Luminescência no visível e infravermelho próximo em partículas nanoestruturadas de Y2O3 dopadas com íons lantanídeos para aplicação em sistemas biológicos

Resumo

O objetivo deste projeto concentra-se na síntese de partículas luminescentes nano e micro estruturadas à base de óxido de ítrio dopados com íons lantanídeos (Ln), especificamente Eu3+, Nd3+, e co-dopadas com Er3+/Yb3+ e Tm3+/Yb3+ para aplicação em Biofotônica, como marcadores ópticos em sistemas biológicos. Estudo sistemático será realização visando controle morfológico (com dimensão e morfologia homogêneas) e estrutural (estrutura cristalina, vibracional e eletrônica) e sua correlação com as propriedades luminescentes para aplicação em Fotônica. Será utilizada a precipitação homogênea como técnica principal de síntese desses materiais, visando a otimização dos parâmetros de síntese com a finalidade de obtenção de partículas esféricas com dimensão e morfologia uniformemente distribuídas. Serão exploradas propriedades luminescentes tanto no visível, resultados de excitação no UV-Vis ou na região do infravermelho próximo (NIR) (conversão ascendente de energia), além de emissão no infravermelho. O controle no tamanho de partícula será de extrema importância para as diferentes aplicações desses materiais. A preparação e caracterização estrutural e espectroscópica dos óxidos dopados com íons lantanídeos constituem a base do estudo acadêmico que será desenvolvido. A possibilidade do desenvolvimento tecnológico, para a aplicação desses materiais como marcadores ópticos, será explorada a partir da análise e otimização das propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e espectroscópicas dos sistemas em estudo constituem a base do estudo acadêmico. A segunda etapa deste trabalho consiste em avaliar a toxicidade e viabilidade celular das nanoparticulas de oxido de ítrio, bem como realizar o recobrimento e funcionalização. As nanoparticulas serão recobertas com sílica e alumina, visando o aumento da biocompatibilidade, aumento da eficiência quântica de emissão (reduzindo os processos não radiativos por grupos hidroxilas da superfície) e viabilização da funcionalização por diversos grupos (carboxilato, biopolimeros como quitosana, entre outros) com capacidade de ligação seletiva ou imobilização de macromoléculas biológicas (proteínas, microRNA) para diagnóstico e tratamento especialmente de câncer. (AU)