Tecnologias de novos materiais fotoluminescentes : sínteses e aplicações biológicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Rodrigues, Carime Vitória da Silva
Orientador(a): Rodrigues, Marcelo Oliveira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://repositorio.unb.br/handle/10482/42284
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.
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spelling Rodrigues, Carime Vitória da SilvaSampaio, Raimunda Nonata RibeiroRodrigues, Marcelo Oliveira2021-11-04T18:38:50Z2021-11-04T18:38:50Z2021-11-042021-08-30RODRIGUES, Carime Vitória da Silva. Tecnologias de novos materiais fotoluminescentes: sínteses e aplicações biológicas. 2021. 187 f., il. Tese (Doutorado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/42284Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2021.A descrição da síntese, caracterização e aplicação biológica de três novos sistemas fotoluminescentes são apresentadas nesta Tese de Doutoramento. No Capítulo 3 é apresentado a síntese, caracterização e aplicação de duas novas moléculas derivadas de tiofeno-dipicolinato, K2nTdpa (n = 1 ou 2). Os ânions resultantes destes ligantes foram usados como antenas de íons Ln3+ (Gd3+, Yb3+ e Eu3+). Os sistemas fotoluminescentes foram capazes de gerar 1O2 em solução aquosa e, por isto, foram testados como fotossensibilizadores de Terapia Fotodinâmica (TFD) em vitro com células HeLa. Experimentos de bioimageamento mostraram que um dos derivados transpôs a membrana celular das células e se acumulou-se preferencialmente nas mitocôndrias. Os valores de IC50 foram explorados, sendo que o composto mais potente entre os testados foi o K3[Gd(2Tdpa)3], com IC50 = 2,35 M ( = 365 nm). Os mecanismos de morte celular foram investigados por meio de citometria de fluxo e observou-se que a morte das células ocorreu predominantemente por necrose nas condições utilizadas nos experimentos. No Capítulo 4 nanopartículas de carbono bioativas com superfícies funcionalizadas com grupo derivado de ácido fenilborônico (PBAC-Dots) foram produzidas com sucesso, utilizando-se esterco de vaca como fonte de carbono. As propriedades ópticas e estruturais dos PBAC-Dots foram investigadas e experimentos em vitro (em células melanoma murino - B16F10 e fibroblastos murino - NIH3T3) e em vivo (camundongos C57BL/6 saudáveis e com melanoma) foram conduzidos. Os experimentos indicaram a baixa toxicidade dos nanomateriais. O efeito light-up dos PBAC-Dots permitiu que eles fossem explorados em experimentos de detecção de glicose e de bioimageamento em células MCF-7, nos quais houve acumulação seletiva na região mitocondrial. Experimentos de bioimageamento em vivo revelaram que os PBAC-Dots foram eliminadas pelo sistema urinário dos animais. As investigações histológicas mostraram que os tumores de camundongos tratados com PBAC-Dots apresentaram um grande número de regiões com necrose e infiltrados inflamatórios, o que não foi identificado em camundongos com câncer e sem o tratamento. Esses resultados sugerem que os PBAC-Dots têm potencial para serem explorados como um agente de imunoterapia para o tratamento de melanoma. No Capítulo 5 descreve-se a síntese de C-Dots com tamanhos entre 3,3 e 6,7 nm, os quais foram produzidos a partir de método sintético barato e reprodutível. As nanopartículas foram usadas como nanocarreadores fluorescentes de Anfotericina B (AnB), um antifúngico com poucos relatos de resistência, mas que tem uso limitado devido à sua alta tendência à aglomeração, o que causa efeitos colaterais ao paciente. Este sistema foi chamado de AnB@C-Dots e foi capaz de estabilizar em solução aquosa até 1 mg mL-1 de AnB. A nova nanoformulação fluorescente foi testada para tratar a leishmaniose cutânea causada pelo protozoário Leishmania (V.) braziliensis em um experimento em vivo com camundongos Balb/c. Critérios de eficácia e toxicidade foram avaliados de forma a comparar a AnB@C-Dots com formulações comerciais. O grupo tratado com AnB@C-Dots apresentou viabilidade celular das Leishmanias significantemente igual ao grupo tratado com Ambisome®, uma formulação de AnB de alto custo. As dosagens de ureia e fosfatase alcalina sugerem que a AnB@C-Dots causa menor toxicidade aos rins e ao fígado do que as formulações tradicionais de AnB. Estes resultados indicaram que a AnB@C-Dots tem potencial para vir a ser uma formulação de AnB mais barata, eficaz e menos tóxica do que as atualmente utilizadas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The synthesis, characterization and biological application of