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Síntese e interação de nanoestruturas de óxidos metálicos com biomoléculas e materiais isolantes topológicos com biomoléculas

Processo: 19/01425-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Iseli Lourenço Nantes Cardoso
Beneficiário:Julia Delatorre Bronzato
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/22092-0 - Seletividade de spin no transporte de elétrons entre semicondutores e citocromo C, BE.EP.DD
Assunto(s):Spintrônica   Hematita   Semicondutores   Materiais nanoestruturados   Materiais isolantes   Óxidos metálicos   Moléculas bioativas   Citocromos c   Porfirinas   Oxirredução

Resumo

As biomoléculas são úteis para a síntese verde, estabilização e mediação dos processos redox de nanoestruturas metálicas, óxidos e materiais com propriedades de isolantes topológicos. Estudos anteriores realizados pelo nosso grupo mostraram dois tipos de interações de biomoléculas com nanoestruturas. O centro redox do citocromo C, a ferroprotoporfirina IX, podem atuar como aceptor de elétrons de semicondutores como TiO2, Fe3O4 e ZnO fotoexcitado. Além disso, as enzimas beta-Glicosidases são eficientes como o modelo de direcionamento para crescimento cristalino de AgX, sendo X um halogênio como Cl, I e Br, sem perda de atividade enzimática. Além disso, observamos que extratos de tomate (Solanum lycopersicum; Solanaceae) produzem nanopartículas de ouro juntamente com magnetita nanoestruturada, apenas com adição de sal de ouro. Acreditamos que a ferritina de tomate fornece o material para a síntese de magnetita com alguma contribuição catalítica das nanopartículas de ouro. Neste projeto, os objetivos serão caracterizar os processos de interação e redox entre o citocromo C e as porfirinas com Fe3O4 e ZnO modulados por pH, substituição isotópica da água e organização estrutural do óxido de ferro. Também, caracterizar o processo de formação de magnetita nanocristalina por ferritina com mediação de nanopartículas de ouro e sintetizar e caracterizar a síntese de Bi2Se3 utilizando diferentes proteínas como ²-glicosidases e outras proteínas e peptídeos com estruturas promissoras. Todos esses processos estão relacionados aos fenômenos de interfaces envolvendo hidratação, potencial zeta, interações de moléculas orgânicas com superfícies inorgânicas, crescimento e organização cristalinos e transferência de elétrons. Interações superficiais com ZnO e isolantes topológicos são possíveis a partir de uma abordagem teórica através da colaboração com outros pesquisadores envolvidos no projeto. O projeto resultará em publicações em revistas de impacto e, possivelmente, em patentes. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRONZATO, JULIA D.; TOFANELLO, ARYANE; OLIVEIRA, MARTHA T.; BETTINI, JEFFERSON; BRITO, ADRIANNE M. M.; COSTA, SILGIA A.; COSTA, SIRLENE M.; LANFREDI, ALEXANDRE J. C.; NASCIMENTO, OTACIRO R.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.. Virucidal, photocatalytic and chiromagnetic cobalt oxide quantum dots. Applied Surface Science, v. 576, n. A, . (19/01425-1, 17/02317-2)
TOFANELLO, ARYANE; BRONZATO, JULIA D.; RETTORI, CARLOS; NASCIMENTO, OTACIRO R.; NANTES-CARDOSO, ISELI L.. Conversion of ferritin ferrihydrite core to magnetite by gold ions binding and the derived nanoparticle formation. JOURNAL OF NANOSTRUCTURE IN CHEMISTRY, . (19/01425-1, 17/02317-2)

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