Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em PlantasIn recent years, the development of efficient green methods for synthesis of metal nanoparticles has
emerged as an eco-friendly alternative for production of well-characterized nanoparticles instead of
chemical processes which are more expensive and pollutant. Among the diverse techniques, plants,
bacteria and fungi can be used in the synthesis.
In a project focused on the green synthesis of new nanomaterials with biomedical application, the brown
marine algae Cystoseira baccata was chosen as target specie for obtaining gold nanoparticles with
antitumor activity. An efficient method for the biosynthesis of gold nanoparticles using C. baccata extract
was developed by the research group led by Professor Maria C. Rodríguez-Argüelles (Vigo University,
Spain) however further studies were necessary to clarify effects of the green synthesized gold
nanoparticles in advanced in vitro and in vivo models to confirm them as effective, but non-toxic tools, for
cancer therapies.
Interestingly, a different species of Cystoseira is found in specific areas of coastal Northern Portugal, the
Cystoseira tamariscifolia. Gold nanoparticles were produced using this specie, guided by the same
protocol used with C. baccata and, similar toxicity and bioactivity studies were performed in order to
understand if different members of the genus are capable of producing similar nanoparticles through
green biosynthesis and evaluate its biocompability. To assess cell viability, MTT assay was performed, for
cell proliferation the wound-healing assay was carried out and lastly, for in vivo evaluation, ZET assay was
executed. The use of zebrafish embryos allowed to obtain toxicology data in complex organisms quickly
and efficiently, permitting to conclude on multiple parameters at once.
Finally, the results from the two algae extracts and derived nanoparticles were compared.Nos últimos anos, o desenvolvimento de métodos eficientes de “síntese verde” para a síntese de
nanopartículas metálicas emergiu como uma alternativa ambientalista para a produção de nanopartículas
bem caracterizadas, em vez dos processos químicos atuais que são mais caros e poluentes. Dentro das
várias técnicas, plantas, bactérias e fungos podem ser usados na síntese.
Num projeto focado na biossíntese de novos nanomateriais com aplicação biomédica, a alga marinha
castanha Cystoseira baccata foi escolhida como espécie-alvo para obtenção de nanopartículas de ouro
com atividade anti tumoral. Um método eficiente para a biossíntese de nanopartículas de ouro usando o
extrato de C. baccatta foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa liderado pela professora Maria C.
Rodríguez-Argüelles (Universidade de Vigo, Espanha), contudo estudos adicionais são necessários para
esclarecer os efeitos das nanopartículas de ouro produzidas por síntese verde podem ter em modelos in
vitro e in vivo como alternativas eficazes mas não tóxicas para terapias contra o cancro.
Curiosamente, uma espécie diferente de Cystoseira é encontrada em áreas específicas da costa norte
de Portugal, a Cystoseira tamariscifolia. Nanopartículas de ouro foram produzidas nesta espécie,
utilizando o mesmo protocolo usado com a C. baccata e, estudos semelhantes de toxicidade e
bioatividade foram realizados para entender se todos os membros do género são capazes de produzir
nanopartículas semelhantes com a biossíntese verde e avaliar a sua biocompatibilidade.
Para avaliar a viabilidade celular, foi realizado o ensaio MTT, para a proliferação celular, foi realizado o
ensaio “wound-healing” e, por fim, para avaliação in vivo, foi realizado o ensaio ZET. O uso de embriões
de peixe-zebra permitiu obter dados toxicológicos em organismos complexos de maneira rápida e
eficiente, permitindo concluir vários parâmetros ao mesmo tempo.
Finalmente, foram comparados os resultados dos dois extratos de algas e as suas respetivas
nanopartículas
