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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4273
Tipo: | Tese |
Título: | Síntese e caracterização de nanopartículas de Au modificadas para contraste multifuncional |
Autor(es): | OSMAR IGNACIO AYALA CACERES |
Primeiro orientador: | Marco Antonio Utrera Martines |
Resumo: | Técnicas de diagnóstico por imagem contribuem ativamente no aumento da expectativa de vida mundial. Elas apresentam características atraentes e evoluem constantemente. No entanto, às vezes resulta necessária a utilização de agentes de contraste para uma melhor visualização das áreas afetadas por determinadas patologias. O trabalho desenvolvido apresenta nanopartículas de ouro recobertas com uma camada da sílica que contém corante fluorescente modificado e complexo DTPA-Gd3+ (Dietilenotriaminopentacetato de gadolínio III) ligado à superfície. As nanopartículas sintetizadas podem desempenhar o papel de contraste em duas das técnicas de diagnóstico por imagem mais utilizadas na atualidade: Tomografia Computadorizada (CT) e Imagem por Ressonância Magnética (MRI). Além do mais, a adição de corante fluorescente modificado oferece a possibilidade de monitorar a distribuição das nanopartículas por Imagem de Fluorescência (FI). Nanopartículas de ouro apresentam algumas vantagens em relação aos compostos utilizados atualmente como agentes de contraste em CT. A modificação do corante fluorescente Rodamina B por meio da reação de esterificação com N-Hidroxissuccimida (NHS) para obter Succinimidil Rodamina B (SRB) visa a obtenção de compostos com emissão em comprimentos de onda maiores a partir de compostos luminescentes mais acessíveis. O recobrimento das nanopartículas de ouro com uma camada de sílica visa fornecer: i) uma superfície apta para a ligação do complexo DPTA-Gd3+, complexo já em uso clínico como agente de contraste exógeno para MRI; ii) uma separação entre ouro e fluoróforo para evitar o fenômeno de supressão da luminescência e; iii) contornar problemas de biocompatibilidade. O ligante DTPA foi modificado por sililação com 3-Cloropropiltrietoxisilano (CPTES) para obter grupos OH para ligar à superfície da sílica. Foram sintetizadas nanopartículas de ouro de tamanhos entre 5-30 nm caracterizadas por Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS). Rodamina B foi modificada para Succinil Rodamina B caracterizadas por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear de hidrogênio 1 e carbono 13 (1H NMR e 13C NMR), Intensificação sem Distorção por Transferência de Polarização a 135º (DEPT 135) e Espectroscopia no Ultravioleta e Visível (UV-vis). Os resultados de diâmetro de nanopartículas recobertas obtidos por DLS sugerem a formação de uma camada de sílica de aproximadamente 3,5 nm (± 6 nm) de espessura. A modificação do ligante DTPA para obtenção de DPTA sililado (Sil-DTPA) foi caracterizada por FTIR. Testes imaginológicos por Raios X (mamografia) e por RMI sugerem que as nanopartículas sintetizadas se mostram promissoras como agentes de contraste multifuncional. |
Abstract: | Diagnostic Imaging Techniques actively contribute for the increase of life expectancy worldwide. They have attractive features and constantly evolve. However, sometimes it is necessary to use contrast agents for a better visualization of the affected areas in certain pathologies. The work developed presents gold nanoparticles coated with a layer of silica that contains modified fluorescent dye and DTPA-Gd3+ (Diethylenetriaminepentaacetate gadolinium III) complex bonded to the surface. Synthetized nanoparticles can play the role as contrast in two of the most used diagnostic imaging techniques: Computed Tomography (CT) and Resonance Magnetic Imaging (MRI). Furthermore, the addition of modified fluorescent dye offers the possibility to monitor the nanoparticles distribution by Fluorescence Imaging (FI). Gold nanoparticles show some advantages compared to the compounds currently used as contrast agents in CT. Modification of fluorescent dye Rhodamine B (RB) by esterification reaction with N-Hydroxysuccinimide (NHS) to obtain Succinimidyl Rhodamine B (SRB) aims to obtain compounds with emission in larger wavelength from more accessible compounds. Coating of gold nanoparticles with a layer of silica aims to provide: i) a suitable surface for complex DTPA-Gd3+ bonding, already in clinical use as MRI exogenous contrast agent; ii) a separation between gold and fluorophore to prevent photobleaching phenomena; iii) to bypass biocompatibility issues. DTPA ligand was modified by silylation with 3-Chloropropyltrietoxysilane (CPTES) in order to get OH groups capable to bond to silica surface. Gold nanoparticles with size of 5-30 nm were synthetized and characterized by Dynamic Light Scattering (DLS). Rhodamine B was modified to obtain Succinimidyl Rhodamine B characterized by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance of Hydrogen 1 and Carbon 13 (1H NMR e 13C NMR), Distortionless Enhancement by Polarization Transfer at 135º (DEPT 135) and Ultraviolet and visible Spectroscopy (UV-vis). The results of coated nanoparticles obtained by DLS suggest the formation of a layer of silica of 3,5 nm (± 6 nm) thick. Modification of DTPA ligand to obtain sylilated DTPA (Syl-DTPA) was characterized by FTIR. Imaging tests by X-ray (mammography) and RMI suggest that synthetized nanoparticles are promising as multifunctional contrast agents. |
Palavras-chave: | Nanopartículas de ouro Agentes de contraste multifuncionais Técnicas de diagnóstico por imagem Sílica Fluoróforo. |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4273 |
Data do documento: | 2021 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Química |
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