JORGE GABRIEL DOS SANTOS BATISTA

JORGE GABRIEL DOS SANTOS BATISTA

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Cu and Cu-based nanomaterials as nanofungicides
2022 - THIPE, VELAPHI C.; FREITAS, LUCAS F.; LIMA, CAROLINE S.A. de; NOGUEIRA, KAMILA M.; BATISTA, JORGE G.S.; FERREIRA, ARYEL H.; LUGAO, ADEMAR B.
Green nanotechnology through the production of copper and copper oxide nanoparticles (CuNPs and CuONPs, respectively) as nanofungicides brings forth the opportunity attributed to their antimicrobial properties in addition to Cu being an essential metal micronutrient that functions as a cofactor for many enzymatic activities in plants. Herein, we explore the use of CuNPs and CuONPs as nanofungicides against toxigenic fungi and their mechanism of action. We also highlight the green nanoagriculture and the ecotoxicology and safety of CuNPs and CuONPs as nanofungicides to significantly aid as agricultural breakthroughs because such approaches will provide realistic sustainable nano Cu-enabled products deemed safe for agricultural practices.
Silver nanoparticles applications and ecotoxicology for controlling mycotoxins
2021 - THIPE, VELAPHI C.; LIMA, CAROLINE S.A.; NOGUEIRA, KAMILA M.; BATISTA, JORGE G.S.; FERREIRA, ARYEL H.; KATTI, KATTESH V.; LUGAO, ADEMAR B.
Desenvolvimento de nanopartículas de ouro (AuNPs) para teranóstica
2021 - RODRIGUES, ADRIANA de S.; LUGAO, ADEMAR B.; BATISTA, JORGE G. dos S.; KUCHINSKI, ADRIANA; FREITAS, LUCAS F. de; CRUZ, CASSIA P.C. da
Species-specific in vitro and in vivo evaluation of toxicity of silver nanoparticles stabilized with gum arabic protein
2020 - MAZIERO, JOANA S.; THIPE, VELAPHI C.; ROGERO, SIZUE O.; CAVALCANTE, ADRIANA K.; DAMASCENO, KELME C.; ORMENIO, MATHEUS B.; MARTINI, GISELA A.; BATISTA, JORGE G.S.; VIVEIROS, WILLIAM; KATTI, KAVITA K.; KARIKACHERY, ALICE R.; MOHANDOSS, DARSHAKUMAR D.; DHURVAS, RASHMI D.; NAPPINNAI, MOHANAVELU; ROGERO, JOSE R.; LUGAO, ADEMAR B.; KATTI, KATTESH V.
Introduction: We report, herein, in vitro, and in vivo toxicity evaluation of silver nanoparticles stabilized with gum arabic protein (AgNP-GP) in Daphnia similis, Danio rerio embryos and in Sprague Dawley rats. Purpose: The objective of this investigation was to evaluate in vitro and in vivo toxicity of silver nanoparticles stabilized with gum arabic protein (AgNP-GP), in multispecies due to the recognition that toxicity evaluations beyond a single species reflect the environmental realism. In the present study, AgNP-GP was synthesized through the reduction of silver salt using the tri-alanine-phosphine peptide (commonly referred to as “Katti Peptide”) and stabilized using gum arabic protein. Methods: In vitro cytotoxicity tests were performed according to ISO 10993– 5 protocols to assess cytotoxicity index (IC50) values. Acute ecotoxicity (EC50) studies were performed using Daphnia similis, according to the ABNT NBR 15088 protocols. In vivo toxicity also included evaluation of acute embryotoxicity using Danio rerio (zebrafish) embryos following the OECD No. 236 guidelines. We also used Sprague Dawley rats to assess the toxicity of AgNP-GP in doses from 2.5 to 10.0 mg kg− 1 body weight. Results: AgNP-GP nanoparticles were characterized through UV (405 nm), core size (20± 5 nm through TEM), hydrodynamic size (70– 80 nm), Zeta (ζ) potential (- 26 mV) using DLS and Powder X ray diffraction (PXRD) and EDS. PXRD showed pattern consistent with the Ag (1 1 1) peak. EC50 in Daphnia similis was 4.40 (3.59– 5.40) μg L− 1. In the zebrafish species, LC50 was 177 μg L− 1. Oral administration of AgNP-GP in Sprague Dawley rats for a period of 28 days revealed no adverse effects in doses of up to 10.0 mg kg− 1 b.w. in both male and female animals. Conclusion: The non-toxicity of AgNP-GP in rats offers a myriad of applications of AgNP-GP in health and hygiene for use as antibiotics, antimicrobial and antifungal agents.
