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Espectroscopia não linear em nanocristais semicondutores funcionalizados para aplicações

Processo: 06/01277-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2006 - 31 de outubro de 2009
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Viviane Pilla
Beneficiário:Viviane Pilla
Instituição-sede: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa. Universidade Camilo Castelo Branco (UNICASTELO). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Óptica não linear  Espectroscopia  Eficiência quântica  Fluorescência  Nanopartículas  Propriedades térmicas  Propriedades ópticas 

Resumo

O projeto visa a caracterização espectroscópica não linear em soluções de nanocristais semicondutores (quantum dots) funcionalizados para aplicações biológicas. Todo o projeto será desenvolvido no laboratório do Grupo de Lasers de Alta Potência Aplicada à Bioengenharia - IP&D na UniVap. A presente proposta, está voltada para o estudo de propriedades ópticas e térmicas de novos nanomateriais em meios biocompatíveis, visando uma posterior aplicação em materiais de interesse biomédico, como: tecidos biológicos e área odontológica. Como se trata de um tema de relevante importância científica, tecnológica e também abrangente, visto ser uma área de pesquisa recente, o estudo desses materiais é bastante promissor e com grande potencialidade de futuras aplicações. As linhas de pesquisas deste plano de trabalho, serão de caráter experimental e enfocarão o estudo de propriedades ópticas lineares e não lineares, de diferentes nanocristais semicondutores (QD) coloidais funcionalizados, diluídos em meio biocompatível (H2O), visados para aplicações biológicas. O Grupo de Lasers de Alta Potência Aplicada à Bio-Engenharia do IP&D/UniVap tem trabalhado ativamente com espectroscopia aplicada a materiais biomédicos, por exemplo: ablação de tecidos biológicos e outros estudos na área de ciências da saúde e de interesse biológico. O qual será de fundamental importância, para viabilizar aplicações futuras dos nanocristais semicondutores, cujo plano de trabalho atual, propõe estudá-los em nível de caracterização básica da espectroscopia linear e não linear. Inicialmente, realizaremos uma caracterização via absorção óptica no Vis-UV. Tais caracterizações visam verificar as possíveis alterações nas propriedades ópticas das soluções de nanopartículas, em função da concentração, pH e exposição ao laser. Como segunda etapa de nosso trabalho, implementaremos a técnica de Lente Térmica (LT), visando a caracterização de parâmetros, como: difusividade térmica, condutividade térmica, variação do índice de refração com a variação da temperatura e eficiência quântica da fluorescência. Estes estudos serão realizados em função do comprimento de onda dos feixes de prova e excitação, pH, concentração e tamanho dos QD. Os nanocristais semicondutores que serão estudados são: Tipo 1 (encapsulamento sintético) e Tipo 2 (encapsulamento natural), na presença de grupos terminais ligantes funcionalizados (amina ou carboxila) e não-funcionalizados. Serão realizadas investigações, também em variáveis de QD do Tipo 2, nomeados QD T2-MP (núcleo de três semicondutores, com encapsulamento molecular e cobertura com lipídios naturais) e QD T2-Biotina (com moléculas de biotina). Medidas de fluorescência serão utilizadas como coadjuvantes para entendimento dos processos estudados com as técnicas acima mencionadas. De uma forma geral, o resultado que pretendemos obter no final do desenvolvimento do projeto é avaliar (do ponto de vista da óptica linear e não linear) a potencialidade das soluções coloidais comerciais de nanocristais semicondutores biocompatíveis para aplicações em Biofotônica. Para isso utilizaremos a técnica de Lente Térmica, que será implementada no IP&D/UniVap. (AU)

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SANTOS, LETICIA F.; DIAS, VANESSA M.; PILLA, VIVIANE; ANDRADE, ACACIO A.; ALVES, LEANDRO P.; MUNIN, EGBERTO; MONTEIRO, VIVIANE S.; ZILIO, SERGIO C. Spectroscopic and photothermal characterization of annatto: Applications in functional foods. DYES AND PIGMENTS, v. 110, n. SI, p. 72-79, NOV 2014. Citações Web of Science: 13.
PILLA, VIVIANE; ALVES, LEANDRO P.; IWAZAKI, ADALBERTO N.; ANDRADE, ACACIO A.; ANTUNES, ANDREA; MUNIN, EGBERTO. Thermo-Optical Characterization of Cadmium Selenide/Zinc Sulfide (CdSe/ZnS) Quantum Dots Embedded in Biocompatible Materials. Applied Spectroscopy, v. 67, n. 9, p. 997-1002, SEP 2013. Citações Web of Science: 3.
PILLA, VIVIANE; ALVES, LEANDRO P.; DE SANTANA, JULIANA F.; DA SILVA, LEANDRO G.; RUGGIERO, REINALDO; MUNIN, EGBERTO. Fluorescence quantum efficiency of CdSe/ZnS quantum dots embedded in biofluids: pH dependence. Journal of Applied Physics, v. 112, n. 10 NOV 15 2012. Citações Web of Science: 9.
PILLA, VIVIANE; MUNIN, EGBERTO. Fluorescence quantum efficiency of CdSe/ZnS quantum dots functionalized with amine or carboxyl groups. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 14, n. 10 OCT 2012. Citações Web of Science: 12.
PILLA, VIVIANE; ALVES, LEANDRO P.; PACHECO, MARCOS T. T.; MUNIN, EGBERTO. Radiative quantum efficiency of CdSe/ZnS core-shell colloidal solutions: Size-dependence. Optics Communications, v. 281, n. 23, p. 5925-5928, DEC 1 2008. Citações Web of Science: 11.
PILLA‚ V.; ALVES‚ L.P.; MUNIN‚ E.; PACHECO‚ M.T.T. Radiative quantum efficiency of CdSe/ZnS quantum dots suspended in different solvents. Optics Communications, v. 280, n. 1, p. 225-229, 2007.

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