Geração de oxigênio singlete por diferentes fotossensibilizadores excitados por nanopartículas apresentando upconversion e aplicação em macrófagos RAW 264.7

Autor(es)

Amanda da Annunciação Farhat

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2025-02-21

Membros da banca

Paolo Di Mascio; Hermi Felinto de Brito; Magnus Ake Gidlund

• Orientador: Paolo Di Mascio

Resumo

O oxigênio molecular eletronicamente excitado ao estado singlete 1Δg (1O2) é conhecido por sua reatividade em proximidade a moléculas orgânicas com alta densidade eletrônica. Reações do 1O2 com biomoléculas têm sido estudadas nas últimas décadas como fonte de estudo das lesões relacionadas a processos citotóxicos e patofisiológicos, o que é indicativo da importância do estudo desta molécula em sistemas complexos. Nanopartículas dopadas com íons terras raras trivalentes (RE3+) podem apresentar o fenômeno de upconversion, que consiste na excitação do material com dois ou mais fótons e uma, subsequente, emissão de um fóton de maior energia. Analogamente, pode-se aplicar uma fonte de excitação na região da janela biológica e obter emissões no UV-visível utilizando estas nanopartículas. Além disso, materiais dopados com RE3+ apresentam emissões em todo espectro UV e visível sob diversos comprimentos de onda de excitação. Portanto, este trabalho teve como objetivo sintetizar nanopartículas com upconversion na forma hexagonal β-NaREF4:RE3+@β-NaYF4 para, posteriormente, excitá-las no infravermelho próximo (região próxima a janela biológica) através de um laser pulsado de 980 nm, obtendo uma emissão sintonizada no visível para sensibilização de um respectivo fotossensibilizador, capaz de absorver a emissão de luz visível e de gerar 1O2 com elevado rendimento quântico. A síntese se demonstrou eficiente, obtendo-se amostras homogêneas e com tamanhos abaixo da média encontrada na literatura, características importantes para as posteriores aplicações das nanopartículas. Para a aplicação do nanomaterial com o fotossensibilizador, objetivo central do trabalho, foi adicionada uma camada de polímero intermediária, melhorando a fixação do corante, o que teve como produto final um material composto pela nanopartícula na forma core@shell, recoberta por um polímero e que então foi recoberta pelo fotossensibilizador. Os resultados de emissão obtidos permitiram garantir a eficiência do processo de recobrimento polimérico e da excitação do corante utilizado. Por fim, o material com o fotossensibilizador foi colocado em contato com amostras de células de macrófagos RAW 264.7 e verificou-se a toxicidade do oxigênio singlete gerado pelo sistema frente à viabilidade celular, comprovando a possibilidade do uso das nanopartículas para aplicações biológicas. (AU)

• Processo FAPESP: 19/17363-5 - Geração de oxigênio singlete por diferentes fotossensibilizadores excitados com nanopartículas apresentando upconversion e aplicações biológicas
• Beneficiário: Amanda da Annunciação Farhat
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto