Barros, Daniela MartíHorn, Ana PaulaBruch, Gisele EvaCordeiro, Marcos Freitas2025-02-112025-02-112020CORDEIRO, Marcos Freitas. Toxicidade de nanotubos de carbono funcionalizados com polietileno glicol: ensaios com zebrafish em estágios iniciais de desenvolvimento. 2020. 81 f.Tese(doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2020.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12159Tese ( Doutorado)Os nanotubos de carbono (CNT) são nanomateriais com tamanho, forma e natureza química que favorecem uma série de aplicações biológicas. Uma estratégia eficiente para tornar os CNT mais biocompatíveis é o seu revestimento com cadeias de polietileno glicol (CNT-PEG). A funcionalização pode ser realizada através de diversas estratégias que levam a resultados igualmente diversos. Também existe uma considerável variabilidade dentre os próprios CNT, que podem ser de parede simples (SWCNT) ou múltipla (MWCNT) e que podem ser sintetizados por processos bastante variados. Se ainda existem incertezas quanto à toxicidade de CNT pristinos, existem ainda mais quanto às suas inúmeras versões funcionalizadas. Organismos em desenvolvimento são bons modelos para a avaliação da toxicidade de materiais, dado que são particularmente sensíveis a efeitos tóxicos. Neste sentido, o zebrafish (Danio rerio) é um modelo pertinente, dado que o seu desenvolvimento é externo e os embriões permanecem transparentes durante o processo. As aplicabilidades promissoras de CNT-PEG traduzem a importância da avaliação de sua toxicidade in vivo. Para tanto, realizamos a investigação do efeito da exposição de embriões de zebrafish a SWCNT PEGuilados covalentemente com PEG 600 Da (SWCNT-PEG) ou a MWCNT PEGuilados não-covalentemente por empilhamento π com uma molécula híbrida de pireno e PEG a 2 kDa (MWCNT-PYR-PEG), com consequências avaliadas em múltiplos níveis fisiológicos. Considerados juntos, nossas observações apontam que (i) cadeias de PEG curtas (< 600 Da) podem ser insuficientes para garantir uma boa dispersibilidade em meio aquoso, (ii) CNT podem exercer efeitos tóxicos em embriões de zebrafish mesmo sem serem absorvidos pelo organismo, salientando-se a importância de boas práticas de purificação e descarte e (iii) apesar da diversidade dos CNT, é observável que diferentes variedades podem possuir efeitos bastante distintos, assim variando em potencial para as aplicações pretendidas na biomedicina.Carbon nanotubes (CNT) are nanomaterials with size, shape and chemical nature that favors numerous of biological applications. An efficient strategy to make CNT more biocompatible is the coating with polyethilene-glycol (PEG) chains. Functionalization can be achieved through many different strategies, leading to equally different results. There is also a considerable variability among CNT themselves, that can be single-walled (SWCNT) or multi-walled (MWCNT), and that can be synthesized through notably different approaches. If there are still uncertainties concerning the toxicity of pristine CNT, there are even more with their numerous functionalized versions. Developing organisms are good models for the evaluation of the toxicity of materials, as they are particularly sensitive to toxic effects. In this sense, zebrafish (Danio rerio) is a pertinent model, as its development is external and the embryos remain transparent during the process. The promising applicabilities of CNT-PEG justify the importance of evaluating its toxicity in vivo. For that, we investigated the effects of the exposure of zebrafish embryos to SWCNT PEGylated covalently with PEG 600 Da (SWCNT-PEG) or MWCNT PEGylated non-covalently through π-stacking with a hybrid molecule of pyrene and PEG at 2 kDa (MWCNT-PYR-PEG), with consequences evaluated in multiple physiological levels. Taken together, our observations give evidence that (i) short PEG chains (< 600 Da) may be insufficient to ensure a good dispersibility in aqueous media, (ii) CNT can exert toxic effects in zebrafish embryos even without being absorbed by the organisms, highlighting the importance of good purification and discard practises, and (iii) despite the diversity of CNT, it is noticeable that different varieties can lead to very different outcomes, thus varying in potential for the expected biomedical applications.poropen accessNanotecnologiaNanotoxicologiaNanomedicinaTeratogenicidadeNanotechnologyNanotoxicologyNanomedicineTeratogenicitydoctoralThesis