Equipamento multiusuário (EMU) concedido no processo 2017/50332-0: sistema de análise STM-AFM Raman SNOM

Resumo

SNOM ou NSNOM (Near-field Scanning Optical Microscopy) é o único método óptico (portanto não invasivo) com super-resolução que permite resolver o interior de uma molécula com resolução nanométrica. Como o SNOM captura a distribuição de luz do campo próximo, as imagens não apresentam nenhuma contribuição de luz fora de foco, como em outros métodos de imagem ótica. Um SNOM correlaciona a topografia da amostra com uma análise espectral de luz. O SNOM é essencial para vários campos de pesquisa, tais como plasmônica, guias de ondas fotônicas, micro e nanolasers, fotovoltaicos, fotocondutores, fenômenos biológicos celulares, fluorescência de zeptolitros e espectroscopia de correlação. Por ser uma técnica não invasiva, o SNOM apresenta suma importância no mapeamento de células vivas. Utilizaremos a técnica de SNOM para testes de eficácia de radiofármacos do IPEN e seus ensaios pré-clínicos, entre estes, a saber: a) estudaremos a organização celular tanto no interior ou na membrana plasmática, como por exemplo no estudo do hormônio de crescimento influenciando a estrutura óssea de camundongos com patologia hereditária que resulta na fragilidade óssea; no estudo da interação de nanopartículas com células; no efeito de drogas antitumorais e, principalmente, de radiofármacos sobre as células tumorais ou células de tecido sadio; b) prepararemos e caracterizaremos por MO-SNOM (Microscópio Ótico de Varredura em Campo Próximo no Modo Magnetoótico) ou MFM (microscopia de força magnética, utilizando pontas AFM cobertas com cobalto) a morfologia de nanopartículas magnéticas (óxidos) revestidas com material orgânico biocompatível; c) analisaremos arcabouços (scaffolds) preparados com materiais biocompatíveis para serem utilizados como substitutos dérmicos, mais especificamente, verificaremos a aderência das diferentes células da pele nestes arcabouços; d) trabalharemos com nanocompositos metal dielétrico onde as distâncias adequadas entre íons de terras raras e nanopartículas metálicas variam entre 5 e 20 nm, para que os referidos processos ocorram; e) serão analisados filmes de grafeno em contato com guias de ondas, da maneira como são utilizados em laboratórios de bolso, onde são necessários para modulação de intensidade nos guias; as medidas de Raman-SNOM permitem identificar o comportamento das bandas D G e 2 D que variam de acordo com o material que está sendo formado (carbono amorfo, grafite, grafeno e assim por diante); f) faremos a caracterização estrutural e molecular de bioaerossóis, danosos a saúde, para criação de um banco de dados espectroscópicos para utilização em sensoriamento remoto com lasers; g) será investigado o mecanismo de ação de peptídeos antimicrobianos e sua formação de poros na membrana; h) será analisada a genotoxicidade e apoptose em células através da observação da fragmentação do núcleo; i) será estudada a possibilidade de observação em escala nanométrica da interação de proteínas com a superfície celular; o estudo desta interação ligante-receptor é fundamental para elucidar mecanismos de ação de drogas na farmacologia de biomoléculas e radiofármacos. (AU)