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Nanocristais magnéticos coloidais: obtenção de nanoesferas, nanofios e nanobastões auto-organizados e funcionalizados com macromoléculas para aplicação em gravação magnética avançada, biotecnologia e biomedicina

Processo: 07/07919-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de agosto de 2008 - 30 de setembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Laudemir Carlos Varanda
Beneficiário:Laudemir Carlos Varanda
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):12/02093-3 - Síntese de nanoestruturas core@shell de Co@Au (superparamagnéticas) e CdSe@ZnS (quantum dots) visando aplicações antineoplásicas, BP.DR
11/16248-6 - Obtenção de sistemas binários auto-organizados de nanopartículas de FePt ou CoPt multipóides e MnO esférico visando a síntese de membranas do tipo superredes para gravação magnética de ultra-alta densidade, BP.MS
11/17449-5 - Nanopartículas de ³-Fe2O3 recobertas com ácido oléico e funcionalizadas com ácido fólico utilizadas no tratamento de células cancerosas por hipertermia: obtenção e estudo da quantidade de funcionalizador, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 11/12210-4 - Síntese e caracterização de nanomateriais superparamagnéticos do tipo core-shell para aplicação em catálise e biomedicina, BP.DR
11/06556-5 - Síntese e auto-organização de nanopartículas ferromagnéticas metálicas visando aplicações em gravação magnética de ultra-alta densidade e ímãs permanentes de elevado desempenho, BP.DR
11/05022-7 - Engenharia de superfície de nanopartículas magnéticas para biomedicina: recobrimentos com macromoléculas visando estabilização e compatibilidade em meio fisiológico, BP.MS
10/04208-7 - Nanopartículas magnéticas de cobalto metálico e ferrita de cobalto recobertas com ouro como materiais biocompatíveis visando aplicações em biomedicina, BP.MS
08/07568-4 - Nanobastões magnéticos baseados em FePt: síntese, caracterização e auto-organização visando aplicação em gravação magnética de ultra-alta densidade, BP.MS
08/08791-9 - Nanopartículas magnéticas metálicas recobertas com óxido de ferro: intensificação das propriedades magnéticas da nanopartícula e funcionalização para aplicação em biomedicina, BP.MS
08/11136-2 - Nanopartículas magnéticas metálicas recobertas com óxido de ferro empregando o processo poliol modificado combinado com crescimento mediado por sementes: obtenção e funcionalização para aplicação biomédica, BP.IC
08/11128-0 - Nanopartículas magnéticas de óxido de ferro obtidas via microemulsão e funcionalizadas com macromoléculas para aplicação biomédica, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Química coloidal  Biotecnologia  Nanopartículas magnéticas  Coloides 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_304_221_222.pdf

Resumo

O destaque alcançado pela 'nanociência' e sua utilização racional na preparação de novos materiais tecnológicos nos últimos anos é devido, em grande parte, ao progresso da química e da física na obtenção de materiais em escala nanométrica, assim como, de esforços multidisciplinar envolvendo outras áreas do conhecimento como a bioquímica, biologia molecular e medicina. Nesse contexto, nanopartículas magnéticas vêm merecendo muita atenção por se inserirem em áreas estratégicas de alta tecnologia como na biomedicina e em armazenagem de informações. Aliar os avanços da nanotecnologia a área da saúde pode resultar em melhoria significativa, destacando-se a obtenção de nanobiossensores magnéticos, os quais podem ser aplicados em análise, segurança e controle de alimentos, detecção de analitos específicos, controle ambiental e aplicações biomédicas, nessa última, ressaltando aplicações em rastreamento e mapeamento de áreas do corpo humano através de imagem por ressonância magnética, liberação controlada de drogas em áreas específicas do corpo humano, tratamento de câncer através de hipertermia, radioterapia, separação de células e reparo de tecidos. Adicionalmente, é crescente o interesse por nanopartículas magnéticas que apresentam elevada anisotropia magnetocristalina para aplicações em sistema de armazenagem de informações de ultra-alta densidade, esperando-se atingir valores de algumas dezenas de terabits por polegada quadrada. Diante da relevância e atualidade do tema destacadas no projeto de pesquisa um dos objetivos centrais do mesmo, reside na implementação e consolidação de uma linha de pesquisa em colóides magnéticos junto ao departamento de Físico-Química do Instituto de Química de São Carlos-USP fruto da recente contração do proponente, o qual recebeu uma área de 40 m2 para a montagem do laboratório. Desta forma, neste projeto de pesquisa pretende-se desenvolver novas metodologias para a obtenção de nanopartículas magnéticas metálicas e na forma de óxidos em sistemas monodispersos com adequação de tamanho, forma (nanoesferas, nanofios e nanobastões), propriedades magnéticas e funcionalização de superfície para aplicação gravação magnética, biotecnologia e biomedicina. Para gravação, espera-se obter nanoestruturas auto-organizadas em duas e três dimensões com materiais de elevada anisotropia magnetocristalina utilizando nanofios e nanobastões metálicos, com os quais se espera promover a redução de acoplamentos magnéticos prejudiciais a aplicação em gravação magnética perpendicular em sistemas de ultra-alta densidade de gravação. Para aplicação em biomedicina, as nanopartículas com tamanho e propriedades magnéticas adequadas serão funcionalizadas com macromoléculas naturais e sintéticas visando promover a biocompatibilidade em diferentes sistemas. Adicionalmente, os modificadores de superfícies podem ser total ou parcialmente mudados utilizando procedimentos sintéticos a fim de introduzir um grupo específico e promover diferentes interações moleculares e aplicações tais como entregadores de drogas, sensores biosseletivos para análise de imagem por ressonância, hipertermia, entre outras. Ressalta-se que o tema do projeto está inserido em áreas estratégicas e de fronteira em tecnologia no mundo. Assim, são fortemente esperados resultados inovadores e expressivos, os quais seriam utilizados na geração de patentes nacionais ou internacionais, além da formação de recursos humanos qualificados para atuarem em temas centrais da nanotecnologia, contribuindo para o desenvolvimento da geração de tecnologia nacional. (AU)

