Design de agentes teranósticos baseados em nanopartículas upconversion com arquiteturas core-multi-shells de LiTRF4 dopadas com lantanídeos(III) e decoradas com complexos luminescentes de irídio(III)

• Processo: 24/21506-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Sergio Antonio Marques de Lima
• Beneficiário: Renan Caike Silva
• Supervisor: Fiorenzo Vetrone
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), Canadá
• Vinculado à bolsa: 22/14042-6 - Plataformas multifuncionais luminescentes por conversão ascendente a base de nanopartículas LiYF4:Tm3+,Yb3+@SiO2 decoradas com complexos de irídio(III) como agentes no sensoriamento e terapia fotodinâmica, BP.DR
• Assunto(s): Espécies de oxigênio reativas Nanomedicina Luminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agentes teranósticos | complexos de irídio(III) | espécies reativas de oxigênio | Nanomedicina | Nanopartículas upconversion com terras raras | Luminescência

Resumo

Nanopartículas upconversion (UCNPs) dopadas com íons terras raras (TR3+) são materiais promissores com grande potencial para aplicações na nanomedicina. Seu design, com uma arquitetura núcleo-casca em camadas, permite ajustar suas propriedades físico-químicas e biológicas, facilitando o desenvolvimento de nanoplataformas multifuncionais luminescentes como agentes teranósticos. Essas nanoplataformas podem desempenhar funções teranósticas, integrando diagnóstico e tratamento em uma única nanoplataforma. As UCNPs surgem como solução para superar a limitação de excitação no UV presente em alguns agentes teranósticos, o que reduz a eficiência devido à baixa penetração da luz em tecidos e à toxicidade dessa faixa de energia para sistemas biológicos. O uso de fontes de excitação no infravermelho próximo (NIR), especialmente entre 700 e 1000 nm (BW-I), permite maior penetração nos tecidos e reduz os efeitos de autofluorescência e fototoxicidade. Neste contexto, o candidato pretende desenvolver parte de seu projeto de doutorado (FAPESP: 2022/14042-6) durante o BEPE, com o objetivo de sintetizar e estudar as propriedades espectroscópicas e a viabilidade teranósticas de UCNPs core-multi-shell baseadas em LiTRF4 (TR3+: Y3+/Lu3+/Yb3+), co-dopadas com íons sensibilizadores Yb3+/Nd3+ e dopadas com íons ativadores Tm3+/Er3+/Ho3+. As UCNPs serão recobertas com sílica, aminofuncionalizadas e, ao final, decoradas com complexos luminescentes de irídio(III). Essa nanoplataforma, LiTRF4/SiO2-NC-[(L)[Ir(C^N)2], será capaz de converter a excitação em 980 nm (Yb3+) ou 808 nm (Nd3+), aproveitando as emissões na região do UV-azul-verde dos íons Tm3+/Er3+/Ho3+, em ressonância com as absorções dos complexos de irídio(III). As UCNPs atuarão como sensibilizadores dos complexos de Ir3+ na superfície, desencadeando emissões predominantemente tripleto 3LC-1,3MLCT, com capacidade para sensoriamento de oxigênio e geração de espécies reativas de oxigênio. Assim, o projeto visa desenvolver uma nanoplataforma multifuncional luminescente com UCNPs core-multi-shell de LiTRF4 decoradas com complexos de Ir3+, para aplicação em sensoriamento, bioconjugação a alvos celulares específicos para imageamento celular e terapia fotodinâmica.