journal article·2020-12-08Open access

Structure and Thermotropic Behavior of Bovine- and Porcine-Derived Exogenous Lung Surfactants

Pedro Leonidas Oseliero Filho, Barbara Bianca Gerbelli, Franccesca Fornasier, Adriano B. Chaves Filho, Marcos Yukio Yoshinaga, Sayuri Miyamoto, Laura Mortara, Caroline Dutra Lacerda, Iolanda Midea Cuccovia, André Silva Pimentel, Cristiano Luis Pinto Oliveira

Langmuir· Volume 36· Issue 48

Abstract

Two commercial exogenous pulmonary surfactants, Curosurf and Survanta, are investigated. Their thermotropic behavior and associated structural changes for the samples in bulk are characterized and described. For Survanta, the obtained results of differential scanning calorimetry showed a thermogram with three peaks on heating and only a single peak on cooling. Curosurf on the other hand, presents calorimetric thermograms with only one peak in both the heating and cooling scans. This distinct thermotropic behavior between the two pulmonary surfactants, a consequence of their particular compositions, is associated with structural changes that were evaluated by simultaneous small- and wide-angle X-ray scattering experiments with in situ temperature variation. Interestingly, for temperatures below ∼35 °C for Curosurf and ∼53 °C for Survanta, the scattering data indicated the coexistence of two lamellar phases with different carbon chain organizations. For temperatures above these limits, the coexistence of phases disappears, giving rise to a fluid phase in both pulmonary surfactants, with multilamelar vesicles for Curosurf and unilamellar vesicles for Survanta. This process is quasi-reversible under cooling, and advanced data analysis for the scattering data indicated differences in the structural and elastic properties of the pulmonary surfactants. The detailed and systematic investigation shown in this work expands on the knowledge of the structure and thermodynamic behavior of Curosurf and Survanta, being relevant from both physiological and biophysical perspectives and also providing a basis for further studies on other types of pulmonary surfactants.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Neonatal Respiratory Health Research · Inhalation and Respiratory Drug Delivery · Hemoglobin structure and function

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Instituto de Física, Universidade de São Paulo, Rua do Matão, Butantã, São Paulo, SP 05508-090, Brazil

Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC, Santo André, SP 09210-580, Brazil

Departamento de Química, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ 22453-900, Brazil

Instituto de Química, Universidade de São Paulo, Avenida Prof. Lineu Prestes, Butantã, São Paulo, SP 05508-000, Brazil

Funding

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico · Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de S?o Paulo · Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro · Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior

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