO, A.B.; ALAVARSE, R.D. Avaliação da toxicidade in vitro e in vivo das nanopartículas de ouro reduzidas e estabilizadas com mangiferina e resveratrol. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 35-35. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31548. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Gold nanoparticles (AuNPs) of different sizes and shapes have been extensively studied by researchers and laboratories around the world. Several studies have demonstrated the applicability of gold nanoparticles in the treatment and diagnosis of cancer, in the treatment of chronic inflammation, infections, degenerative diseases and autoimmune diseases [1]. The synthesis of AuNPs generally involves reducing agents which present problems related to toxicity. In order to address this issue, metabolites present in various plant extracts have been exploited for the preparation of different nanoparticles. The methods that use phytochemicals to reduce metal ions provide a green approach to nanotechnology, known as green nanotechnology [2]. Researchers have shown that some phytochemicals, such as mangiferin (MGF) and epigallocatechin-gallate (EGCG), in addition to reducing and stabilizing the gold nanoparticles, are able to functionalize them. These molecules have chemical groups that allow binding to overexpressed receptors on some types of tumor cells [3]. The objective of this study was to evaluate the level of toxicity of the gold nanoparticles, reduced and stabilized with epigallocatechin-gallate (EGCG-AuNPs) in Zebrafish embryos (Danio rerio), as an indication of a possible environmental effect. To assess the developmental impact of embryos, organisms were exposed to different dilutions of the EGCG-AuNPs suspension for a 96-hour period according to OECD Protocol 236 (Fish Embryo Acute Toxicity Test-FET). Zebrafish is an established vertebrate model for the study of development, disease and is being increasingly used for both pre-clinical studies and toxicological applications due to a range of favorable traits [4]. EGCG-AuNPs demonstrated toxicity, with organ lethality being less than 33% at all concentrations used. The work provided a contribution on the toxicity of AuNPs synthesized and stabilized with the epigallocatechin-gallate reducing agent and using Zebrafish embryos as an animal.

CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.S.; MAZIERO, J.S.; DAMASCENO, K.C.; ORMENIO, M.B.; CAVALCANTE, B.K.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B. Evaluation of the toxicity of gold nanoparticles produced by green nanotechnology in Zebrafish (Danio rerio). In: WORKSHOP ON ENVIRONMENTAL NANOTECHNOLOGY, 3rd, October 5-8, 2018, Sorocaba, SP. Abstract... 2018. p. 28-28. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30122. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Cancer is among the diseases with the highest mortality rate, with more than 100 different types that occur due to mutations in the genetic material of cells. It is the third leading cause of death worldwide after cardiovascular and infectious diseases. In addition, the number of diseases caused by oxidative stress that results from an imbalance between the formation and neutralization of oxidizing species is increasingly perceived. Oxidative stress is initiated by free radicals and their interactions with biological macromolecules, such as proteins, lipids and DNA, healthy human cells and cause damage to proteins and DNA, with lipid peroxidation. These changes contribute to cancer, atherosclerosis, cardiovascular and inflammatory diseases. All cells are exposed to oxidative stress and therefore oxidation and free radicals play an important role in the development of cancer. Medicinal plants have a special place in cancer management. Several cancer researchers have been carried out studies using traditional medicinal plants, to discover new therapeutic agents that do not have side effects associated with chemotherapeutic agents. Studies using the extract of Annona muricata L., popularly known as araticum, have demonstrated potential anti-inflammatory and anticancer action, due to its antioxidant and immunological properties. The objective of the present work was to develop gold nanoparticles using Annona muricata L. dry extract and verify their physical-chemical characteristics, such as size, shape, and stability. The results obtained show that it is possible to synthesize gold nanoparticles with potential applications in medicine using the extract of araticum. Characterization was performed using the techniques of UV-Vis spectrophotometry, dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM). The in vitro stability study of the gold nanoparticles synthesized with the araticum extract was carried out for thirty days. The nanoparticles showed to be stable in different media during this period and the monitoring was done by spectrophotometry.

