Desenvolvimento de pontos quânticos de Gd3+/ZnO conjugados a pontos quânticos de GCIS/ZnS para imagens multimodais associados à nanocápsulas lipídicas

Autor(es)

Bruna Lallo da Silva

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Araraquara. 2022-03-10.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Araraquara
• Data de defesa: 2022-02-09
• Orientador: Leila Aparecida Chiavacci

Resumo

Nos últimos anos, o uso de pontos quânticos (PQs) para obter imagens biológicas tem atraído atenção por suas propriedades luminescentes e a possibilidade de incorporar agentes de contraste para serem utilizados em imagens de ressonância magnética. Nessa tese, foram utilizadas diferentes estratégias para o desenvolvimento de PQs objetivando a aplicação no diagnóstico por meio de imagens óticas e de ressonância magnética. Dessa forma, PQs de ZnO e PQs de ZnOGd foram sintetizados pela rota sol-gel. PQs contendo gadolínio-cobre-índio-enxofre e ZnS (GCIS/ZnS) foram sintetizados através de duas rotas de síntese (rota 1 e rota 2). Os PQs de ZnO e ZnOGd foram conjugados com PQs de GCIS/ZnS por meio de um tratamento térmico, resultando em um novo ponto quântico não previamente descrito na literatura. Os PQs foram caracterizados através das técnicas de Microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-Vis). A avaliação das propriedades fotoluminescentes foi realizada por meio da coleta dos espectros de excitação (PLE) e emissão (PL). Os PQs de ZnOGd-GCIS/ZnS foram associados às automontagens de arginina (Arg) e ferrocifeno (p-54) e às nanocápsulas lipídicas (NCL). Para a associação com as NCL, os PQs foram modificados por Hexadeciltrimetoxisilano (HTMS) para permitir sua dispersão em Labrafac® (triglicerídeos de ácido cáprico-caprílico), constituinte da fase oleosa das NCL, que foram preparadas através do método de inversão de fases. Ainda, uma modificação hidrofílica nos PQs foi realizada usando o 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) para a dispersão dos PQs em água. As propriedades de imagens tanto dos PQs associados às NCL quanto dos PQs dispersos em água foram avaliadas através de imagens de ressonância magnética e coleta dos espectros de PLE e PL. As propriedades citotóxicas e de captação celular foram determinadas frente às células de fibroblasto embrionário de camundongo (NIH/3T3-ATCC® CRL-1658 ™). Os resultados mostraram que os pós de ZnOGd-GCIS/ZnS tratados termicamente podem ser excitados em diferentes regiões. Dessa forma, os PQs interagem entre si de forma a mudar as propriedades luminescentes tanto do ZnOGd quanto do GCIS/ZnS (rota 1), sendo que o máximo de emissão ficou entre a emissão dos dois PQs separadamente. A associação dos PQs de ZnOGd-GCIS/ZnS com Arg-p54 resultou na perda da luminescência. Diferentes proporções entre ZnOGd e GCIS/ZnS (rota 1) foram incorporadas nas NCL e apresentaram bom contraste nas imagens de ressonância magnética. Os novos PQs desenvolvidos (ZnOGd-GCIS/ZnS), dispersos em água, maioritariamente constituído por ZnOGd (75%), apresentaram menor citotoxicidade quando comparado ao ZnOGd, além de maior captação celular. Ainda, as NCL associadas aos PQs apresentaram maior citotoxicidade e menor captação celular que comparados com os PQs sozinhos. A síntese do GCIS/ZnS foi otimizada (rota 2), resultando em PQs com maior grau de pureza. Após a associação do GCIS/ZnS (rota 2) com os PQs de ZnOGd por meio do tratamento térmico, foram encontradas emissões na primeira janela do infravermelho próximo, chegando até 820 nm, conforme aumentou a proporção de GCIS/ZnS em relação ao ZnO Gd. Essa emissão no infravermelho próximo é mais favorável para imagens biológicas pois tem maior penetração nos tecidos além de ser uma região de emissão que se diferencia da autofluorescência das células. Frente aos resultados apresentados, podemos concluir que os PQs desenvolvidos contendo uma associação entre ZnOGd e GCIS/ZnS por meio do tratamento térmico, tanto dispersos em água quanto associados às NCL, apresentam grande potencial para o diagnóstico simultâneo por imagens de ressonância magnética e imagens de luminescência. (AU)

• Processo FAPESP: 17/16074-4 - Desenvolvimento de sistemas teranósticos a base de ZnO dopado com GD, Mn e Co e nanocápsulas lipídicas
• Beneficiário: Bruna Lallo da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado