Obtenção e caracterização de nanoestruturas híbridas–metálico-orgânicas para aplicações biotecnológicas

Abstract

Nanopartículas de alumina apresentam toxicidade atenuada quando em contato com micro-organismos, sendo um material inorgânico valioso para a modificação com moléculas antimicrobianas. Peptídeos antimicrobianos podem ser ferramentas biotecnológicas de grande importância tanto nas ciências de alimentos como na agricultura. Nanoestruturas metálicas como a alumina são insolúveis em meios aquosos, portanto os ensaios tradicionais de atividade antimicrobiana não distinguem a absorbância oriunda da proliferação de micro-organismos do espalhamento de luz causado pelas nanopartículas. Neste trabalho, o peptídeo antimicrobiano HSP2 foi sintetizado pelo método de fase sólida, purificado por cromatografia de fase reversa e caracterizado por espectrometria de massa. As nanopartículas de alumina foram sintetizadas, derivatizadas e ligadas ao peptídeo sintético HSP2 (H-GILEAIKAIAKAAG-NH2). Em seguida, as nanoestruturas obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho, adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de transmissão e submetidas a ensaios de viabilidade celular e de avaliação do potencial antimicrobiano. Os resultados obtidos pela caracterização físico-quimica não foram suficientes para determinar o grau de modificação das nanopartículas, contudo os ensaios de atividade antimicrobiana e de viabilidade celular foram eficientes em identificar as culturas de células que tiverem seu crescimento inibido pela presença de nanopartículas conjugadas ao peptídeo antimicrobiano. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Alumina nanoparticles show low toxicity when in contact with microorganisms, which makes them a valuable material to be derivatized with antimicrobial molecules. Antimicrobial peptides are important biotechnological tools used either in medical sciences or in agriculture and food sciences or . Metallic nanostructures such as alumina are insoluble in liquid medium, therefore the traditional assay used for evaluation of the antimicrobial potential does not distinguish the absorbance of the microorganisms proliferation from the light scattering caused by the nanoparticles. In this work, the antimicrobial peptide HSP2 (H-GILEAIKAIAKAAG-NH2) was synthesized, purified, and characterized. Alumina nanoparticles were synthesized, superficially changed with an amino group and bound to the synthetic peptide HSP2. After completing the synthesis, the obtained nanostructures were characterized by X-ray diffraction, infra-red spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption, transmission electron microscopy and submitted to the cellular viability assay and antimicrobial potential evaluation. The results based on the characterization were not enough to determine the modification degree of the nanostructures, nevertheless the antimicrobial activity assay and the cellular viability assay were efficient to identify the cell cultures that had their growth inhibited by the conjugated nanoparticle-peptide presence.