BATISTA, J.G.; FREITAS, L.F.; CRUZ, C.C. da; LUGAO, A.B.; RODRIGUES, A.S.; SANTOS, L.O.; PIRES, M.A. Green nanotechnology: stability and interactions of gold nanoparticles obtained with Annona muricata extract. In: PAN-AMERICAN NANOTECHNOLOGY CONFERENCE, 2nd, March 4-7, 2020, Águas de Lindoia, SP. Abstract... 2020. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31879. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Gold nanoparticles (AuNPs) are among the most widely studied metal nanoparticles for biomedical applications. AuNPs can be synthesized by chemical reduction. Several methods for this type of synthesis are described in the literature, one of them is the Turkevich method, which uses sodium citrate (CITR) as a reducing agent. Other methods were developed based on the use of solvent systems during nanoparticle production. Although they are efficient production methods, they are environmentally unviable. In order to address this issue, metabolites present in various plant extracts have been explored for the preparation of different AuNPs. Green nanotechnology is the nanotechnology aspect that aims to develop protocols to generate sustainable products and production processes, in order to minimize the use of toxic compounds. In this study, the phytochemicals chosen as reducing agents and stabilizers for AuNPs synthesis were mangiferin (MGF) and resveratrol (RESV). Due to their ability to interact with biological systems, along with various applications of AuNPs, their toxicity has become one of the most important concerns. Due to the increased production and use of AuNPs, their risk of reaching different environmental compartments and becoming available increases the importance of determining toxicity in various species of biological interest, such as microcrustaceans and fish. Zebrafish is an important animal model used in the areas of developmental biology, genetics, biomedicine, nanotoxicology and is also used in ecotoxicological assays. The aim of the study is to evaluate the toxicity level of MGF (MGF-AuNPs) and RESV (RESV-AuNPs) reduced and stabilized AuNPs in vitro and in vivo by comparing them with the classical AuNPs synthesis method described by Turkvich (CITR-AuNPs). The study has two strands, one of which is to evaluate the level of nanomaterial toxicity using the zebrafish animal model as a preclinical study, and the other to evaluate the level of nanomaterial toxicity using the zebrafish animal model as a study of environmental toxicity. Cytotoxicity assay according to ISO 10993-5, Zebrafish FET TEST according to OECD 236 and Microinjection Assay in Zebrafish embryos. Green nanotechnology has proven to be a valuable tool in the synthesis of AuNPs for toxicity, not requiring the use of solvents and potentially toxic substances. The toxicity of AuNPs varied according to the assay. In the cytotoxicity assay, IC50 was obtained from CITR-AuNPs, whose IC50 was about 72%, which corresponds to the Au concentration of 74.16 µg.mL-1. In FET, RESV-AuNPs caused delays in the hatching process of zebrafish embryos, and it was the only sample that could obtain the LC50 (4.41%, corresponding to the Au concentration of 6,57 µg.mL -1). In the assay in which AuNPs were microinjected into embryos, the concentration causing toxic effect was not found in 50% of the organisms.

CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.; MAZIERO, J.d.; FERNANDES, B.V.; VIVEIROS, W.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B. In vitro and In vivo toxicity of Gold nanoparticles synthesized and stabilized with phytochemicals. In: PAN-AMERICAN NANOTECHNOLOGY CONFERENCE, 2nd, March 4-7, 2020, Águas de Lindoia, SP. Abstract... 2020. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31899. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O câncer está entre as doenças com maior índice de mortalidade, com mais de 100 tipos diferentes ocorrendo devido a mutações no material genético das células. É a terceira principal causa de morte em todo o mundo após doenças cardiovasculares e infecciosas. Além disso, percebe-se cada vez mais que muitas das doenças se devem ao “estresse oxidativo” que resulta de um desequilíbrio entre a formação e a neutralização de espécies oxidantes. O estresse oxidativo é iniciado pelos radicais livres, que buscam estabilidade através do pareamento de elétrons com macromoléculas biológicas, como proteínas, lipídios e DNA, em células humanas saudáveis e causam danos às proteínas e ao DNA, juntamente com a peroxidação lipídica. Essas mudanças contribuem para o câncer, aterosclerose, doenças cardiovasculares, envelhecimento e doenças inflamatórias. Todas as células são expostas ao estresse oxidativo e, portanto, a oxidação e os radicais livres desempenham um papel importante no desenvolvimento do câncer e na carcinogênese.Portanto, ainda estão sendo feitos esforços para procurar substâncias eficazes que ocorrem naturalmente e que possam impedir, desacelerar ou reverter o desenvolvimento do câncer. Plantas medicinais têm um lugar especial na gestão do câncer. Diversos estudos de pesquisa sobre o câncer foram realizados utilizando plantas medicinais tradicionais, em um esforço para descobrir novos agentes terapêuticos que não possuem efeitos secundários associados aos presentes agentes quimioterápicos. Estudos utilizando extrato de Annona muricata L., popularmente conhecida como araticum, demonstraram potencial ação anti-inflamatória e anticâncer, devido suas propriedades antioxidante e imunológica. O objetivo do presente trabalho foi sintetizar nanopartículas de ouro utilizando o extrato seco de Annona muricata L. e verificar suas propriedades físico-químicas, como tamanho, formato e estabilidade. E assim unir as propriedades do araticum com as das nanopartículas de ouro que possuem aplicações na terapia e diagnóstico de câncer. Os resultados obtidos, demonstram que é possível sintetizar nanopartículas de ouro com potencial aplicação na medicina utilizando o extrato de araticum. A caracterização foi realizada por meio das técnicas de espectrofotometria UV-Vis, espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM). O estudo de estabilidade in vitro foi realizado misturando-se a solução de nanopartículas de ouro com NaCl, histidina, cisteína, BSA, pH 5, 7 e 9. As nanopartículas apresentaram tamanho médio de 15 nm por TEM e tamanho hidrodinâmico médio de 30 nm por DLS. No teste de estabilidade in vitro, as nanopartículas de ouro sintetizadas com o extrato seco de araticum apresentaram estabilidade em todos os meios testados por até 14 dias, não havendo diminuição na absorbância no comprimento de 525 nm, que é característico do dipolo gerado pela ressonância plasmônica de superfície em nanopartículas de ouro.

