Síntese coloidal aquosa de pontos quânticos luminescentes estabilizados por quitosana e derivados: ZnS, Bi2S3

• Autor(a) principal: Fábio Pereira Ramanery
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AYMNQU
• topic: Engenharia metalúrgica materiais e de minas; Quitosana; Materiais; Ciência dos materiais

Nos últimos anos, o campo de nanocristais semicondutores coloidais, também referido como pontos quânticos coloidais (PQs), tem crescido rapidamente. Os desenvolvimentos são resultado de avanços significativos em nanociência e nanotecnologia, que predominantemente se concentram em aplicações biomédicas e ambientais. As contribuições interdisciplinares de diversas áreas, como ciência dos materiais, química e física, combinada com a área biológica, farmacêutica, médica e da ciência ambiental criou uma nova classe fascinante de nanomateriais híbridos ou nanoconjugados. Estes nanomateriais podem ser concebidos e projetados com praticamente qualquer propriedade ou para realizar diversas funções. Basicamente, estes conjugados de tamanho nanométrico combinam as funções intrínsecas de nanomateriais semicondutores inorgânicos e biointerfaces versáteis oferecidos por polímeros orgânicos (por exemplo, quitosana, PVA, PEG) e biomoléculas (por exemplo, aminoácidos, peptídeos, proteínas, DNA). No campo de materiais inorgânicos de baixa dimensionalidade, do termo em inglês low-dimension, para produção de nanoconjugados e nanoestruturas os PQs tem sido a principal escolha devido à sua combinação única de propriedades ópticas, eletrônicas, magnéticas e químicas, que podem ser ajustadas através da modificação do tamanho de nanopartículas abaixo do valor de limiar, chamado raio de Bohr do éxciton. Assim, o presente estudo relata pela primeira vez, os novos nanoconjugados baseados em carboidratos combinando quitosana (QUI) e carboximetilquitosana (CMC) com PQs de semicondurtores de ZnS e Bi2S3 desenhados e sintetizados através de um único passo via processo coloidal aquoso ambientalmente correto, "Química verde", à temperatura ambiente. Estes sistemas foram extensivamente caracterizados por (SEM, TEM, AFM, DLS, o potencial zeta) e técnicas espectroscópicas morfológicas (UV-vis, FTIR, PL, RMN e outros), a fim de acessar suas principais características estruturais e propriedades físico-químicas. Estes nanocompósitos híbridos foram testados quanto à citocompatibilidade usando brometo de tetrazólio 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) 2,5-difenil (MTT) de proliferação de rim de células com células de osteossarcoma humanas cultivadas (SAOS), células embrionárias de rim humano (células HEK293T) e a viabilidade da citotoxicidade por ensaio LIVE/DEAD®. Os resultados demonstraram que a quitosana e CMC são estruturas poliméricos eficazes para nuclear e estabilizar as nanopartículas de PQs em dimensões ultra-pequenas formando estruturas núcleo/casca em dispersões coloidais aquosas. Além disso, verificou-se que a variação do pH e a proporção molar de precursores durante a síntese afetou as propriedades físico-químicas e aspectos morfológicos das nanoestruturas. Além disso, os PQs nanoconjugados sem meio coloidal aquoso apresentaram fotoluminescência sob irradiação de luz. Os resultados in vitro demonstraram que a quitosana e CMC nanohíbridos não foram citotóxicos e exibiram respostas de viabilidade celular adequada em relação a três tipos de células. Portanto, é imaginável que esses nanocompósitos bioengenharia projetados pode ser potencialmente usada como nanopartículas fluorescentes em biosondas para macar células in vitro, farmacêutica e aplicações ambientalmente corretas