Sistemas híbridos formados por nanobastões de ouro e porfirinas: fotossensibilizadores promissores para terapia fotodinâmica

• Autor(a) principal: Daniele Cristina Ferreira
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BCCGDR
• topic: porfirinas; nanopartículas de ouro; radioterapia; espécies reativas de oxigênio; ressonância paramagnética eletrônica (RPE); nanobastões de ouro; Terapia fotodinâmica (TFD); Ouro; Ressonancia paramagnetica eletronica; Nanotecnologia; Física

Nanoestruturas de ouro, esferas e bastões, foram sintetizadas para formar um sistema híbrido com a porfirina H2TM4PyP(OTs)4 (POR) para aplicações em terapia fotodinâmica (TFD) usando luz na região espectral do visível e ultravioleta próximo (UVA). Experimentos de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) combinados com a técnica de armadilha de spin (spin trapping) foram usados para detecção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e avaliação da eficiência destes novos híbridos como fotossensibilizadores (FS). Nossos resultados mostram que o sistema híbrido composto por nanobastões de ouro (AuNR) e POR é muito mais eficiente na geração de oxigênio singleto (1O2) que seus componentes isolados. Esta melhora significativa na eficiência do processo de geração de 1O2 sob luz visível é explicada por um efeito sinergético entre AuNR e a porfirina, onde uma rápida transferência de energia dos nanobastões de ouro para a porfirina produz uma grande quantidade de 1O2 seguida por sua conversão em radicais hidroxila. O mecanismo de geração de EROs foi investigado usando-se diferentes armadilhas de spins (spin traps) e supressores para espécies reativas de oxigênio. Por outro lado, nanopartículas esféricas de ouro (AuNP) não apresentaram efeito sinergético quando nos sistemas híbridos. Este efeito presente no sistema híbrido composto por POR/AuNR é atribuído a um aumento mais pronunciado do campo elétrico local próximo à superfície dos nanobastões em comparação às AuNP esféricas, quando irradiados com luz visível. Sob luz UVA, o mecanismo de geração de oxigênio singleto, além de transferência de energia, envolve a excitação da porfirina e transferência de carga de seus estados excitados para oxigênio molecular, levando a formação de O2-¿ e sua dismutação em H2O2, que em solução aquosa em pH básico produz oxigênio singleto. O sistema híbrido POR/AuNR foi também estudado como sensibilizador, numa metodologia que combina radioterapia e TFD. Radiação ionizante (raios gama, ~ MeV) foi utilizada para validar o modelo de amplificação da geração de EROs na presença de nanoestruturas com número atômico (Z) alto. Nossos resultados mostram que, sob raios gama, o efeito dominante é a radiólise da água formando principalmente radicais OH¿, sem melhora aparente mediada pelas nanoestuturas de Au. Por outro lado, a porfirina POR é capaz de gerar oxigênio singleto sob raios gama, mostrando-se assim como um possível radiossensibilizador (RS).