BATISTA, J.G.S.; LUGAO, A.B.; DA CRUZ, C.C.; DE FREITAS, L.F.; SANTOS, L.O.; RODRIGUES, A.S. Nanotecnologia verde: síntese de nanopartículas de ouro utilizando extrato de Annona muricata L.. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 29-29. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31553. Acesso em: $DATA.

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Abstract: There are several protocols for the synthesis of gold nanoparticles, and lately there is a trend for green methods in order to minimize the environmental impacts. The reduction of gold salts by epigallocatechin 3 gallate, for instance, generates stable and uniform nanoparticles without the use of toxic compounds, and so does the radiolytic synthesis protocol. For medical purposes, proteins like albumin and papain are useful coating agents, providing a better biological effectiveness. Here we present a comparison of different synthetic and protein coating protocols for gold nanoparticles regarding their stability in different NaCl concentrations and pH, aiming for the development of nanoparticles that are able to be administered in physiologic solutions to patients. The nanoparticles were synthesized via EGCG (2 mg mL 1) reduction of gold salt (5 mmol L 1) in phosphate buffer pH 7.0. Those nanoparticles were coated or not with albumin or papain (1 mg mL 1) using mercaptopropionic acid. Other protein coated gold nanoparticles were synthesized radiolytically by mixing 5 mmol L 1 NaAuCl4 with 1 mg mL 1 bovine serum albumin (BSA) or papain and 0.1 mol L 1 tert butanol. The solutions were irradiated with 10 kGy (60Co source, 5 kGy h 1) and the resulting suspensions were stored until use. The suspensions were added in 96 well plates to solutions with different pH and NaCl concentrations, and their absorption spectra were taken periodically to verify their stability. It was observed that BSA gold nanoparticles synthesized by both protocols were stable in concentrations of NaCl varying from 0.1% to 14.4% up to 72h. The papain gold nanoparticles synthesized by both protocols were stable in concentrations of NaCl varying from 0.1% to 14.4% up to 48h, but in 72h there was evidence of instability in the lowest and highest NaCl concentrations. The nanoparticles coated just with EGCG (without proteins) were stable in all NaCl concentrations and times, except in the highest concentration after 72h. Regarding the pH, BSA gold nanoparticles and papain gold nanoparticles synthesized radiolytically, as well as EGCG gold nanoparticles were stable at least in pH varying from 5 to 11, in all times analyzed. In conclusion, all the nanoparticles tested are able to be administered to patients in physiological solutions, which have pH around 7.4 and NaCl concentrations around 0.9%, without the risk of aggregation and loss of biological activity.

FREITAS, L.F.; CRUZ, C.C. da; BATISTA, J.G.; VARCA, G.H.; LUGAO, A.B.; PIRES, M.A. Stability of gold nanoparticles in different ionic concentrations and pH: a comparison among synthetic protocols. In: PAN-AMERICAN NANOTECHNOLOGY CONFERENCE, 2nd, March 4-7, 2020, Águas de Lindoia, SP. Abstract... 2020. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31868. Acesso em: $DATA.

Esta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.

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