Publicações científicas (9)
(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)
SOUZA, JR., JOAO B.; VARANDA, LAUDEMIR C. Magneto-plasmonic Au-Coated Co nanoparticles synthesized via hot-injection method. Nanotechnology, v. 29, n. 6 FEB 9 2018. Citações Web of Science: 3.
BINI, RAFAEL A.; SILVA, MONICA F.; VARANDA, LAUDEMIR C.; DA SILVA, MARCELO A.; DREISS, CECILE A. Soft nanocomposites of gelatin and poly(3-hydroxybutyrate) nanoparticles for dual drug release. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 157, p. 191-198, SEP 1 2017. Citações Web of Science: 8.
SECCO DE SOUZA, CAIO GUILHERME; SOUZA, JR., JOAO BATISTA; BECK, JR., WATSON; VARANDA, LAUDEMIR CARLOS. Luminomagnetic Silica-Coated Heterodimers of Core/Shell FePt/Fe3O4 and CdSe Quantum Dots as Potential Biomedical Sensor. Journal of Nanomaterials, 2017. Citações Web of Science: 1.
NEVES, HERBERT R.; BINI, RAFAEL A.; BARBOSA, JEAM H. O.; SALMON, CARLOS E. G.; VARANDA, LAUDEMIR C. Dextran-Coated Antiferromagnetic MnO Nanoparticles for a T-1-MRI Contrast Agent with High Colloidal Stability. PARTICLE & PARTICLE SYSTEMS CHARACTERIZATION, v. 33, n. 3, p. 167-176, MAR 2016. Citações Web of Science: 5.
BINI, RAFAEL A.; MORAES, DANIEL A.; VARANDA, LAUDEMIR C. Preparation of Poly(3-hydroxybutyrate) Micro- and Nanoparticles as Hydrophobic Drugs Carrier Using Self-emulsifying Nanoemulsion Method. BRITISH JOURNAL OF PHARMACEUTICAL RESEARCH, v. 12, n. 6 2016. Citações Web of Science: 0.
SOUZA, C. G. S.; BECK, JR., W.; VARANDA, L. C. Multifunctional luminomagnetic FePt@Fe3O4/SiO2/Rhodamine B/SiO2 nanoparticles with high magnetic emanation for biomedical applications. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 15, n. 4 APR 2013. Citações Web of Science: 7.
DA SILVA, TIAGO LUIS; VARANDA, LAUDEMIR CARLOS. Perpendicularly self-oriented and shape-controlled L1(0)-FePt nanorods directly synthesized by a temperature-modulated process. NANO RESEARCH, v. 4, n. 7, p. 666-674, JUL 2011. Citações Web of Science: 10.
BECK, JR., WATSON; SOUZA, CAIO G. S.; SILVA, TIAGO L.; JAFELICCI, JR., MIGUEL; VARANDA, LAUDEMIR C. Formation Mechanism via a Heterocoagulation Approach of FePt Nanoparticles Using the Modified Polyol Process. Journal of Physical Chemistry C, v. 115, n. 21, p. 10475-10482, JUN 2 2011. Citações Web of Science: 26.

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