00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Tese
Título: Nanopartículas multifuncionais para hipertermia, termometria e imagem de fluorescência nas janelas biológicas
Título(s) alternativo(s): Multifunctional nanoparticles for hyperthermia, thermometry and fluorescence imaging in the biological windows
Nanopartículas multifuncionales para hipertermia, termometría e imagen de fluorescencia en las ventanas biológicas
Autor(es): Ximendes, Erving Clayton
Primeiro Orientador: Silva, Carlos Jacinto da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Garcia, Daniel Jaque
metadata.dc.contributor.referee1: Carlos, Luis Antonio Ferreira Martins Dias
metadata.dc.contributor.referee2: Martin Rodríguez, Emma
metadata.dc.contributor.referee3: Bakuzis, Andris Figueiroa
metadata.dc.contributor.referee4: Fonseca, Eduardo Jorge da Silva
metadata.dc.contributor.referee5: Gouveia Neto, Artur da Silva
Resumo: Nesta tese, explora-se o uso da engenharia core/shell para a síntese de nanopartículas fluorescentes capazes de operar como termômetros, nano-aquecedores e/ou agentes de contraste em imagens fluorescentes em modelos animais. Os materiais aqui estudados – pontos quânticos de PbS/CdS/ZnS e NPs dopadas com terras-raras (Nd3+, Yb3+, Tm3+e/ou Er3+) – apresentaram emissão e/ou excitação dentro das chamadas janelas biológicas, onde a penetração da luz é maximizada permitindo, portanto, aplicações ex vivo e in vivo. Foi demonstrado que a separação espacial entre os íons terras-raras, alcançada por meio da nano-engenharia core/shell, resultou não somente em uma melhora nos valores dos parâmetros termo-ópticostais como a eficiência de conversão luz-calor e a sensibilidade térmica relativa, mas também na multifuncionalidade dos nano-sistemas. Como consequência, aplicações inovadoras foram alcançadas no campo da termometria luminescente durante o desenvolvimento desta tese. Dentre essas aplicações, pode-se mencionar: o estudo em tempo real da dinâmica térmica de um tecido vivo, a detecção e monitoramento de doenças isquêmicas e a gravação de imagens e vídeos térmicos in vivo a nível subcutâneo por meio da abordagem ratiométrica. Os resultados aqui apresentados abrem muitas portas para novas técnicas de diagnóstico e controle que podem revolucionar os métodos atuais da biomedicina.
Abstract: In this thesis, the use of core/shell engineering for the synthesis of fluorescent nanoparticles (NPs) capable of operating as nanothermometers, nanoheaters and/or contrast agents for fluorescence imaging in small animal models is explored. The materials here studied – rare-earth (Nd3+, Yb3+, Tm3+ and/or Er3+) doped NPs and PbS/CdS/ZnS quantum dots (QDs) – presented emission and/or excitation bands in the so-called biological windows, where light penetration into tissues is maximal, allowing for ex vivo and in vivo applications. It was demonstrated that the spatial separation between the rare-earth ions, achieved by the core/shell nano-engineering, resulted not only in a considerable improvement on the values of thermo-optical parameters such as the light-heat conversion efficiency and the relative thermal sensitivity but also on a multi-functionality of the nanosystems. As a consequence, innovative applications in nanothermometry were successfully accomplished when developing this thesis. Among those applications, one can mention the study in real time of the thermal dynamics of an in vivo tissue, the detection and monitoring of cardiovascular diseases and the recording of in vivo thermal images and videos at a subcutaneous level by means of a ratiometric approach. The results here presented open up avenues for new diagnosis and control techniques that can revolutionize the current methods found in biomedicine.
Palavras-chave: Nanopartículas
Core/Shell
Luminescência
Engenharia térmica
Termoterapia
Sensoriamento térmico
Nanoparticles
Luminescence
Thermal Engineering
Photothermal therapy
Thermal Sensing
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: XIMENDES, Erving Clayton. Nanopartículas multifuncionais para hipertermia, termometria e imagem de fluorescência nas janelas biológicas. 2019. 230 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada) – Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/4877
Data do documento: 17-dez-2018
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