Nanoestruturas à base de nióbio funcionalizadas com antioxidantes naturais: uma abordagem para aplicações biomédicas de alto desempenho

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Pablo Araujo
• Orientador(a): SLADE, Natalia Bueno Leite
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais
• Departamento: Instituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBN
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanoestruturas de nióbio.; Funcionalização de materiais.; Antioxidantes naturais.; Nanotecnologia.; Niobium nanostructures.; Material functionalization.; Natural antioxidants.; Nanotechnology.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/2033

O ácido ascórbico (AA), o ácido tânico (AT) e a quercetina (QUE) são antioxidantes naturais que exibem potencial no tratamento e prevenção de várias doenças. No entanto, suas eficácias são limitadas pela baixa absorção e degradação em condições fisiológicas. O nióbio (Nb) é um metal de transição que apresenta boa estabilidade química em meios agressivos, resistência à corrosão e potencial para compor materiais biocompatíveis para aplicações biomédicas. Neste estudo, óxido de nióbio hidratado foi sintetizado e funcionalizado com AA, AT e QUE para obtenção de sistemas nanoestruturados com propriedades bioativas. A síntese envolveu a dissolução do precursor metálico (NbCl5) em água deionizada e a funcionalização ocorreu por dois métodos: (1) durante o processo de redução do precursor metálico e síntese do material não funcionalizado e (2) após o processo de síntese, por imersão do material base em solução contendo os antioxidantes de interesse. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia UV-Vis, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e transmissão (MEVT), microscopia eletrônica de varredura acoplada à espectrometria de raios X por dispersão de energia (MEV/EDX) e medidas de potencial zeta. Os resultados obtidos indicam a formação de materiais nanoestruturados à base de pentóxido de nióbio hidratado (Nb2O5·nH2O), característica que foi mantida mesmo após a funcionalização com os compostos antioxidantes, independentemente da metodologia empregada. As medidas de potencial zeta e as análises de EDX indicam a metodologia 2 como a mais eficaz para a obtenção de sistemas mais dispersos e com a maior concentração dos bioativos. Quanto aos ensaios de viabilidade celular, os processos de funcionalização, independente do método e bioativo utilizado, reduziram a concentração citotóxica do material não funcionalizado de 62,5 para 125 μg mL-1. Por fim, todos os materiais exibiram atividades contra a formação de biofilme bacteriano de Escherichia coli. Além disso, exceto para as nanoestruturas à base de nióbio funcionalizadas com AA, os materiais sintetizados também exibiram propriedades bactericidas. Neste sentido, é possível concluir que a síntese e a funcionalização dos materiais nanoestruturados de Nb propostas neste trabalho constitui uma estratégia promissora para ampliar a utilização do Nb em aplicações biomédicas.