Nanopartículas coloidais luminescentes à base de terras raras: estudos fundamentais em escala individual e aplicações como sondas biológicas

Resumo

Compostos à base de terras raras são conhecidamente utilizados nos mais diversos campos de aplicação, com importância notória na elaboração de materiais luminescentes. Particularmente, nanopartículas inorgânicas luminescentes contendo terras raras são sistemas altamente promissores para o desenvolvimento de novas tecnologias em dispositivos de iluminação e visualização, bem como de marcadores biológicos. Nesse sentido, o aprimoramento e a elucidação aprofundada dos mecanismos envolvidos em metodologias de síntese coloidal são fundamentais para a adequação das características morfológicas e estruturais das nanopartículas às restrições impostas pelas diferentes aplicações. Além disso, uma compreensão mais precisa das características determinantes das nanopartículas pode ser acessada através de investigações ao nível de partículas individuais, de modo a se descrever a influência de parâmetros como tamanho de partícula, cristalinidade, estado de superfície e ambiente dielétrico nas propriedades espectroscópicas observadas. Assim, o presente projeto de pesquisa visa ao estudo das metodologias e mecanismos de síntese coloidal de nanopartículas e estruturas core@shell de fosfatos, vanadatos e fluoretos de terras raras para posteriores investigações ao nível de partículas individuais. Para isso, pretende-se aplicar técnicas de microscopia confocal, além da utilização e adaptação de pinças ópticas plasmônicas para o confinamento das partículas em ambientes dielétricos controlados e estudo de suas interações com outros sistemas nanoestruturados. Por fim, pretende-se empregar as nanoestruturas e metodologias selecionadas de estudo de partículas individuais na detecção de agentes oxidantes em sistemas biológicos, com a avaliação real de sua atividade como sondas luminescentes em meios celulares. (AU)