Avaliação da toxicidade de nanopartículas de prata estabilizadas com goma arábica
2019 - MAZIERO, J.S.; ROGERO, S.O.; DAMASCENO, K.C.; ORMENIO, M.B.; CAVALCANTE, A.K.; MARTINI, G.A.; BATISTA, J.G.S.; KATTI, K.V.; LUGAO, A.B.; ROGERO, J.R.
As nanopartículas de prata (NPAg), devido a seus diversos atributos (formato variado, elevada área superficial e alto poder bactericida), vem sendo amplamente utilizadas em diversos setores da indústria. Esta utilização abrangente, tem provocado grande preocupação, quanto aos impactos e riscos potenciais que as NPAg podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Este trabalho teve como objetivo verificar a toxicidade de uma amostra de NPAg estabilizada com Goma Arábica e reduzida com Tri-Alanina, utilizando ensaios in vitro e in vivo. O teste in vitro de citotoxicidade, foi realizado seguindo a norma ISO 10993 - 5, em células da linhagem NCTC-L929; os ensaios in vivo de ecotoxicidade aguda, de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 12713, utilizando como organismo teste a Daphnia similis; e embriotoxicidade aguda de acordo com o protocolo da OECD 236, utilizando como organismo teste o Danio rerio. Os resultados obtidos foram: IC50 de 2,61 mg L-1, CE50 de 6,55 μg L-1 e CL50 de 673 μg L-1. Os organismos aquáticos apresentaram maior sensibilidade às NPAg do que as células em cultura, elevando a importância de se realizar mais estudos em várias espécies de interesse biológico. Além disso, mostra-se necessário verificar o descarte apropriado dessas nanopartículas, visto que no Brasil ainda não há legislações que quantifiquem os limites permissíveis para esse descarte.
Comparison between gold nanoparticles synthesized by radiolysis and by EGCG-driven gold reduction
2020 - FREITAS, LUCAS F. de; CRUZ, CASSIA P.C. da; CAVALCANTE, ADRIANA K.; BATISTA, JORGE G. dos S.; VARCA, GUSTAVO H.C.; MATHOR, MONICA B.; LUGAO, ADEMAR B.
Radiolytic synthesis and phytochemical-driven gold reduction for the generation of nanoparticles are successful examples of Green Chemistry applied for nanomaterials. The present work compares these two green approaches focusing on hydrodynamic size, stability over time, optical properties and toxicity in NIH 3T3 (ATCC® CRL- 1658™) cells and Danio rerio (Zebra Fish). The radiolytic synthesis was performed by mixing 1 mM NaAuCl4; polyvinyl pyrrolidone 0.5%, AgNO3 6×10−5 M, propan-2-ol 0.2 M and acetone 0.06 M, followed by irradiation at 15 kGy (5 kGy h−1, 60Co source). The EGCG-functionalized nanoparticles were synthesized by mixing 1.6 mM of Au with 0.8 mM of EGCG in phosphate buffer (10 mM) for 2 h. Both methods yield the formation of gold nanoparticles featuring plasmon resonance bands at 520–530 nm, polydispersity above 0.3 was relevant only for the radiolytic protocol. Regarding stability over time, after 30 days, the nanoparticles synthesized radiolytically presented no relevant size changes, while some aggregation was observed for the EGCG-particles. The same nanoparticles demonstrated a lack of stability in high ionic strength medium. Slight toxicity was observed for the EGCG-nanoparticles in Danio rerio, with an IC50 calculated as 40.49%, while no IC50 was established within the concentration range of radiolysis-AuNPs used in this study. In conclusion, both green methods generated nanoparticles with good control of size and optical properties, especially via reduction by EGCG. However, the stability and toxicity results were found to be more promising for the radiolytically synthesized gold nanoparticles.
