Desenvolvimento e caracterização de nanohidrogel associado à proteína verde fluorescente

Introducao:Hidrogeis nanoestruturados (NH) sao materiais que possuem uma rede polimerica tridimensional capaz de reter uma alta quantidade de agua sem que sua estrutura polimerica seja dissolvida, conferindo maleabilidade e permitindo associacao de ativos e compostos soluveis em meio aquoso. Associar NH a moleculas com uso tecnologico como, por exemplo, o biossensor e biomarcador proteina verde fluorescente (GFP, de Green Fluorescent Protein), pode facilitar e melhorar suas aplicacoes comerciais. Objetivos: Desenvolver e caracterizar um hidrogel nanoestruturado como matriz/suporte para proteinas, utilizando como modelo a eGFP recombinante produzida por E. coli BL21. Metodologia: Os NH foram preparados pelo metodo de homogeneizacao a baixa temperatura utilizando o polimero Pluronic F-127 e diferentes concentracoes de GFP associada ao nanomaterial (5,0 - 50% v/v). Para avaliar como a concentracao de GFP altera as caracteristicas fisico-quimicas do NH, foi empregada a tecnica de espalhamento dinâmico de luz (Dynamics Light Scattering – DLS), sendo obtidos parâmetros fisico-quimicos como potencial Zeta (?), tamanho medio de particula (d) e indice de polidispersao (PdI). Na sequencia, determinou-se o perfil espectral de absorcao no UV-visivel e tambem de emissao de fluorescencia para a GFP associada ao nanomaterial polimerico comparado a sua forma livre (em solucao aquosa). Resultados: Os NH incorporados com diferentes concentracoes de GFP, ao serem analisados no DLS, apresentaram os seguintes valores medios: GFP/NH5%: d = 190,1 nm, PdI = 0,453 e ? = -12,40 mV; GFP/NH10%: d = 233,8 nm, PdI = 0,347 e ? = 7,75 mV; GFP/NH25%: d = 565,1 nm, PdI = 0,508 e ? = -21,43 mV; GFP/NH50%: d = 261,7 nm, PdI = 0,456 e ? = -7,84 mV. As analises espectroscopicas da GFP/NH apresentaram uma absorbância maxima em ? = 488 nm, o que esta de acordo com os valores encontrados na literatura. Nas analises de emissao de fluorescencia, observamos que o perfil caracteristico da sua banda de emissao nao foi alterado apos a associacao a matriz do NH, quando comparada a sua forma livre em meio aquoso. Destaca-se o aumento das intensidades de emissao com o aumento da concentracao de GFP adicionada ao nanomaterial, nao tendo sido observados efeitos de supressao de fluorescencia para concentracoes de ate 50 % v/v. Conclusao: Portanto, foi possivel desenvolver um sistema nanoestruturado eficiente para incorporacao de GFP, o qual possui estrutura nanodimensionada com tamanho de particula medio < 300 nm. Os estudos de espectroscopia no UV-visivel demonstram que as propriedades fotofisicas da GFP foram mantidas apos a associacao ao NH, indicando que o sistema nanoestruturado pode ainda ter melhorado a estabilidade dos grupamentos fluoroforos da biomolecula, indicando um ambiente quimico favoravel para sua utilizacao em estudos posteriores buscando aplicacoes biotecnologicas do nanomaterial obtido.