ESTUDO FLUIDODINÂMICO DE DISPOSITIVOS MICROFLUÍDICOS PARA AVALIAÇÃO DE NANOFÁRMACOS EM ESFEROIDES CELULARES

Gabriel Vieira de Oliveira; João Pedro Dantas Ferreira; Letícia Emiliano Charelli; Tiago Albertini Balbino

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Trabalho

Título do Trabalho

ESTUDO FLUIDODINÂMICO DE DISPOSITIVOS MICROFLUÍDICOS PARA AVALIAÇÃO DE NANOFÁRMACOS EM ESFEROIDES CELULARES

Autores

Gabriel Vieira de Oliveira
João Pedro Dantas Ferreira
Letícia Emiliano Charelli
Tiago Albertini Balbino

Modalidade

Resumo apresentação oral curta

Área temática

Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza (CCMN)/Biotecnologia

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/319774-estudo-fluidodinamico-de-dispositivos-microfluidicos-para-avaliacao-de-nanofarmacos-em-esferoides-celulares

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

microfluídica, órgão em chip, esferoides celulares, sistemas microfisiológicos

Resumo

Ensaios biológicos para estudos envolvendo culturas de células são de extrema importância para o avanço de novas terapias e tratamentos contra diversas doenças, dentre elas o câncer. Geralmente, os ensaios biológicos são em monocamadas (2D), que não conseguem mimetizar de forma tão precisa um sistema biológico, uma vez que as atividades celulares podem sofrer constantes alterações e acabam perdendo suas funções típicas in vivo. Dessa maneira, o cultivo convencional de células fornece uma capacidade bastante limitada na previsão de efeitos de testes farmacológicos, por exemplo. A fim de mimetizar de forma mais eficiente os tecidos fisiológicos e melhorar a capacidade preditiva do sistema, foram desenvolvidos métodos tridimensionais. Dentre esses métodos, os esferoides celulares, que são uma cultura de agregados celulares sem qualquer suporte físico, é uma das abordagens bem caracterizadas de modelos de cultura de células 3D para testes de fármacos (PATRA et al, 2016). Esferoides celulares são agregados de células que melhor mimetizam o sistema fisiológico humano. O sinergismo entre esferoides e dispositivos microfluídicos permite condições de cultivo celular que emulam propriedades-chave do corpo humano, como a dinâmica de fluidos, além de permitir o monitoramento em tempo real e controle das condições de cultivo, como temperatura, pH, O2. Devido a sua relevância biológica, eles são ferramentas promissoras para diversas áreas, tais como: modelagem de doenças, engenharia de tecidos, desenvolvimento de fármacos e cosméticos (CHEN et al, 2016). Nesse sentido, o trabalho em questão visa estudar modelos de dispositivos microfluídicos utilizados em testes biológicos para avaliação de fármacos com cultivo de esferoides. O objetivo do projeto consiste em validar uma nova geometria de dispositivo microfluídico para testes farmacológicos em esferoides por meio de simulações computacionais que utilizam método de elementos finitos para resolver equações de mecânica dos fluidos. Por meio de softwares para elaborar as geometrias e realizar os cálculos, como o COMSOL, foram realizados estudos do perfil de escoamento no dispositivo, fator importante para prever o comportamento da velocidade e pressão do fluido, o qual interage diretamente com o esferoide. Foram avaliadas diferentes geometrias para alocar os esferoides, onde cada geometria proporciona uma condição fluidodinâmica diferente para o cultivo dos esferoides. Foi realizada a simulação de fluidos com diferentes viscosidades a fim de mimetizar fármacos com características distintas. O cisalhamento nos esferoides e quais condições de escoamento são desfavoráveis aos esferoides ainda estão sendo analisados. Dessa forma, é possível propor um dispositivo funcional e otimizado para a avaliação de fármacos, especialmente novos fármacos, como nanofármacos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHEN, Yih Yang et al. Clarifying intact 3D tissues on a microfluidic chip for high-throughput structural analysis. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 113, n. 52, p. 14915-14920, 2016. PATRA, Bishnubrata et al. Drug testing and flow cytometry analysis on a large number of uniform sized tumor spheroids using a microfluidic device. Scientific reports, v. 6, p. 21061, 2016.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

OLIVEIRA, Gabriel Vieira de et al.. ESTUDO FLUIDODINÂMICO DE DISPOSITIVOS MICROFLUÍDICOS PARA AVALIAÇÃO DE NANOFÁRMACOS EM ESFEROIDES CELULARES.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/319774-ESTUDO-FLUIDODINAMICO-DE-DISPOSITIVOS-MICROFLUIDICOS-PARA-AVALIACAO-DE-NANOFARMACOS-EM-ESFEROIDES-CELULARES. Acesso em: 31/05/2025