Nanopartículas de ouro com potencial teranóstico de câncer sintetizadas por meio de nanotecnologia verde
2018 - BATISTA, J.G.S.; LUGAO, A.B.; ROGERO, S.; CAVALCANTE, A.K.; MAZIERO, J.S.
Grupos de pesquisa ao redor do mundo voltaram a atenção para as nanopartículas de ouro pelo fato destas atenderem as necessidades de sistemas nanocarreadores na terapia e diagnóstico de câncer. Elas podem ser usadas na orientação e liberação de fármacos a sítios ou grupos celulares específicos e em terapias fototérmicas como agente gerador de calor. Um número significativo de estudos demonstrou suas possíveis aplicações, tais como biosensores, contraste na imagiologia biológica, em sistemas de liberação de fármacos e como teranóstico. São capazes de gerar imagens e aniquilar células cancerosas, simultaneamente. Assim, as nanopartículas de ouro são consideradas promissoras no desenvolvimento de novos compostos com potencial aplicação na medicina oncológica, no tratamento de inflamações crônicas, infecções, doenças degenerativas e autoimunes. No entanto, apesar das formas nanométricas de ouro apresentarem menor toxicidade comparada aos muitos outros nanomateriais, a toxidade dessas partículas deve ser minuciosamente avaliada. O maior desafio é propor modificações moleculares, como a funcionalização de superfície, que promova a melhora da farmacocinética desses compostos, diminua a toxicidade e possibilite o direcionamento a alvos específicos. Esse estudo visa o desenvolvimento de uma nova nanopartícula de ouro (AuNP), utilizando albumina humana (ASH) e epigalocatequinagalato (EGCG), na tentativa de diminuir a captação hepática e melhorar a biodisponibilidade dessas nanopartículas. A metodologia de síntese foi adaptada e estabelecida. A sua reprodutibilidade foi avaliada com base nos ensaios de caracterização físico-química, que foram realizados pelas técnicas de espectrofotometria UV-Vis e fluorescência, espalhamento de luz dinâmico (DLS), potencial Zeta, microscopia eletrônica de transmissão (MET). A estabilidade foi avaliada em relação à temperatura, pH e concentração de cloreto de sódio (NaCl). As nanopartículas não apesentaram citotoxicidade in vitro utilizando o método do vermelho neutro, nas concentrações testadas e se mostraram estáveis na faixa de pH entre 5 e 9, e também em concentrações de NaCL até 3%.
Avaliação da toxicidade in vivo das Nanopartículas de Ouro reduzidas e estabilizadas com o fitoquímico Resveratrol
2018 - CAVALCANTE, A.K.; BATISTA, J.G.S.; BARROS, J.A.G.; ORMENIO, M.B.; DAMASCENO, K.C.; ROGERO, S.O.; ROGERO, J.R.; LUGAO, A.B.
