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Efeitos da exposição à nanopartículas de ouro e prata no cultivo de brotos de feijão e alho por espectrometria de massas com plasma indutividade acoplado com ablação a laser e single particle

Processo: 23/13392-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 18 de março de 2024
Vigência (Término): 17 de março de 2025
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Cassiana Seimi Nomura
Beneficiário:Aline Pereira de Oliveira
Supervisor: Frank Vanhaecke
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: Ghent University (UGent), Bélgica  
Vinculado à bolsa:22/02167-9 - Estudo da influência de nanopartículas de ouro e prata na distribuição de elementos essenciais em brotos de alho (Allium sativum) e feijão (Phaseolus vulgaris L.), BP.PD
Assunto(s):Nanopartículas
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Edible plants sprouts | ICP-mass spectrometry | Mapping | nanoparticles | Translocation | Imageamento Químico

Resumo

O aumento da produção global e aplicação de nanomateriais para fins biológicos e industriais está intensificando sua liberação no meio ambiente, levantando preocupações ecológicas e de saúde pública. Nanomateriais, como nanopartículas de prata (AgNPs) e ouro (AuNPs), presentes no meio de crescimento, podem potencialmente ser absorvidos pelas raízes das plantas e posteriormente translocados para partes comestíveis. Dessa forma, os nanomateriais podem entrar na cadeia alimentar. Nanopartículas metálicas podem causar efeitos adversos em diferentes espécies de plantas e há um grande incentivo para a comunidade científica obter informações sobre a translocação e acumulação de nanopartículas em culturas alimentares. Além disso, a possível competição entre nanopartículas metálicas e elementos essenciais também deve ser considerada, uma vez que as relações antagônicas podem resultar na produção de plantas deficientes em nutrientes e alimentos com menor valor nutricional. O desenvolvimento de métodos analíticos que forneçam informações sobre a distribuição bidimensional de nanopartículas metálicas em material vegetal pode ajudar a elucidar os mecanismos de absorção, mobilidade e competição por sítios de ligação dentro dos tecidos vegetais. A espectrometria de massas com plasma acoplado e ablação a laser (LA-ICP-MS) é uma ferramenta analítica emergente que permite o mapeamento elementar de alta resolução em tecidos vegetais. Além disso, a detecção e caracterização de partículas em nanoescala em raízes e partes aéreas, fornecendo informações sobre sua distribuição, tamanho, composição e dispersão, também são altamente relevantes; o ICP-MS operando em modo single particle com amostragem por ablação a laser (LA-(SP-)ICP-MS) é uma ferramenta poderosa e inovadora para revelar simultaneamente e com precisão a distribuição de metais na forma particulada ou dissolvida. Neste estudo, serão avaliados brotos de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) e alho (Allium sativum) expostos a AuNPs, AgNPs e íons metálicos. Assim, serão desenvolvidos e aplicados métodos analíticos para estudar a distribuição de Au e Ag nos tecidos vegetais por meio da LA-ICP-MS, a fim de avaliar a influência da exposição a AuNPs e AgNPs na translocação de micronutrientes essenciais na parte aérea das plantas. Este projeto de pesquisa também prevê a caracterização quantitativa de AuNPs e AgNPs, bem como Ag e Au não particulados, em raízes e brotos de plantas expostas a nanopartículas por meio de LA-(SP-)ICP-MS. Serão desenvolvidos diferentes protocolos de preparo de amostras e novos métodos analíticos para o mapeamento de elementos e nanopartículas; otimização de parâmetros instrumentais e condições de aquisição de dados também serão realizadas. Essas investigações por LA-ICP-MS e LA-(SP-)ICP-MS podem se complementar em termos de efeitos da exposição a nanopartículas metálicas. Assim, será alcançado um entendimento mais profundo da absorção de nanopartículas por essas plantas, bem como de sua acumulação e destino nelas, o que é muito importante tanto no campo das ciências ambientais quanto das ciências alimentares.

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