Desenvolvimento de materiais nanoparticulados de tantalatos de terras raras dopados com íons lantanídeos para aplicações em Fotônica

• Processo: 20/00277-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2021
• Situação: Interrompido
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rogéria Rocha Gonçalves
• Beneficiário: Fernanda Hediger Borges Ribeiro
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/13509-0 - Desenvolvimento de tantalatos de terras raras dopados com íons lantanídeos para bioimagem multimodal e nanotermometria, BE.EP.DR
• Assunto(s): Espectroscopia Propriedades estruturais Terras raras Fotônica Biofotônica Nanomedicina teranóstica Dopagem eletrônica Elementos da série dos lantanídeos Biologia de sistemas Citotoxicidade Luminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofotônica | Espectroscopia | Fotonica | luminescência | Terras Raras | Espectroscopia

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é a preparação de nanopartículas luminescentes à base de tantalatos de terras raras dopadas com íons lantanídeos (Ln3+), buscando obter materiais multifuncionais que possam atuar em Fotônica e Biofotônica. Os materiais serão preparados utilizando a metodologia de sol-gel a partir de precursores alcóxidos. O foco deste trabalho é o estudo das propriedades estruturais e espectroscópicas e os materiais sintetizados poderão ter aplicação em áreas da Fotônica e da Biofotônica, especialmente no setor de Saúde, atuando como marcadores ópticos e conversores de energia para potencial aplicação em teranóstica. A preparação e caracterização estrutural e espectroscópica em função da composição, dopagem e tratamento térmico constituem a base do estudo acadêmico dando continuidade aos promissores resultados obtidos anteriormente em nosso grupo. Para tal finalidade, será realizado um estudo sistemático das propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e espectroscópicas (vibracional e eletrônica). Uma vez que uma das principais finalidades deste trabalho será a aplicação em sistemas biológicos, para a dopagem destes materiais serão utilizados lantanídeos que apresentem emissão nas chamadas de janelas de transparência biológica na região do infravermelho próximo. Luminescência na região do visível também será estudada visando o grande potencial de emissão decorrente de processos de conversão ascendente de energia, possibilitando a aplicação como conversores de radiação do infravermelho para o visível. Serão explorados estudos da dependência das propriedades luminescentes em função da dopagem, resultando em diferentes estruturas cristalinas conforme a concentração e natureza do íon dopante terra rara. Paralelamente, será realizado um estudo destes mesmos materiais a partir da excitação com raios X, visando suas aplicações como cintiladores. Posteriormente, um estudo sistemático sobre o controle morfológico para a formação das nanopartículas será realizado, visando aplicação em sistemas biológicos. Será feita a avaliação da citotoxicidade e aplicação das partículas como conversores de luz para aplicação em teranóstica. (AU)

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)

BORGES, FERNANDA HEDIGER; MARTINS, JOANA COSTA; CAIXETA, FABIO JOSE; CARLOS, LUIS D.; FERREIRA, RUTE A. S.; GONCALVES, ROGERIA ROCHA. Luminescent thermometry based on Er3+/Yb3+ co-doped yttrium niobate with high NIR emission and NIR-to-visible upconversion quantum yields. Journal of Luminescence, v. 248, p. 10-pg., 2022-08-01. (17/11301-2, 20/05319-9, 20/00277-6, 17/10424-3, 18/04587-0)