As nanopartículas de ouro (AuNPs) com diferentes tamanhos e formas têm sido amplamente estudadas e utilizadas em diversas áreas, como por exemplo, em aplicações biomédicas. Dentre tais aplicações, encontramos a liberação de agentes antitumorais. A síntese de AuNPs geralmente envolve agentes de redução que apresentam problemas relacionados à toxicidade. A fim de resolver esta questão, metabólitos presentes em diversos extratos de plantas tem sido explorados para a preparação de diferentes nanopartículas. Os métodos que utilizam os fitoquímicos para redução de íons metálicos fornecem uma abordagem verde a nanotecnologia, conhecida como “green nanotechnology”. O fitoquímico resveratrol, um composto fenólico com potencial redutor, encontrado em 72 espécies de plantas, como uva, amora e amendoim, foi usado neste trabalho como agente redutor na preparação de AuNPs. O resveratrol além de ser um antioxidante, também é conhecido como fármaco antitumoral/anticâncer. Foi descrito na literatura, que a conjugação de Reveratrol com AuNPs aumenta em 65% a efetividade em testes realizados in vitro, utilizando células de câncer de pulmão humano, quando comparado ao resveratrol administrado isoladamente. Este trabalho teve como objetivo verificar o nível de toxicidade das nanopartículas de ouro, reduzidas e estabilizadas com resveratrol (RESV-AuNPs) em embriões de Zebrafish (Danio rerio), de acordo com o protocolo da OECD nº 236 (Fish Embryo Acute Toxicity Test- FET). Os embriões foram expostos as RESV-AuNPs por um período de 96 e 168 horas. O Zebrafish apresenta-se como um modelo in vivo alternativo, rápido, de alto rendimento, facilmente acessível e que possui uma boa correlação com modelos in vitro. As RESV-AuNPs demonstraram toxicidade nos dois períodos de exposição, sendo a letalidade dos organismos inferior a 10% em todas as concentrações utilizadas. O trabalho forneceu uma contribuição sobre a toxicidade de AuNPs sintetizadas e estabilizadas com o agente redutor resveratrol, utilizando como modelo animal embriões de Zebrafish.
Comparative study of the cytotoxicity of gold nanoparticles produced by green nanotechnology and by conventional methods
2018 - BATISTA, J.G.S.; ROGERO, S.O.; LUGAO, A.B.
Researchers and laboratories around the world have studied gold nanoparticles (AuNPs). In medicine, several studies demonstrate the applicability of gold nanoparticles in the treatment and diagnosis of cancer. Green nanotechnology uses phytochemical agents to synthesize and stabilize nanoparticles. Researchers have shown that some reducing phytochemicals such as mangiferin (MGF) and epigallocatechin-gallate (EGCG), in addition to reducing and stabilizing the gold nanoparticles, are able to functionalize them. These molecules have chemical groups that allow binding to overexpressed receptors on some types of tumor cells. Developed by the International Organization for Standardization (ISO-International Organization for Standardization), the set of known standards such as ISO 10993 addresses the safety of medical devices through the identification of diverse types of biocompatibility. The objective of this work was to compare the cytotoxicity of the AuNPs obtained through green nanotechnology and compare with data found in the literature of AuNPs synthetized by conventional methods such as Turkevich. The cytotoxicity assay was carried out by exposing the cell culture to the solutions of AuNPs in culture medium MEM (1:1) at 37 °C. The NCTC clone 929 cell line was acquired from Adolfo Lutz Institute cell bank. The cytotoxicity effect was evaluated by neutral red uptake (NRU) methodology according to the International Organization for Standardization (ISO). The results showed that the AuNPs obtained by green nanotechnology presented lower toxicity than those obtained by the Turkevich method using the same concentration of NaAuCl4 in the AuNPs synthesis. It is necessary to consider that the particles differ in size and hydrodynamic volume according to the data obtained in the physical chemical characterization of the AuNPs obtained by both methods.
An overview of the synthesis of gold nanoparticles using radiation technologies
2018 - FREITAS, LUCAS F. de; VARCA, GUSTAVO H.C.; BATISTA, JORGE G. dos S.; LUGAO, ADEMAR B.
At a nano-level, optical properties of gold are unique and gave birth to an emerging platform of nanogold-based systems for diverse applications, because gold nanoparticle properties are tunable as a function of size and shape. Within the available techniques for the synthesis of gold nanoparticles, the radiolytic synthesis allows proper control of the nucleation process without the need for reducing agents, in a single step, combined or not with simultaneous sterilization. This review details and summarizes the use of radiation technologies for the synthesis and preparation of gold nanoparticles concerning fundamental aspects, mechanism, current pathways for synthesis and radiation sources, as well as briefly outlines final applications and some toxicity aspects related to nanogold-based systems.