9 - Materiais magnético-fluorescentes

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, 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 da nanopartícula magnética é uma estratégia 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 aplicações em saúde em humanos (HEALY et al., 2022). A utilização de NPMs 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). Uma outra demanda que surge no contexto de Life Science é a facilidade de rastreamento das nanopartículas nos estudos em que são aplicadas. No caso de estudos in-vivo o rastreamente pode ser realizado por exames de imagem tradicionais, como ressonância magnética nuclear e tumografia computadorizada. No entanto, no caso de estudos in-vitro estas técnicas não se aplicam de forma rotineira. Neste contexto, surge a necessidade de que a nanopartícula tenha um marcador fluorescente, para que possa ser rastreado facilmente por microscopia óptica de fluorescência (epifluorescência ou confocal). Neste contexto, este módulo propõe o desenvolvimento de nanossistemas magnético- fluorescentes compostos por nanopartículas magnéticas (NPM) funcionalizadas com a molécula fluorescente rodamina. Serão sintetizados neste módulo duas nanopartículas magnéticas obtidas por rotas reacionais solvotérmicas, empregando diferentes reatores: (i) reator de vidro encamisado e (ii) reator assistido por microondas. A finalidade do sistema é a aplicação em hipertermia magnética, de forma que será realizada uma prova de conceito da terapia em modelo de microorganismos. Complementarmente, dado o carater fluorescente das nanopartículas, devido a ancoragem do marcador fluorescente na superfície das NPMs, será realizado um ensaio de internalização celular, mediado por microscópio óptico de fluorescência confocal.