Investigação das propriedades fotoluminescentes de pontos quânticos de carbono: aplicações como sensores físico-químicos, atividade antimicrobiana e bioimageamento
1. Nanopartícula 2. Sensor 3. Agente antimicrobiano 4. Imageamento
Pontos quânticos de carbono (PQCs) é um termo geral usado para designar nanopartículas
carbônicas zero-dimensionais com uma estrutura núcleo-casca rica em domínios π -
conjugados e grupos funcionais na superfície. Suas notáveis propriedades ópticas as tornam
apropriadas para diversas aplicações, tais como nanossensores, biomarcadores e agentes
antimicrobianos. Nesta pesquisa, utilizamos dois PQCs, CD-MR, derivado do azocorante
Vermelho de Metila, e CD-ANS derivado do ácido 5-amino-2-naftalenossulfônico (CD-
5ANS2). As características ópticas do CD-MR foram exploradas na microbiologia, tornado-os
potenciais agentes antimicrobianos e fotossensibilizadores para a Terapia Fotodinâmica
Antimicrobiana (TFA). O surgimento de microrganismos patogênicos resistentes a
medicamentos tornou-se uma preocupação de saúde pública, com demanda por estratégias
para suprimir a sua proliferação nas unidades de saúde. A possibilidade de utilizar o CD-MR
para gerar espécies reativas de oxigênio (ROS) foi analisada e foi verificada uma alta
eficiência quântica de geração de oxigênio singleto. Além disso, a atividade antimicrobiana
do CD-MR foi analisada contra os microrganismos patogênicos Staphylococcus aureus,
Escherichia coli, Candida albicans e Cryptococcus neoformans. Os testes de Kirby-Bauer
mostram que o CD-MR possui atividade antimicrobiana apenas após fotoexcitação a 532
nm. Os efeitos térmicos e de pH na fotoluminescência do CD-ANS foram investigados, bem
como sua sensibilidade à dopagem com íons metálicos, metanol e o defensor agrícola
Metomil. Os resultados indicam uma contribuição relevante de um mecanismo
termicamente ativado para a fluorescência do CD-5ANS2. A sensibilidade à variação no pH,
aos íon metálicos, ao metanol e ao pesticida foi medida e a variação na fotoluminescência
está provavelmente ligada aos estados da superfície da nanopartícula. O efeito de dopagem
do CD-ANS com nitrogênio e enxofre foi verificado e constatamos que a adição desses
heteroátomos afeta as propriedades ópticas do CD-ANS sem causar grandes modificações
na sua estrutura. Por último, os dois PQCs aqui estudados também demonstraram potencial no uso como biomarcadores, conseguindo penetrar a parede celular das leveduras Candida albicans e Cryptococcus neoformans, exibindo excelente fotoluminescência no ambiente intracelular.