Design de biomarcadores à base de sílica com complexos luminescentes de lantanídeos: avaliação citotóxica e imageamento celular - Mutti, Alessandra Mara Garbosa (2019)
A imagem de células por luminescência é uma ferramenta importante para a identificação e quantificação de muitas doenças. Os biomarcadores à base de lantanídeos se destacam sobre outros biomarcadores, pois apresentam excelentes propriedades luminescentes e longos tempos de vida de emissão. A presença de um carreador inerte acrescenta mais vantagens ao sistema, pois pode aumentar a solubilidade do luminóforo, aumentar a estabilidade em meio biológico e diminuir a toxicidade para permitir a visualização do meio biológico sem causar danos. Neste trabalho foi planejada a síntese botton-up de um material híbrido à base de sílica e de complexos de lantanídeos visando a aplicação como biomarcador que combina em um sistema único as propriedades luminescentes dos lantanídeos com as características de transporte das partículas. Desta forma, foram desenvolvidos e caracterizados híbridos luminescentes baseados em nanopartículas de sílica decoradas com complexos de Eu3+ e de Tb3+ que foram usados em testes exploratórios como biomarcadores na visualização de células e tecidos. Assim, partículas de sílica esféricas/esferoidais de 85 e 120 nm foram preparadas pelo método sol-gel e tiveram sua superfície funcionalizada covalentemente com ligantes Base de Schiff. Por RMN-Si29 observou-se a presença dos grupos Q4-2 e T3 confirmando a formação das partículas de sílica aminofuncionalizadas. Complexos de Eu3+ e de Tb3+ foram inseridos nas partículas por três metodologias: (i) passo a passo, (ii) inserção de complexo tris sobre a superfície funcionalizada e (iii) ancoragem de um complexo com função alcoxisilano. Por potencial zeta foi possível investigar a carga superficial das partículas após cada etapa de síntese, chegando a valores negativos para os híbridos finais, que exibiram luminescência vermelha para Eu3+ e verde para Tb3+. Após a adição do ligante -dicetonato para o Eu3+, verificou-se um aumento na eficiência quântica do estado emissor (5D0), bem como uma diminuição no número de moléculas de água de coordenação. Uma intensificação da emissão do Tb3+ também foi observada para este sistema após a adição do ligante ácido benzóico. A viabilidade celular das células CHO-k1 foi avaliada pelo método de MTT na presença dos híbridos, sendo observada viabilidades acima de 70 % até a concentração até 100 µg/mL. O processo de internalização das partículas pelas células foi investigado por MET, evidenciando um mecanismo de endocitose como provável processo. As imagens de microscopia confocal indicaram uma emissão vermelha dos biomarcadores de Eu3+ e verde para Tb3+, distribuídos pelo citoplasma, principalmente ao redor dos núcleos das células. Além das células vivas o sistema também foi testado com êxito para imageamento de tecido congelado de células de músculo gastrocnêmico de ratos. Portanto, as partículas de sílica decoradas com complexos de Eu3+ e Tb3+mostraram-se adequadas para atuarem como biomarcadores em ensaios biológicos, sendo a metodologia (i) a que apresentou os melhores resultados.