Seminário

Lipid and polymer-based nanoparticles for gene delivery

Using colloidal science and microfluidics to control particle size and structure

Transmissão através de Videoconferência

Por Bruno Silva (International Iberian Nanotechnology Laboratory, Braga, Portugal).

Lipid-based nanoparticle systems such as liposomes, lipid-DNA complexes (i.e. lipoplexes), lipid-polymer-DNA complexes (lipopolyplexes) and cubosomes, hold the promise of becoming efficient drug and gene delivery systems for therapeutic applications [1]. Nevertheless, while many recent advances have led to special targeting functions and controlled release of the drugs, there are still strong limitations at the level of controlling the structures and sizes of particles. In this lecture, I will show three examples of ongoing research at our group aimed at addressing these challenges. Namely how we can use colloidal science, advanced characterization methods and microfluidic devices to control the structure and the size of soft self-assembled nanoparticles.

In the first part I will introduce a new methodology based on Fluorescence Cross-Correlation Spectroscopy (FCCS) that is ideally suited to characterize complex formulations involving multiple components such as lipoplexes and lipopolyplexes. Starting with the first case, by labeling lipids and DNA with two spectrally-resolved fluorescent dyes, FCCS can follow the correlations between the motions of liposomes and DNA as they diffuse in-and-out of a confocal volume. Hence the cases where lipids and DNA move together in the same particles can be distinguished from those where they move independently. This approach allows us not only to quantify the extent of association between liposomes and DNA to form the new nanoparticles, but also to quantify the average number of plasmid DNA molecules encapsulated per nanoparticle, which is a therapeutically-relevant parameter [2].

In the second part of this talk, I will talk about lipopolyplexes, which are core-shell nanoparticles composed of a polycation-DNA core enveloped by a lipid membrane. Also here FCCS provides unprecedented information about the interactions between the different formulation components, which are crucial to understand the assembly process of these systems. With this information, the assembly process of the formulations and their respective structures can be optimized towards more efficient systems [3]. In the third part of this talk, I will show how microfluidic chips (devices that involve precise control and manipulation of fluids under sub-millimeter confinement), can be used to manipulate the assembly of soft materials at the micro/nano-scale and lead to the formation of particles of customized size [4,5]. In particular, we employ a solvent-exchange strategy using a microfluidic device to achieve rapid and controlled mixing of monoolein and water, obtaining cubosomes of tunable size and low polydispersity. By manipulating the ratio between the flows of water and an ethanol-monoolein solution, we were able to tune the size of the cubosome nanoparticles within a range of 90-280 nm, achieving smaller sizes when increasing the flow rate ratio of water to monoolein. Cubosomes are promising vehicles for drug delivery, and the ability to customize their size opens the way to new therapeutic possibilities.

References:
[1] R Gaspar, F. Coelho, B.F.B. Silva, “Lipid-Nucleic Acid Complexes: Physicochemical Aspects and Prospects for Cancer Treatment” Molecules. 25, 2020, 5006 [Link]
[2] A.I. Gómez-Varela, R. Gaspar, A. Miranda, J.L. Assis, R.R.H.F. Valverde, M. Einicker-Lamas, B.F.B. Silva, P.A.A. De Beule, “Fluorescence Cross‐Correlation Spectroscopy as a valuable tool to characterize cationic liposome‐DNA nanoparticle assembly” J. Biophotonics 2020, doi:10.1002/jbio.202000200 [Link]
[3] J.L. Paris, R. Gaspar, F. Coelho, P. De Beule, B.F.B. Silva, MS. in preparation
[4] A. Jahn, S. M. Stavis, J. S. Hong, W. N. Vreeland, D. L. DeVoe, M. Gaitan, “Microfluidic mixing and the formation of nanoscale lipid vesicles” ACS Nano, 4, 2010, 2077–2087
[5] C. Ferreira, M. Barros, D. Gomes, C. Botelho, A. Chícharo, E. Real Oliveira, B.F.B. Silva, MS. in preparation


Transmissão em direto via Zoom.

