Development of full-thickness skin-on-a-chip device for toxicological evaluation of nanocosmetics ; Desenvolvimento de um dispositivo pele-em-chip totalmente reconstruída para avaliação toxicológica de nanocosméticos

Dissertação de mestrado em Biophysics and Bionanosystems ; A utilização de nanomateriais tem suscitado grande atenção devido às suas características físico-químicas distintas. A indústria de cosméticos foi a primeira a adotar nanomateriais. No entanto, as propriedades únicas dos nanomateriais ainda não estão bem caracterizadas, tornando essencial uma caracterização detalhada e uma avaliação de riscos. A pele humana, composta por três camadas (epiderme, derme e hipoderme), é o maior órgão multifuncional do corpo. Indica-se que os nanomateriais podem penetrar no estrato córneo, alcançando a epiderme viável por meio de diferentes vias. Estudos sobre o potencial de absorção dérmica e penetração de nanopartículas de dióxido de titânio demonstraram citotoxicidade in vitro, possivelmente mediada pela produção de espécies reativas de oxigénio e intensificada pela radiação UVA ou UVB. A sensibilização da pele envolve uma resposta de hipersensibilidade do tipo IV desencadeada em indivíduos suscetíveis após exposição repetida da pele a substâncias potencialmente alergénicas. As limitações das culturas de pele em duas dimensões e dos modelos de órgãos em três dimensões abriram caminho para a aplicação de técnicas de microfabricação em contextos biológicos. Ao longo da última década, esta abordagem deu origem ao desenvolvimento do que é conhecido como órgãos em chips. A tecnologia órgão-em-chip apresenta uma série de desafios de engenharia e biologia, mas possui o potencial para revolucionar a avaliação de riscos de nanomateriais para a próxima geração. Tendo isso em consideração, a estimativa do efeito tóxico na pele humana de nanomateriais projetados e acidentais em sistemas baseados em microfluídica torna-se uma tarefa urgente e indispensável. O principal objetivo deste estudo foi criar e aperfeiçoar um sistema biomimético de pele completa em formato de chip com perfusão dinâmica e um design modular, permitindo a avaliação da toxicidade dos nanomateriais. As nanopartículas de dióxido de titânio, bem caracterizadas, foram ...