Sínteses de nanopartículas de óxidos de zinco e de silício por microrganismos

• Processo: 21/09310-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Andre Luiz Meleiro Porto
• Beneficiário: Andre Luiz Meleiro Porto
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biocatálise Biotransformação Biodegradação Micro-organismos Nanotecnologia Nanopartículas Óxido de zinco Silício
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biocatálise | Bionanopartículas | biotransformação | microrganismos | Biocatálise, Biotransformação e Biodegradação

Resumo

A nanotecnologia vem se destacando devido às fascinantes propriedades dos nanomateriais e suas aplicações. Sua obtenção é possível por métodos físicos, químicos e biológicos (plantas e microrganismos). A busca por tecnologias ecologicamente benignas e financeiramente viáveis vem possibilitando a expansão de estudos na área de biossíntese, já que os outros meios de obtenção são mais caros e menos sustentáveis ao meio ambiente. A síntese de nanopartículas (NPs) através de microrganismos, que se faz possível pela rota intracelular e extracelular, tem possibilitado a obtenção de materiais com tamanhos menores, morfologias mais bem definidas e com melhor estabilidade. Dentre as variedades de nanopartículas inorgânicas, o ZnO é um dos materiais que tem recebido atenção devido às suas propriedades específicas e suas aplicações nas indústrias eletrônicas, de saúde e higiene pessoal, em fármacos, em suplemento alimentar na indústria animal, em tintas e revestimentos, dentre outras. Sua área de pesquisa é ampla, pois foram descobertos poucos microrganismos que capazes de sintetizá-las eficientemente, além da necessidade de se desenvolver um protocolo otimizado para a sua obtenção. Outro nanomaterial que também atrai a atenção de pesquisadores são as NPs de SiO2, devido sua ampla aplicação no campo da nanoeletrônica, fotônica, optoeletrônica e biotecnologia. Por ser um nanomaterial não tóxico e devido a sua biocompatibilidade, as NPs de SiO2 expandem sua aplicação em bio-sensores, quimioterapia, engenharia de tecido ósseo dentre outras. Assim como as NPs de ZnO, os microrganismos utilizados para sua obtenção são pouco explorados. O presente projeto tem o objetivo de sintetizar nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) e de sílica (SiO2) através da maquinaria microbiana. A princípio será feita uma triagem com as cepas de bactérias e fungos disponíveis no laboratório de Química Orgânica e Biocatálise do Instituto de Química de São Carlos da USP. Os microrganismos que apresentarem melhores capacidades de sintetizarem as NPs serão utilizados para uma posterior triagem dos precursores - nitrato de zinco (ZnNO3)2, cloreto de zinco (ZnCl2), acetato de zinco (ZnC4H6O4)2, hexaflúor-silicato de potássio (K2SiF6), trissilicato de magnésio (Mg2O8Si3) e silicato de sódio (Na2SiO3), a fim de verificar o(s) mais apropriado(s). Em seguida serão realizadas as sínteses das NPs variando alguns parâmetros como pH, temperatura, concentração do precursor e tempo de reação. Os nanomateriais obtidos serão caracterizados através das técnicas de Análise de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Análise de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Espectroscopia Ultravioleta-Visível (UV-Vis), Análise de Difração de Raios-X (XRD), Análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Análise de Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva de Elétrons (EDS). (AU)