Plataformas multifuncionais compostas por híbridos inorgânico-orgânico UCNPS@SiO2-Ln3+-Ir3+ para sensoriamento, imageamento celular e geração de oxigênio singleto pelo processo de upconversion

• Processo: 23/16684-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Hermi Felinto de Brito
• Beneficiário: Felipe da Silva Manrique Canisares
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Assunto(s): Materiais luminescentes Luminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: complexo heterobimetálico (Ir3+-Ln3+) | Materiais luminescentes | Nanopartículas Upconversion | oxigênio molecular | plataforma multifuncional | sensor raciométrico | Luminescência

Resumo

Na última década, a procura por materiais multifuncionais com potencial teranóstico (diagnóstico e terapia) de câncer vem crescendo exponencialmente, isso porque essa doença representa a segunda maior causa de mortes no mundo, principalmente devido ao diagnóstico tardio. Vale ressaltar que tais plataformas podem combinar diferentes técnicas de diagnóstico e tratamento em um único sistema tornando-as atraentes para aplicações clínicas. A detecção de células cancerosas pode ser realizada através da aferição da concentração de oxigênio molecular (3O2) nos tecidos, uma vez que ambientes hipóxicos podem indicar processos patológicos, como doenças inflamatórias, isquemia cardíaca, anormalidades cerebrais e o câncer. Portanto, a quantificação deste analito vem recebendo grande atenção no campo biomédico, tanto na área acadêmica, quanto aplicada. Além disso, a geração de moléculas de oxigênio singleto (1O2), tem sido estrategicamente utilizada como ferramenta terapêutica no tratamento de câncer. Deste modo, neste trabalho serão desenvolvidos sistemas híbridos inorgânico-orgânico, compostos por nanopartículas upconversion (UCNPs), sintetizadas pelo método de decomposição térmica, recobertas com SiO2 (método Stöber), e decoradas com complexos bimetálicos de Ir3+-Ln3+. As UCNP cores atuarão como sensibilizadores luminescentes azul (NaYF4:Yb3+,Nd3+,Tm3+) e verde (NaYF4:Yb3+,Nd3+,Er3+), os quais serão excitados em comprimento de onda de baixa energia na região do infravermelho próximo (NIR). O processo de conversão ascendente de energia minimiza bastante os danos a estrutura celular comparado com excitação no UV. As emissões nas regiões do ultravioleta e visível (azul - Tm3+ ou verde - Er3+) serão absorvidas pelos complexos de Ir3+-Ln3+ ancorados na superfície, resultando em emissão na região do visível bem como no NIR, utilizando o processo upconversion. Ademais, as emissões atribuídas as transições dos sistemas contendo metais do bloco d e f como Ir3+-Ln3+ serão utilizadas para sensoriamento raciométrico de O2. Portanto, neste projeto de pesquisa serão desenvolvidas plataformas multifuncionais luminescentes para sensoriamento de oxigênio, imageamento celular, e geração de oxigênio singleto (1O2), que poderá atuar no diagnóstico e tratamento de câncer em estágio inicial.