Toxoplasma gondii é um protozoário capaz de infectar uma ampla gama de seres vivos, dentre eles os felinos que são os hospedeiros definitivos da doença, toxoplasmose, e animais de pecuárias e aves. Em humanos o parasita também pode se apresenta de forma latente ou cística, a última podendo tornar-se crônica, fazendo com que o parasita possa se alojar no cérebro, retina ou músculos. A infecção ocorre pelo consumo de água ou alimentos contaminados com esporozoítos ou com cistos contendo bradizoítos encontrados em carne crua. Os taquizoitos da cepa RH possuem rápida replicação e relativa dificuldade de manutenção in vitro, frequentemente requerendo estágios de cultivo in vivo em animais experimentais. O uso da nanotecnologia pode contribuir para tipos de produção in vitro com potenciais ganhos de praticidade e rendimento, por meio do cultivo tridimensional de células de fibroblastos de camundongo e nanopartículas sintetizadas com radiação ionizante. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a cultura tridimensional de fibroblastos agregados a nanopartículas para inoculação do T. gondii com a intenção de facilitar o manejo e a replicação in vitro do parasita. Nanopartículas de magnetita foram produzidas a partir da redução de sulfato ferro heptahidratado em pH altamente alcalino sob a ação das ionizações produzidas por feixe de elétrons entre 15 e 30kGy. As nanopartículas paramagnéticas foram adicionadas a cultura de células, que formaram uma interface ar-líquido através do campo magnético. Cada esferoide foi infectado por taquizoítos da cepa RH e mantidos em cultura para avaliação por microscopia eletrônica de transmissão e por microscopia de fluorescência com renderização em 3D. A presença do parasita foi confirmada por PCR e a quantidade de parasitas livres em cultura foi avaliada por citometria de fluxo. O modelo de cultivo tridimensional utilizado mostrou produção sustentável de taquizoítos em até 24 horas após ao inóculo, mostrando-se como um potencial substitutivo do uso de animais para manutenção do parasita.

Toxoplasma gondii is a protozoan parasite capable of infecting a wide range of living beings, including felines that are the definitive hosts of the disease, toxoplasmosis, and livestock, birds and fish. In humans, the parasite can also be present in a latent or cystic form, the latter being able to become chronic, causing the parasite to lodge in the brain, retina or muscles. Infection occurs by consumption of water or food contaminated with sporozoites or cysts containing bradyzoites found in raw meat. The tachyzoites of RH strain have rapid replication and relative difficulty of maintanence exclusively in vitro, often requiring stages of in vivo cultivation in experimental animals. The use of nanotechnology can be helpful to build new forms of in vitro production with potential gains in practicality and yield, through the three-dimensional culture of mouse fibroblast cells and nanoparticles synthesized with ionizing radiation. The objective of this work was to demonstrate the three-dimensional culture of fibroblasts aggregated to nanoparticles for inoculation of T. gondii with the intention of facilitating the management and in vitro replication of the parasite. Magnetite nanoparticles were produced from the reduction of iron sulfate heptahydrate in highly alkaline pH under the action of ionization produced by electron beam between 15 and 30kGy. Paramagnetic nanoparticles were added to cell cultures, which formed an air-liquid interface through the magnetic field. Each spheroid was infected with tachyzoites of the RH strain and maintained in culture for evaluation by transmission electron microscopy and fluorescence microscopy with 3D rendering. The presence of the parasite was confirmed by PCR and the number of free parasites in culture was evaluated by flow cytometry. The three-dimensional culture model used showed sustainable production of tachyzoites within 24 hours after inoculum, showing itself as a potential surrogate for the use of animals for the maintenance of the parasite.