Nanoterapêutica e Nanodiagnóstico

Código:

EBE0229

Sigla:

NN

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biotecnologia Molecular

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Biologia Molecular
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	27	Plano de estudos oficial	5	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português
Obs.: Suitable for English-speaking students.

Objetivos

Esta UC tem como objetivo a aplicação dos conhecimentos de Química, Física e Biologia Molecular na identificação dos componentes e processos para a construção de nanomateriais, nanoestruturas e nanosistemas para aplicações na área da medicina quer na vertente terapêutica quer de diagnóstico. Para este fim serão apresentados vários tipos de nanoparticulas, discutindo as vantagens e propriedades de cada uma e que permitem uma escolha racional dependendo de um objectivo concreto.

Resultados de aprendizagem e competências

O estudante deverá adquirir competências na área da nanotecnologia para propor o design e desenvolvimento de novos sistemas de libertação controlada para aplicação no transporte e vectorização de fármacos e de agentes para diagnóstico. A capacidade de propor possibilidades adequadas de funcionalização da superfície das nanopartículas de forma a desenvolver terapêuticas mais eficazes e com maior margem terapêutica é, também, um dos objetivos a atingir. O estudante deverá propor estratégias baseadas na nanotecnologia para a resolução de problemas farmacotécnicos e farmacocinéticos associados à utilização de fármacos e ainda o uso de biomarcadores para possibilitar a aplicação conjunta de um nanosistema como meio terapêutico e/ou de diagnóstico.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Programa

Introdução

1. Conceitos gerais de nanotecnologia, biotecnologia e nanobiotecnologia
2. Papel da nanotecnologia no desenvolvimento de ramos do conhecimento associados: nanomedicina, nanoterapêutica e diagnóstico.
3. Requisitos das nanopartículas para aplicação como sistemas de entregada de fármacos e substâncias bioactivas, dependendo da via de administração.
4. Vantagens das nanopartículas como sistemas de libertação. nanopartículas para a vectorização e libertação controlada de fármacos.

 

Nanopartículas para a vectorização e libertação controlada de fármacos/substâncias bioactivas

5. Vias de administração.
6. Barreiras biológicas e mecanismos de transporte.
7. Receptores celulares – oportunidades para o direcionamento seletivo das nanopartículas. Estratégias de funcionalização e vectorização das nanopartículas. Tipos de vectorização: ativo e passivo (efeito EPR). Libertação condicionada por estímulos biológicos.

 

Produção, caracterização de nanopartículas e suas aplicações na  vectorização e libertação controlada de fármacos/ substâncias bioactivas e/ou diagnóstico

8. Dos seguintes tipos de nanopartículas:

• Lipossomas
• Nanopartículas lipídicas (SLN, NLC, conjugados lipídicos)
• Dendrímeros
• Nanotubos: carbono, sílica, lipídicos e peptídicos
• Nanopartículas magnéticas (SPIONS e nanofios)
• Nanopartículas de ouro e prata (plasmónica)
• Quantum dots

 

Ferramentas de análise usadas na investigação em nanoterapêutica e nanodiagnóstico e sua aplicação

9. Caracterização fisíco-química:

• Microscopia electrónica – SEM, TEM; microscopia de sonda de varrimento – AFM, STM; microscopia de fluorescência e confocal. Princípios básicos, tipos de imagem obtida, vantagens/desvantagens de um tipo em detrimento de outro, preparação das amostras.
• Técnicas de dispersão de luz: DLS, SLS, ELS. Tipos de medidas, princípios de funcionamento, metodologias de otimização dos resultados, análise e tratamento de resultados.
• FTIR e RAMAN. Princípios de funcionamento, preparação de amostras, tipo de informação que é possível obter com a análise, situações em que se deve usar.

10. Estratégias para a optimização da capacidade de carga e taxa de encapsulação: ferramentas de desenho experimental.
11. Permeabilidade pelas barreiras biológicas.
12. Estudos in vitro, para a avaliação da libertação dos fármacos/substância bioativas em fluidos biológicos simulados.
13. Estudos de citotoxidade e viabilidade celular.
14. Mecanismos de uptake celular.

 

Aulas práticas

15. Projeto, desenho, produção e caracterização de diferentes tipos de nanopartículas

 

Bibliografia Obrigatória

Kewal. K. Jain; ; The Handbook of Nanomedicine

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas ministradas com o apoio dos meios audiovisuais disponíveis. Aulas práticas de discussão conjunta de artigos de revisão; apresentação e discussão de trabalhos realizados pelos estudantes relacionados com a matéria das aulas teóricas que consistem no desenho e projeto de nanopartículas a serem usadas em determinadas situações concretas.

Aula prática: Preparação de um sistema de veiculação de um AINE baseado em nanopartículas lipídicas. Discussão e análise dos resultados, com base nos resultados obtidos pelos alunos (grupos de 3/4), numa estratégia de preparação univariada.

 

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Trabalho escrito	4,00
Total:	4,00

Obtenção de frequência

A assiduidade às aulas práticas é obrigatória, como estabelecido nas Normas de Avaliação.

 

Fórmula de cálculo da classificação final

É a média da classificação obtida na avaliação contínua e na prova escrita. Cada uma destas contribuições entra para a nota final com um contributo percentual de 30 e 70% respetivamente. 
Os alunos que por lei estejam dispensados da presença nas aulas (e, por isso, não possam ser sujeitos à avaliação distribuída) serão chamados a realizar obrigatoriamente a prova escrita e a prova oral do exame final.

O exame final engloba:Prova escrita – Abrange todas as matérias constantes do programa da disciplina efectivamente leccionadas. A avaliação é expressa numa escala de 0 a 20. Alunos com classificação inferior a 9,5 são considerados reprovados. Alunos com classificação igual ou superior a 9,5 são considerados aprovados e estão dispensados da prova oral. 

 

Provas e trabalhos especiais

Os alunos que por lei estejam dispensados da presença nas aulas (e, por isso, não possam ser sujeitos a avaliação distribuída) serão chamados a realizar obrigatoriamente a prova escrita e a prova oral do exame final.

 

Melhoria de classificação

Os alunos que pretenderem melhoria de classificação podem fazê-lo através da melhoria da classificação obtida na prova escrita do exame final de acordo com o estabelecido nas "Normas de Avaliação" em vigor no presente ano lectivo.