Desenvolvimento de nanopartículas do tipo core-shell-shell à base de UCNP, ZnO e ZIF-8 acoplados a uma membrana de celulose bacteriana para o combate da resistência microbiana através da fotoativação

• Processo: 24/01900-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Sidney José Lima Ribeiro
• Beneficiário: Sidney José Lima Ribeiro
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/13104-3 - Desenvolvimento de nanopartículas do tipo core-shell-shell à base de UCNP, ZnO e ZIF-8 acoplados a uma membrana de celulose bacteriana para o combate da resistência microbiana através da fotoativação, BP.JD
• Assunto(s): Técnicas de fotoativação Óxido de zinco Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoativação | liberação controlada de fármaco | Membrana de celulose bacteriana | nanopartícula de conversão ascendente | redes metal-orgânicas | ZnO | Materiais

Resumo

Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um novo compósito com propriedade antimicrobiana, baseado na utilização de materiais híbridos de NPs de conversão ascendente (UCNPs) e NPs de ZnO. O grande destaque desse material é a possibilidade de contornar a resistência bacteriana, através da aplicação de lasers de baixa energia (no infravermelho próximo - near-infrared NIR). As UCNPs absorvem fótons na região do infravermelho próximo e emitem um fóton de maior energia na região do ultravioleta (UV) e/ou visível (vis) capazes de sensibilizar as NPs de ZnO para gerar espécies reativas de oxigênio (ROS) de forma controlada, sendo muito interessante para o combate de resistência microbiana. As NPs inorgânicas associadas, juntamente com um fármaco convencional, serão incorporadas às redes metal-orgânicas (MOFs), nesse caso a ZIF-8, formando uma estrutura do tipo core-shell-shell, e acoplados em membrana de celulose bacteriana, como matriz, assegurando uma maior estabilidade dessas moléculas, proteção de metabolismo, e possibilitando uma liberação controlada. Os materiais obtidos serão caracterizados por difração de raios X (DRX), espalhamento de raios X à baixo ângulo (SAXS); análise termogravimétrica (TG); microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (MEV/MET); potencial zeta; e avaliação das propriedades fotoluminescentes. Com a técnica de espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis) será possível quantificar as NPs de ZnO e o fármaco incorporados e liberados do sistema desenvolvido. A quantificação das espécies reativas de oxigênio com e sem a fotoativação será comparada através do kit colorimétrico E-BC-K138-F. Será avaliada a atividade antimicrobiana, pelos métodos de concentração Inibitória mínima (CIM), concentração bacteriana mínima (CBM) frente à Staplylococcus aureus e Escherichia coli. Serão avaliadas também a viabilidade celular do material sintetizado, para estudo da biocompatibilidade do sistema. (AU)