Nanopartículas e filmes luminescentes - magnéticos de complexos de íons lantanídeos Eu3+ e Tb3+ e óxido de ferro para bioaplicações
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Data
2020-03-19
Autores
Espindola, Ariane De [UNIFESP]
Orientadores
Molina, Celso [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
Luminescent nanoparticles containing complexes of Eu3+ and Tb3+ ions have been used in a range of applications in the field of photonics, attracting special attention to bioapplications in therapy and diagnosis (theranostics). Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) functionalized with biomolecules are also commonly used for biomedical applications. Aiming these applications, nanoparticles of magnetite (Fe3O4) functionalized with silica and biocompatible ligands such as polyethylene glycol (PEG), Glutathione (GSH) and Chitosan (CS) and lanthanide ion complexes [Eu(tta)3(H2O)2] and [Tb(acac)3(H2O)3] were synthesized and characterized. SPIONs with chitosan and europium complex were also incorporated in biopolymer derived from cellulose, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), to obtain magnetic - luminescent films. The nanoparticles (NPs) were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), magnetic measurements (SQUID), photoluminescence (PL), dynamic light scattering (DLS) and cytotoxicity assays in mononuclear cells. The structural and magnetic studies showed that the crystalline structure and the superparamagnetic properties of the magnetite were preserved with an increasement in the hydrodynamic size after the functionalization of NPs with biopolymers, silica and complexes. All functionalized nanoparticles, as well as the film, are luminescent, presenting the main emissions of Eu3+ and Tb3+ ions by excitation in the ultraviolet region via antenna effect. From the cytotoxicity, EC50 values were found showing that NPs have potential for biological applications, as they can be magnetically guided and monitored by luminescence.
Nanopartículas luminescentes contendo complexos de íons lantanídeos Eu3+ e Tb3+ vêm sendo utilizadas em uma gama de aplicações na área da fotônica atraindo especial atenção para bioaplicações em terapia e diagnóstico (teranóstica). Da mesma maneira, nanopartículas (NPs) superparamagnéticas de óxido de ferro contendo superfícies com ligantes adequados também são comumente usadas para aplicações biomédicas. Visando estas aplicações, neste trabalho foram sintetizadas e caracterizadas nanopartículas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com sílica e ligantes biocompatíveis como o polietilenoglicol (PEG), Glutationa (GSH) e Quitosana (CS) e complexos de íons lantanídeos [Eu(tta)3(H2O)2] e [Tb(acac)3(H2O)3]. NPs com quitosana e complexo de európio foram também incorporadas em biopolímero derivado de celulose, a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), para a obtenção de filmes magnéticos - luminescentes. As NPs foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), medidas magnéticas (SQUID), espectroscopia eletrônica de fotoluminescência (FL), espalhamento dinâmico de luz (EDL) e ensaios de citotoxicidade em células mononucleares. Os estudos estruturais e magnéticos mostraram que a estrutura cristalina da magnetita e o caráter superparamagnético foram preservados com aumento de raio hidrodinâmico após as funcionalizações das NPs com os biopolímeros, sílica e complexos. Todas as nanopartículas funcionalizadas, assim como o filme são luminescentes apresentando as principais emissões dos íons Eu3+ e Tb3+ por excitação no ultravioleta via efeito antena. A partir da citotoxicidade foram encontrados os valores de EC50 mostrando que as NPs possuem potencial para aplicações biológicas, pois podem ser guiadas magneticamente e monitoradas por luminescência.
Nanopartículas luminescentes contendo complexos de íons lantanídeos Eu3+ e Tb3+ vêm sendo utilizadas em uma gama de aplicações na área da fotônica atraindo especial atenção para bioaplicações em terapia e diagnóstico (teranóstica). Da mesma maneira, nanopartículas (NPs) superparamagnéticas de óxido de ferro contendo superfícies com ligantes adequados também são comumente usadas para aplicações biomédicas. Visando estas aplicações, neste trabalho foram sintetizadas e caracterizadas nanopartículas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com sílica e ligantes biocompatíveis como o polietilenoglicol (PEG), Glutationa (GSH) e Quitosana (CS) e complexos de íons lantanídeos [Eu(tta)3(H2O)2] e [Tb(acac)3(H2O)3]. NPs com quitosana e complexo de európio foram também incorporadas em biopolímero derivado de celulose, a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), para a obtenção de filmes magnéticos - luminescentes. As NPs foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), medidas magnéticas (SQUID), espectroscopia eletrônica de fotoluminescência (FL), espalhamento dinâmico de luz (EDL) e ensaios de citotoxicidade em células mononucleares. Os estudos estruturais e magnéticos mostraram que a estrutura cristalina da magnetita e o caráter superparamagnético foram preservados com aumento de raio hidrodinâmico após as funcionalizações das NPs com os biopolímeros, sílica e complexos. Todas as nanopartículas funcionalizadas, assim como o filme são luminescentes apresentando as principais emissões dos íons Eu3+ e Tb3+ por excitação no ultravioleta via efeito antena. A partir da citotoxicidade foram encontrados os valores de EC50 mostrando que as NPs possuem potencial para aplicações biológicas, pois podem ser guiadas magneticamente e monitoradas por luminescência.