Desenvolvimento e Aplicação de Nanopartículas Híbridas em Física Médica

Resumo

Nanopartículas híbridas, como as com estrutura core-shell, tem atraído muito interesse em pesquisas por serem compostas por núcleos (core) e recobrimentos (Shell) de diferentes composições químicas, combinando as propriedades de diversos materiais para atender necessidades específicas em diversas aplicações. A interação entre os diferentes domínios que compõe uma nanopartícula híbrida pode originar uma série de fenômenos ópticos que são determinados não só por sua composição química, mas também pelo arranjo geométrico adotado. No caso de nanopartículas luminescentes, a configuração consistindo de um núcleo semicondutor luminescente recobertas com metais nobres como ouro e prata tem sido utilizada para aumentar a luminescência do material emissor, devido à interação entre os centros luminescente do semicondutor e a banda de ressonância plasmônica do metal. Nanopartículas híbridas também tem sido utilizadas com uma configuração consistindo de um núcleo metálico com recobrimento do material semi-condutor. Dessa forma, é possível construir nanopartículas híbridas com propriedades ópticas adequadas para cada aplicação. Em física médica, essas nanopartículas tem potenciais aplicações para detecção das radiações ionizantes em luminescência opticamente estimulada (OSL), termoluminescência (TL) e radioluminescência (RL), além de aplicações em novas técnicas de tratamento de câncer como em terapia fototérmica plasmônica, e na terapia fotodinâmica realizada simultaneamente à radioterapia, na qual o fármaco pode ser ativado com radiação ionizante (raios-x) devido à emissão radioluminescente da nanopartícula semicondutora. A correlação entre os processos de luminescência envolvidos na dosimetria das radiações ionizantes e nessas novas técnicas terapêuticas de combate ao câncer faz com que as propriedades desses nanomateriais possam ser investigadas por técnicas muito utilizadas em dosimetria das radiações ionizantes (OSL, TL, RL). O objetivo desse projeto é o desenvolvimento de nanopartículas híbridas metal-semicondutor, bem como a caracterização morfológico-estrutural, a investigação de suas propriedades luminescentes e dosimétricas, permitindo o avanço da dosimetria das radiações ionizantes, bem como dessas novas e promissoras técnicas terapêuticas de combate ao câncer.