Geração e detecção de oxigênio singlete em sistemas complexos para estudos de lesões celulares utilizando nanopartículas apresentando upconversion.

• Processo: 17/09774-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Paolo Di Mascio
• Beneficiário: Cássio Cardoso Santos Pedroso
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07937-8 - Redoxoma, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/15011-1 - Nanopartículas apresentando upconversion para imageamento biológico aplicadas como nanotermômetro e como sensor de oxigênio singlete, BE.EP.PD
• Assunto(s): Nanopartículas Oxigênio singleto Microscopia de fluorescência Fotoquímica Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Microscopia de Fluorescência | Nanopartículas | Oxigênio Singlete | Terras Raras | Upconversion | 6-tioguanina | Fotoquímica

Resumo

O oxigênio molecular eletronicamente excitado ao estado singlete 1”g (1O2) é bastante reativo frente a moléculas orgânicas com alta densidade eletrônica. Processos de geração controlada de 1O2 podem ocorrer em situações fisiológicas e patológicas. Contudo, reações do 1O2 com ácidos nucleicos (DNA e RNA) têm sido extensivamente estudadas, uma vez que, provocam lesões relacionadas a diversos processos citotóxicos e patológicos. Dessa forma, é importante o estudo desta molécula em sistemas complexos.Nanopartículas dopadas com íons terras raras trivalentes (TR3+) podem apresentar o fenômeno de upconversion. Esse processo consiste na excitação do material com dois ou mais fótons e, subsequente, emissão de um fóton de maior energia. Desta maneira, é possível utilizar uma fonte de excitação na região da janela biológica e obter emissões no UV-visível. Além disso, materiais dopados com TR3+ apresentam emissões em todo espectro UV e visível sob diversos comprimentos de onda de excitação. Portanto, será utilizado essa classe de nanopartículas emissoras no UVA para sensibilização interna e local da 6-tioguanina incorporada em ácidos nucleicos para estudo de processos oxidativos através da fotossensibilização desta molécula que gera 1O2 em células. Outra proposta do trabalho é a geração do processo de upconversion nestas nanopartículas dopadas com terras raras através de sua sensibilização via transferência de energia da emissão monomolecular do 1O2 (em 1268 nm). Até o momento não foi encontrado na literatura este método indireto de detecção de oxigênio singlete. Toda a tecnologia necessária como FTIR, DRX, MEV, TEM, espectroscopia de absorção e luminescência por upconversion, microscopia de fluorescência, HPLC, RMN e espectrometria de massa está disponível no nosso Instituto. O grupo tem vasta experiência na área de geração e detecção de oxigênio singlete, com diversas publicações no tema e tem experiência nas técnicas necessárias para o desenvolvimento do projeto.

Publicações científicas

(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)

ALMEIDA DOS SANTOS, DANILO ORMENI; GIORDANO, LUIDGI; STOCK GREIN BARBARA, MIGUEL AGUIRRE; PORTES, MARCELO CECCONI; SANTOS PEDROSO, CASSIO CARDOSO; TEIXEIRA, VERONICA CARVALHO; LASTUSAARI, MIKA; VELOSO RODRIGUES, LUCAS CARVALHO. Abnormal co-doping effect on the red persistent luminescence SrS:Eu2+,RE3+ materials. DALTON TRANSACTIONS, v. 49, n. 45, p. 16386-16393, DEC 7 2020. (17/09774-0, 13/07937-8, 18/05280-5)

MACHADO, IAN POMPERMAYER; SANTOS PEDROSO, CASSIO CARDOSO; DE CARVALHO, JOSE MIRANDA; TEIXEIRA, VERONICA DE CARVALHO; VELOSO RODRIGUES, LUCAS CARVALHO; BRITO, HERMI FELINTO. A new path to design near-infrared persistent luminescence materials using Yb3+-doped rare earth oxysulfides. SCRIPTA MATERIALIA, v. 164, p. 57-61, APR 15 2019. (17/09774-0, 17/05195-5)