three new photoluminescent systems have been described in the current Doctoral Thesis. In Chapter 3, the synthesis, characterization and application of two new thiophene-dipicolinate derivatives, K2nTdpa (n = 1 or 2) have been presented. The ligands have afforded anions which could be used as antennas for Ln3+ ions (Gd3+ , Yb3+ and Eu3+). The photoluminescent systems have been able to generate 1O2 in aqueous solution and, therefore, they could be tested in vitro as photosensitizers agents for Photodynamic Therapy (PDT) with HeLa cells lineage. Bioimaging experiments have shown that one of these derivatives was capable of transposing the cells’ membranes and was localized preferentially at the mitochondria. IC50 values have been obtained and the most potent compound among those tested was K3[Gd(2Tdpa)3], with IC50 = 2.35 M ( = 365 nm). Cell death mechanisms have also been investigated by means of flow cytometry and it has been observed that cell death have occurred predominantly by necrosis at the tested conditions. In Chapter 4, bioactive carbon nanoparticles with functionalized surfaces bearing phenylboronic acid (PBAC-Dots) groups have been successfully produced from cow manure as the carbon source. The optical and structural properties of PBAC-Dots have also been investigated and both in vitro experiments (in murine melanoma cells - B16F10 and murine fibroblasts - NIH3T3) and in vivo (healthy and melanoma bearing C57BL/6 mice) experiments have been conducted. The experiments have indicated the low toxicity of the nanomaterial. The light-up effect of PBAC-Dots have enabled both a sensitive glucose detection and selective staining in bioimaging experiments in MCF-7 cells. A selective accumulation in the mitochondrial region have been performed using the developed fluorescent nanosystem. In vivo bioimaging experiments have also revealed that PBAC-Dots were eliminated by the urinary system of the animals. Histological investigations have shown that tumors from mice treated with PBAC-Dots display a large number of regions with necrosis and inflammatory infiltrates, which were not noted in those mice with cancer and without treatment. These results have suggested that PBAC-Dots bear the potential to be explored as an immunotherapy agent for melanoma treatment. In Chapter 5, designed C-Dots with sizes between 3.3-6.7 nm have been presented, which were obtained from a cheap and reproducible synthetic method. The synthesized nanoparticles have been used as fluorescent nanocarriers of AmB, a known antifungal agent with few reports of resistance, but with limited use due to its high agglomeration tendency, which causes side effects on patients. This system has been called AmB@C-Dots and was able to stabilize up to 1 mg mL-1 of AmB in aqueous solution. The new fluorescent nanoformulation has been tested to treat a cutaneous leishmaniasis caused by the protozoan Leishmania (V.) braziliensis during in vivo experiment with Balb/c mice. Efficacy and toxicity criteria have been acquired in order to compare AmB@C-Dots with commercially available formulations. The group treated with AmB@C-Dots has presented cell viability of Leishmanias significantly equal to the group treated with Ambisome®, a high-cost formulation of AmB. The dosages of urea and alkaline phosphatase have suggested that AmB@C-Dots afforded less toxicity to the kidneys and liver than traditional formulations of AmB. These results have indicated that AmB@C-Dots have the potential to become a cheaper, more effective and less toxic formulation of AmB than those currently and widely used.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessTecnologias de novos materiais fotoluminescentes : sínteses e aplicações biológicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLuminescênciaLantanídeosTerapia fotodinâmicaBioimageamentoC-DotsEngenharia de superfícieDetecção de glicoseImunoterapiaAnfotericina BLeishmania (V.) braziliensisporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2021_CarimeVitóriadaSilvaRodrigues.pdf2021_CarimeVitóriadaSilvaRodrigues.pdfapplication/pdf16635597http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/42284/1/2021_CarimeVit%c3%b3riadaSilvaRodrigues.pdf92b8339f3fdd62a42b7bdf1c4b6e6971MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/42284/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/422842023-07-10 21:38:50.04open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2023-07-11T00:38:50Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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