11h00-12h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Título/data/local do evento, logótipos DGES/ULisboa e fotografia de pormenor de docente a corrigir testes

O workshop visa identificar estratégias práticas que promovem a eficácia do estudo perante o aproximar de períodos avaliativos.

Fotografia de árvores com cores outonais e bancos de jardim

Estudantes de pós-graduação em Matemática de CIÊNCIAS falam, de forma descontraída e informal, sobre o seu trabalho.

Seminário em Biologia Humana e Ambiente, por Paula Alexandra Lopes (Faculdade de Medicina Veterinária - FMV - Universidade de Lisboa; Centre for Interdisciplinary Research in Animal Health - CIISA).

Seminário Doutoral II (Doutoramento em Biologia - Especialidade em Ecologia), por Celso José Miguel Paulo.

Seminário do Departamento de Física de Ciências ULisboa, por João Lin Yun (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, FCUL).

Seminário do Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa e do Centro de Matemática Computacional e Estocástica, por João Torrado Malato (CEAUL and IMM, University of Lisbon, Portugal and Warsaw University, Poland).

International Workshop on ​Sustainable Ocean Planning & Management

Join us for a discussion on the challenges and opportunities of developing and implementing sustainable marine spatial planning (MSP) and management around the globe. With international experts from Brazil, USA, Spain and Portugal as guest speakers!

Título/data/local do evento e logótipos de Ciências ULisboa e do GAPsi

Palestra promovida pelo GAPSI - Gabinete de Apoio Psicológico de Ciências ULisboa.

Seminário Doutoral II (Doutoramento em História e Filosofia das Ciências), por André Gonçalo Azevedo Pedro.

This workshop aims to explore crucial issues raised by contemporary computational models and methods in AI. The focus will be on fostering discussions about the epistemological, ontological, and formal considerations, as well as the societal implications of AI systems.

Seminário do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, por Nuno Leonardo (LIP).

Data Science Seminar, por João Mendes (IBEB & LASIGE).

Título/data/local do evento e três fotografias relacionadas com a permacultura

Permacultura? Não é uma pseudociência esotérica? Uma utopia sem fundamento científico? Para desmistificar estas e outras ideias, o permacultor certificado Tiago Silva (SmartLeap) guiar-te-á pelos caminhos desta prática multidisciplinar, fundada em sólidas bases empíricas.

Título/data/local do evento e logótipos da FCT, PRR e ULisboa

O programa incluirá uma mesa-redonda e a apresentação do Programa ERC-Portugal, enquanto instrumento de apoio à comunidade científica nos vários ciclos da participação nacional nos concursos do ERC.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Ricardo Dias (Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal).

Seminário Doutoral I (Doutoramento em Biologia), por Sara Bento.

Título do evento, logótipos da ULisboa/DGES e fotografia de peças de xadrez

Sentes-te perdido/a em relação ao teu futuro académico/profissional? Ainda não sabes qual a melhor área a seguir ou como definir a tua carreira? Este workshop é para ti!

Logótipos de Ciências ULisboa/GAPsi e calendarização das palestras

Uma conversa sobre ti, alguém amigo ou apenas acerca de ansiedade.

Logótipo do concurso

As candidaturas à 21.ª edição decorrem até 06 de dezembro.

Título da iniciativa, logótipos das entidades envolvidas e fotografias de dois jovens

Voa alto com o teu talento no Talent Bootcamp em CIÊNCIAS.

Logótipo do evento, sobre um fundo cor-de-rosa

Entrada livre, limitada à lotação do espaço.

Título do programa, fotografia de dois jovens e logótipo da Rede Alumni CIÊNCIAS

As candidaturas estão abertas até dia 09 de dezembro.

Fotografia do Professor Pedro Miranda

Lição de Jubilação "Wind and water: on-going research on climate processes".

Título/data/local do evento e fotografia de António Sampaio da Nóvoa

A sessão será presidida por Sua Excelência O Presidente da República, Marcelo Rebelo de Sousa.

Páginas