Fabricação de um Au

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 18729 (2022) Citar este artigo

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As nanopartículas são amplamente utilizadas em aplicações biomédicas e tratamentos de câncer devido à sua escala diminuta, multifuncional e longo tempo de retenção. Entre as várias nanopartículas, a propriedade óptica única derivada do efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada de nanopartículas metálicas é a principal razão pela qual as nanopartículas metálicas são pesquisadas e aplicadas. As nanopartículas de cobre e ferro têm o potencial de gerar radicais hidroxila em excesso de H2O2 via Fenton ou reações do tipo Fenton. Por outro lado, as nanopartículas de ouro equipadas com um fotossensibilizador podem transferir a energia dos fótons para energia química e aumentar a produção de oxigênio singleto, adequado para o tratamento do câncer. Com as ações dessas duas espécies reativas de oxigênio no microambiente do tumor, a apoptose celular pode ser ainda induzida. Neste trabalho, primeiro sintetizamos nanopartículas duplas de metal com poli[estireno-alt-(ácido maleico, sal de sódio)(polímero de óxido de ferrita de Cu) por meio de uma reação de redução hidrotérmica simples em uma etapa. Em seguida, o ouro(III) foi reduzido e dopado na estrutura, formando uma estrutura metálica tripla, nanopartículas de ferrita de Cu dopadas com Au (NPs de óxido de ferrita de Au/Cu). A razão de metal do produto pode ser controlada manipulando a razão Fe/Cu dos reagentes e a sequência de adição dos reagentes. A estrutura núcleo-casca foi verificada por microscopia eletrônica de transmissão. Além disso, a capacidade de geração de radical hidroxila e oxigênio singleto do polímero-óxido de ferrita Au/Cu foi comprovada. O efeito quimiodinâmico e fotodinâmico foi medido e a geração in vitro de ROS foi observada. Além disso, o comportamento da endocitose pelas células cancerígenas poderia ser controlado pelo campo magnético. O resultado indicou que o nanorreator núcleo-casca de polímero de óxido de ferrita Au/Cu é um potencial agente para terapia sinérgica quimiodinâmica/fotodinâmica.

A aplicação de nanopartículas metálicas é hoje uma solução popular em vários campos, incluindo catálise, semicondutores, bem como para usos biomédicos1,2,3,4. As propriedades físico-químicas únicas da alta relação superfície-volume, efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada e internalização, devido ao pequeno tamanho das nanopartículas, fornecem novas perspectivas para resolver uma variedade de problemas biomédicos5,6,7,8,9,10.

Entre as diversas aplicações de nanopartículas na área biomédica, o tratamento do câncer é um assunto adequado. Devido ao curto crescimento dos tumores, existem várias diferenças entre o tecido tumoral e o tecido normal, incluindo baixo valor de pH, microambiente de hipóxia e vasos defeituosos11,12. A estrutura e função anormais dos vasos tumorais com vazamentos e defeitos fornecem locais para que as nanopartículas se aproximem dos tecidos tumorais e se acumulem passivamente. Esse fenômeno é chamado de aumento da permeabilidade e efeito de retenção13.

A terapia fotodinâmica (PDT), uma modalidade terapêutica inovadora e promissora para o tratamento de cânceres, envolve luz, fotossensibilizadores e oxigênio ao redor do tecido14,15. Dentre eles, os fotossensibilizadores funcionam essencialmente como catalisadores que podem ser ativados pela luz de um comprimento de onda específico e transferir a energia para as moléculas de oxigênio circundantes, resultando na geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) por meio de reações Tipo I e Tipo II16,17,18. Com a absorção de luz, esses fotossensibilizadores específicos podem sofrer um cruzamento intersistema e posteriormente reagir de duas maneiras: com biomoléculas para gerar ROS indiretamente (reação Tipo I) ou diretamente com oxigênio, o que cria uma transferência de energia e resulta na geração de oxigênio singleto (1O2) ( Reação tipo II)18. Entre eles, 1O2 é extremamente eletrofílico e pode oxidar diretamente ligações duplas ricas em elétrons em moléculas biológicas e macromoléculas. Acredita-se que seja o principal agente citotóxico relacionado à PDT19.