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Efeitos do meio nas propriedades e nos processos de transferência de energia de fotossensibilizadores estudados por meio de abordagens QMMM

Processo: 21/09841-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2022
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Paula Homem-de-Mello
Beneficiário:Jhonathan Rosa de Souza
Supervisor no Exterior: Carles Eduard Curutchet Barat
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Local de pesquisa: Universitat de Barcelona (UB), Espanha  
Vinculado à bolsa:18/25576-6 - Estudos sobre processos fotofísicos e de transferência de energia de fotossensibilizadores com ênfase em terapia fotodinâmica: uma abordagem e primeiros princípios, BP.DD
Assunto(s):Transferência de energia   Estrutura eletrônica   Teoria do funcional da densidade   Terapia fotodinâmica   Mecânica quântica

Resumo

A terapia fotodinâmica (TFD) consiste na aplicação de luz com energia precisa na presença de um fotossensibilizador (PS) e oxigênio molecular para promover a morte celular. Uma vez que a eficácia do PS a ser empregado na TFD dependerá, entre outros fatores, da transferência de energia para o oxigênio molecular, tempos de vida mais longos no estado de excitação e os efeitos ambientais podem favorecer esse processo. Aqui, propomos estudar as moléculas de PS usando abordagens tanto da mecânica quântica quanto da dinâmica molecular para avaliar as propriedades estruturais e eletrônicas dos cátions piranoflavílicos e compostos do tipo porfirina, bem como a dinâmica de interação com o oxigênio molecular em diferentes ambientes. Em colaboração com o Prof. Carles Curutchet, da Universidade de Barcelona, desenvolveremos um protocolo para estudar a interação entre oxigênio e fotossensibilizadores usando métodos híbridos quânticos-clássicos. Nossos estudos preliminares indicam interações significativas entre o PS e as moléculas do solvente, uma vez que foram observados alguns efeitos solvatocrômicos nos espectros já simulados, levando inclusive à formação de interações persistentes de longo alcance entre essas espécies. Neste sentido, o Prof. Curutchet desenvolveu métodos quânticos polarizáveis para descrever adequadamente tais interações e as propriedades eletrônicas fundamentais que determinam a eficiência dos fotossensibilizadores estudados. Além disso, o Prof. Curutchet tem experiência na simulação de processos de transferência de energia em biossistemas, uma habilidade que pode ajudar a investigar processos de PDT. (AU)

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