Design de fotosensibilizadores: Efeitos do ambiente no estado excitado e no tempo de vida do estado tripleto.

Resumo

A terapia fotodinâmica (PDT) é um tratamento de câncer e outras doenças não invasivo e seletivo.Sua ação ocorre com a excitação de um fotossensibilizador com um laser com comprimentode onda específico. Este fotossensibilizador excitado pode reagir com o oxigênio presente em sistemasbiológicos, gerando espécies reativas de oxigênio, desencadeando o dano celular. Para isso,o fotossensibilizador precisa passar do estado excitado singleto para o tripleto por um cruzamentointersistemas. Ainda é um desafio desenhar fotossensibilizadores que absorvem dentro da janelaterapeutica (600-800nm), especialmente sem metais pesados, o que aumenta a vida no estadotripleto, mas também aumenta a toxicidade no escuro. As geometrias de moléculas no estadosexcitados são muito sensíveis ao ambiente molecular, especialmente quando tratamos de sistemascomplexos como o meio biológico. Este projeto tem o objetivo de estudar e compreender comoderivados de xantenos e BODIPY se comportam em sistemas biológicos usando o método hibridode Mecânica Quântica/Mecânica Molecular (QM/MM). Como a PDT envolve o cruzamento intersistemas,um processo que envolve um acoplamento não-adiabático entre dois estados comspins diferentes, usaremos aprendizado de máquina para obter as curvas de energia potencial eas probabilidades de transição entre estados usando o algoritmo de surface hopping baseado nafórmula de Landau-Zener.