Liz Specian de Moraes, Mestrado (2016)
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Carbon dots: síntese via carbonização hidrotérmica a partir de fontes proteicas e sua interação com sistemas biológicos

Resumo

A Nanotecnologia tem despertado o interesse da Ciência e da Indústria devido à ampla gama de materiais e aplicações que podem ser desenvolvidos a partir de sistemas nanométricos. Recentemente, os carbon dots (CDs) emergiram como uma nova classe de nanomateriais a base de carbono com interessantes propriedades fotoluminescentes que permitem seu uso potencial em aplicações de bioimageamento, sensores e transporte de fármacos. Devido à sua baixa toxicidade e sua biocompatibilidade, os CDs têm sido considerados como uma alternativa promissora aos convencionais quantum dots de semicondutores.

Neste trabalho, reporta-se o uso de albumina de soro bovino (BSA) e plasma bovino (PB) como precursores na síntese de CDs via carbonização hidrotérmica. Ademais, o estudo também contempla a caracterização físico-química aprofundada e a avaliação da interação desses nanomateriais com sistemas biológicos, empregando ensaios de hemólise e internalização celular. A morfologia e o tamanho das nanopartículas de carbono foram analisados por Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os CDs obtidos a partir de BSA e PB apresentavam formato esférico com tamanho médio de 8,7 e 3,7 nm, respectivamente.

O rendimento quântico de fluorescência foi calculado utilizando sulfato de quinino como referência. Os CDs sintetizados a partir de BSA e PB exibiram rendimentos quânticos iguais a 4,9% e 3,8%, quando excitados em comprimentos de onda de 315 e 300 nm, respectivamente. Adicionalmente, o fenômeno de red shift foi observado nos espectros de emissão de ambos os CDs sintetizados, indicando a formação de partículas com diferentes tamanhos e/ou a presença de diferentes traps de energia em sua superfície.

A composição dos CDs foi determinada por Análise Elementar e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X. Ambos os materiais continham os elementos C, N, O e S. Os ensaios hemolíticos demonstraram que os CDs sintetizados não ocasionaram danos à membrana das hemácias nas concentrações entre 5 e 250 µg.mL-1. A internalização celular destes nanomateriais em células de ovário de hamster chinês e macrófagos foi confirmada através da técnica de Microscopia Confocal de Varredura a Laser.

[Fapesp]