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Luminescência no visível e infravermelho próximo em partículas nanoestruturadas de Y2O3 dopadas com íons lantanídeos para aplicação em sistemas biológicos

Processo: 18/04588-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2018
Vigência (Término): 30 de novembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Rogéria Rocha Gonçalves
Beneficiário:Luiz Fernando dos Santos
Supervisor no Exterior: Maria Rute de Amorim e Sa Ferreira Andre
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : Universidade de Aveiro (UA), Portugal  
Vinculado à bolsa:17/10440-9 - Luminescência no visível e infravermelho próximo em partículas nanoestruturadas de Y2O3 dopadas com íons lantanídeos para aplicação em sistemas biológicos, BP.MS
Assunto(s):Biofotônica   Espectroscopia   Óxido de ítrio   Elementos da série dos lantanídeos

Resumo

O objetivo deste projeto concentra-se na síntese de partículas luminescentes nano e micro estruturadas à base de óxido de ítrio dopados com íons terras raras (TR), especificamente Eu3+, Nd3+, e co-dopadas com Er3+/Yb3+ e Tm3+/Yb3+ para aplicação em Biofotônica, como marcadores ópticos em sistemas biológicos. Estudo sistemático será realização visando controle morfológico (com dimensão e morfologia homogêneas) e estrutural (estrutura cristalina, vibracional e eletrônica) e sua correlação com as propriedades luminescentes para aplicação em Fotônica. Será utilizada a precipitação homogênea como técnica principal de síntese desses materiais, visando a otimização dos parâmetros de síntese com a finalidade de obtenção de partículas esféricas com dimensão e morfologia uniformemente distribuídas. Serão exploradas propriedades luminescentes tanto no visível, resultados de excitação no UV-Vis ou na região do infravermelho próximo (NIR) (conversão ascendente de energia), além de emissão no infravermelho. O controle no tamanho de partícula será de suma importância para as diferentes aplicações. A preparação e caracterização estrutural e espectroscópica dos óxidos dopados com íons TR constituem a base do estudo acadêmico que está sendo desenvolvido. A possibilidade do desenvolvimento tecnológico, para a aplicação desses materiais como marcadores ópticos, será explorada a partir da análise e otimização das propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e espectroscópicas dos sistemas em estudo constituem a base do estudo acadêmico. A segunda etapa deste trabalho consiste em avaliar a toxicidade e viabilidade celular das nano partículas de Óxido de ítrio, bem como realizar o recobrimento e funcionalização. As nano partículas recobertas com sílica, objetiva o aumento da biocompatibilidade, aumento da eficiência quântica de emissão (reduzindo os processos não radiativos por grupos hidroxilas da superfície) e viabilização da funcionalização por diversos grupos (carboxilato, bio polímeros como quitosana, entre outros) com capacidade de ligação seletiva ou imobilização de macromoléculas biológicas.