Nanoestruturas Metálicas Associadas a Porfirinas, Citocromo c e Azul de Metileno: Estudos Fundamentais para Aplicações em Sistema Biológicos e Energia

Resumo

A Nanociência e Nanotecnologia estudam a produção, manipulação e o uso de materiais desde a escala nanométrica até o nível atômico com o objetivo de estudar e aplicar esses materiais com propriedades peculiares em razão de suas dimensões. Nanopartículas e outras nanoestruturas metálicas envolvem pelo menos em uma dimensão dezenas a centenas de dezenas de átomos de metais os quais, nesse arranjo, possuem características bem diferenciadas dos seus átomos individuais ou materiais massivos (bulk). As características peculiares desses materiais são: grandes energias de superfície, estrutura eletrônica específica (densidade local de estados), excitação de plasmons, confinamento quântico, ordenação de curto alcance, entre outras. As propriedades únicas das nanopartículas e outras nanoestruturas metálicas são observadas em nível óptico, eletrônico, magnético e catalítico e podem servir como sistemas de entrega de diferentes compostos para células e tecidos.No presente projeto objetivamos estudar e desenvolver métodos diferenciados de síntese e estabilização de nanopartículas e outras nanoestruturas metálicas por meio de métodos verdes, de uma etapa de síntese, caracterizar suas propriedades e aplicar em duas grandes áreas de estudo: Bioquímica/Biologia Celular e Energia. Os estudos de caráter bioquímico e biológico envolvem o uso de células de cultura e sistemas miméticos de membrana tais como as vesículas unilamelares gigantes como alvo de modelos de terapia fotodinâmica e/ou proteção contra o estresse oxidativo. Para os estudos bioquímicos e de biologia celular, as nanoestruturas metálicas podem estar hibridizadas com magnetita, associadas a lipídios, polietilenoglicol, porfirinas, microperoxidases e citocromo c. Os estudos visando aplicação em energia envolvem a associação de citocromo c e porfirinas a nanopartículas de semicondutores tais como anatase, óxido de ferro e a nanofios de óxido de zinco. Citocromo c mostrou ser capaz de atuar como aceptor de elétrons de anatase e óxido de ferro fotoexcitados e, assim, pretendemos além de melhor caracterizar esses sistemas estender os estudos para o uso de porfirinas sintéticas. (AU)