13 - Materiais Magnético-Fluorescentes
Professores
Resumo:
Atualmente, a utilização de nanopartículas magnéticas (NPMs) tem ganhado destaque em aplicações biomédicas, devido às propriedades que podem ser ajustadas a partir da funcionalização superficial de acordo com o interesse, como por exemplo: biodisponibilidade, área superficial, direcionamento estratégico/liberação de fármacos (a partir da indução por um campo magnético), agente de contraste para ressonância magnética e hipertermia magnética (MATERÓN et al., 2021). As NPs de óxido de ferro (Fe3O4/Fe2O3) são amplamente utilizadas para este fim e são facilmente funcionalizadas a partir de um revestimento com sílica, polímeros ou outros materiais (SANTOS et al., 2021). O revestimento com sílica é uma estratégia de baixo custo que pode conferir estabilidade ao sistema, evitar a oxidação dos núcleos magnéticos, favorecer a dispersão das NPMs em meio biológico e aumentar a biocompatibilidade (LADJ et al., 2013). Embora existam muitos tipos de nanopartículas magnéticas, a maioria das pesquisas se concentra em óxidos magnéticos de ferro (Fe3O4/Fe2O3), pois é o único nanomaterial magnético aprovado para uso em humanos (HEALY et al., 2022). A utilização de NPs magnéticas para a hipertermia é um método promissor na terapia térmica, pois facilita o aquecimento seletivo, gerando calor localmente a partir da indução de um campo magnético, e posterior inativação de células patogênicas (CHUDZIK et al., 2016). A terapia fotodinâmica é outra estratégia terapêutica que pode ser associada à NPMs, quando associadas a fotosensibilizadores, como a curcumina. Esta molécula é conhecida por excelentes benefícios farmacológicos, no entanto, um grande obstáculo para uso clínico (in vivo) da curcumina é sua reduzida biodisponibilidade, devido natureza hidrofóbica, baixa estabilidade in vivo e fácil fotodegradação (HUSSAIN et al., 2017). Portanto, há necessidade de aumentar a biodisponibilidade para melhorar os efeitos farmacológicos desse composto bioativo. Neste contexto, este módulo propõe o desenvolvimento de um nanossistema magnético-fluorescente composto por nanopartículas magnéticas (NPM) recobertas por sílica (SiO2) e contendo curcumina (Cur) como fotossensibilizador adsorvido em sua superfície (NPM@SiO2-Cur). A finalidade do sistema é a aplicação em terapia fotodinâmica combinada com hipertermia magnética
Pré-Requisitos:
Alunos da segunda metade do cursos de graduação em Física e Engenharia e alunos de pós-graduação com interesse no tema.Bibliografia:
- MATERÓN, E. M.; MIYAZAKI, C. M.; CARR, O.; JOSHI, N.; PICCIANI, P. H. S.; DALMASCHIO, C. J.; DAVIS, F.; SHIMIZU, F. M. Magnetic nanoparticles in biomedical applications: A review. Applied Surface Science Advances, v. 6, 2021.
- SANTOS, E. C. S.; CUNHA, J. A.; MARTINS, M. G.; GALEANO-VILLAR, B. M.; CARABALLO-VIVAS, R. J.; LEITE, P. B.; ROSSI, A. L.; GARCIA, F.; FINOTELLI, P. V.; FERRAZ, H. C. Curcuminoids-conjugated multicore magnetic nanoparticles: Design and characterization of a potential theranostic nanoplatform. Journal of Alloys and Compounds, v. 879, p. 160448, 2021.
- LADJ, R.; BITAR, A.; EISSA, M.; MUGNIER, Y.; LE DANTEC, R.; FESSI, H.; ELAISSARI, A. Individual inorganic nanoparticles: Preparation, functionalization and in vitro biomedical diagnostic applications. Journal of Materials Chemistry B, v. 1, n. 10, p. 1381–1396, 2013.
- HEALY, S.; BAKUZIS, A. F.; GOODWILL, P. W.; ATTALURI, A.; BULTE, J. W. M.; IVKOV, R. Clinical magnetic hyperthermia requires integrated magnetic particle imaging. Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology, v. 14, n. 3, p. 1–20, 2022.
- CHUDZIK, B.; MIASKOWSKI, A.; SUROWIEC, Z.; CZERNEL, G.; DULUK, T.; MARCZUK, A.; GAGOŚ, M. Effectiveness of magnetic fluid hyperthermia against Candida albicans cells. International Journal of Hyperthermia, v. 32, n. 8, p. 842–857, 2016.
- HUSSAIN, Z.; THU, H. E.; AMJAD, M. W.; HUSSAIN, F.; AHMED, T. A.; KHAN, S. Exploring recent developments to improve antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial efficacy of curcumin: A review of new trends and future perspectives. Materials Science and Engineering C, v. 77, p. 1316–1326, 2017.
- SANTOS, EVELYN C. da S. et al. AMF-responsive doxorubicin loaded β-cyclodextrin-decorated superparamagnetic nanoparticles. New Journal of Chemistry, v. 42, n. 1, p. 671-680, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1039/c7nj02860a.
- DENG, HONG et al. Monodisperse Magnetic Single-Crystal Ferrite Microspheres. Angewandte Chemie International Edition, v. 44, n. 18, p. 2782-2785, 29 abr. 2005. Disponível em: https://doi.org/10.1002/anie.200462551
- LIU, BIANHUA et al. Highly-Controllable Molecular Imprinting at Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles for Ultrafast Enrichment and Separation. The Journal of Physical Chemistry C, v. 115, n. 35, p. 17320-17327, 11 ago. 2011. Disponível em: https://doi.org/10.1021/jp205327q
