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Desenvolvimento de tantalatos de terras raras dopados com íons lantanídeos para bioimagem multimodal e nanotermometria

Processo: 23/13509-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2024
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Rogéria Rocha Gonçalves
Beneficiário:Fernanda Hediger Borges Ribeiro
Supervisor: Verelst Marc Raoul Joseph
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa: Centre d'Elaboration des Matériaux et d'Etudes Structurales (CEMES), França  
Vinculado à bolsa:20/00277-6 - Desenvolvimento de materiais nanoparticulados de tantalatos de terras raras dopados com íons lantanídeos para aplicações em Fotônica, BP.DR
Assunto(s):Espectroscopia   Luminescência
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Bioimagem multimodal | conversao ascendente de energia | Espectroscopia | luminescência | Nanotermometria | Tantalatos de terras raras | Terras raras, luminescência, espectroscopia

Resumo

A bioimagem é uma ferramenta muito importante utilizada para estudar fenômenos biológicos e diagnosticar certas doenças e a crescente procura de uma detecção de imagem mais eficiente e confiável tornou-se um importante tópico de pesquisa. Neste sentido, o objetivo deste projeto de pesquisa é preparar nanopartículas luminescentes baseadas em tantalatos de terras raras dopados com ions lantanídeos (Ln3+), de forma a obter materiais multifuncionais que possam atuar em Fotônica e Biofotônica. Os materiais foram preparados utilizando o processo mediado por poliol, a partir de precursores alcóxidos, a partir do qual se obtém controle morfológico das partículas formadas. O foco deste trabalho é o estudo das propriedades estruturais e espectroscópicas dos materiais sintetizados, que poderão ser aplicados em áreas da Fotônica e Biofotônica, principalmente no setor da saúde, atuando como marcadores ópticos e conversores de energia para potencial aplicação em Teranóstica.Para a dopagem dos materiais estudados, foram utilizados lantanídeos com emissão nas chamadas janelas de transparência biológica na região do infravermelho próximo (Er3+/Yb3+, Tm3+/Yb3+), uma vez que um dos principais objetivos deste trabalho é a sua aplicação em sistemas biológicos. A luminescência na região do visível também será estudada, tendo em conta o grande potencial de emissão resultante dos processos de conversão ascendente de energia (upconversion), tornando possível a sua aplicação como conversores de radiação do infravermelho para a emissão no visível. As propriedades nanotermométricas destes materiais também serão sistematicamente avaliadas através da previsão da temperatura absoluta pela lei de distribuição de Boltzmann, a partir da razão entre as transições 2H11/2 ’ 4I15/2 e 4S3/2 ’ 4I15/2 dos ions Er3+.Assim, está em curso um estudo sistemático das propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e espectroscópicas (vibracionais e eletrônicas), com a perspectiva de optimizar estas propriedades para posteriores aplicações tecnológicas, principalmente como sondas multimodais. Para tal, a capacidade de imageamento multimodal destas nanopartículas será testada em diferentes técnicas de imageamento, tais como Ressonância Magnética (RM), Tomografia Computadorizada de Raios X (TC), Fotoacústica (PA) e Imageamento Ótico (IO).

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