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Grupo 2 - Nanotecnologia
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INTRODUÇÃO
Nanopartículas funcionalizadas com materiais inorgânicos, tem sido estudadas e tem grande potencial de aplicação em diversas áreas da biomedicina.
Metais nobres;
Metais magnéticos;
Suas ligas;
Óxidos;
Semicondutores;
Podendo ser aplicadas para:
o diagnóstico ao tratamento de doenças.
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Sendo que os efeitos das nanopartículas funcionalizadas devem seguir alguns critérios:
Previsíveis; Controláveis;
Ter um resultado de entrega desejado;
Com o mínimo de citotoxicidade.
Esses critérios podem ser satisfeitos mediante a adaptação cuidadosa das reações de síntese, assim como dos ligantes envolvidas no processo, o que permite melhorar:
Estabilidade do composto;
Interações entre as nanoparticulase o material inorgânico ;
Devem ser
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Trata de materiais nano-estruturados que foram funcionalizados por síntese em:
Meio aquoso
Solventes apolares
Os métodos utilizados para cada um dos compostos forneceu nanoparticulas dispersáveis em água.
AgCoAuSiO2
Fe3O4
Uma necessidade para a aplicação em sistemas biológicos.
Metais nobresMetais de transiçãoÓxidosMateriais semicondutores
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Nota-se como fator crucial então a solubilidade das nanopartículas, que refere-se à conjugação de instabilidade coloidal nanopartículas com ligantes hidrofílicos estáveis em solução aquosa.
Pode ocorrer por:
Estabilização iônica
Estabilidade Estérica
Ligantes poliméricos
Pequenas moléculas ligantes
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Quase todas as reações bioquímicas são realizadas em meio aquoso.
devido
aos métodos sintéticos geralmente utilizado.
então
Nanopartículas são seladas com ligantes hidrofóbicos.
A fim para superar essa barreira
Uma variedade de métodos foram desenvolvidos para a transferência de Nanopartículas orgânicos para a solução aquosa.
o que significa que são instáveis em suspensão aquosa
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AGENTES DE TRANSFERÊNCIA DE FASE
São conhecidos como:
Sais e Ácidos
4-(dimetilamino) piridina para transferência de nanopartículas de Au e Pd.
FASE DE TRANSFERÊNCIA
Estes agentes servem como bons ligantes, sendo facilmente substituídos pelo ligante desejado biofuncional após transferência estiver completa.
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TROCA DE LIGANTES
A troca de ligantes é comum para a formação de monocamadas auto-organizadas.
EX:Para alcanos tióis e seus derivados formando camadas na superfície de nanopartículas de Au, revestido com os agentes de estabilização iônica, como citrato.
A alternativa para a troca de ligantes é a substituição de um ligante fortemente ligado por um ligante presente em altas concentrações durante o procedimento de troca. Isso impulsiona o equilíbrio no sentido da nanopartículas.
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Ligantes a base de Oxigênio
Ligantes a base de Nitrogênio
Ligantes a base de Fosfato
Ligantes a base de Enxofre
Adição de Ligante
modificação na estrutura
Estrutura core-shellAfinidade dependente - superfície
magnetização/proteção/funcionalização
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Interações hidrofóbicas
lipossomas
Efeitos da camada ligante nas propriedades físicas e biomédicas
Toxicidade – ligantes ↓ citotoxicidade
Propriedades Magnéticas – doação de elétrons – camada ligante
Propriedades Ópticas – Au → extinção da luminescência
BIOFUNCIONALIZAÇÃO
Ácidos nucléicos:
Utilizados em ensaios colorimétricos para detecção
do gene.
Proteínas:
Detecção antígeno/anticorpo - interação
avidina/biotina.
Albumina e transferrina podem
também ser usadas para reduzir a citotoxicidade.
BIOFUNCIONALIZAÇÃOPeptídeos:
São capazes de transportar materiais em nanoescala através de membranas celulares.
Podem proporcionar estabilização em soluções aquosas.
Fosfolipídios:
Adaptados para encapsular substâncias hidrofóbicas e hidrofílicas. Utilizado como envelope exterior para entrega de fármacos.Carboidratos:o Dextrana, nanoparticulas magnéticas para realce de MRI
devido sua baixa toxicidade.
o Quitosana.
BIOFUNCIONALIZAÇÃOEstratégias de acoplamentoReação de cicloadição:
Figure: Schematic of Cu-mediated alkyne-azide cycloaddition(‘‘click reaction’’). The reaction proceeds via a Cu(I)intermediate (CuSO4) [1].
Processo altamente versátil, adequado para conjugação de uma variedade de espécies, incluindo moléculas pequenas.
BIOFUNCIONALIZAÇÃO
Pontes dissulfeto:
Histidina tag proteínas:
Foram usadas na indústria química e mostraram que a oxidação e redução das pontes dissulfeto entre sílica e Nanoparticulas Fe foi facilitada pela glutationa oxidada.
Essa abordagem pode ser adaptada para entrega de fármacos já que a glutationa está presente em grandes concentrações in vivo.
A adição de 6 resíduos de histidina terminal em uma proteína permite a proteína agir como um agente quelante.
BIOFUNCIONALIZAÇÃO
Acoplamento iônico:
Podem ser acoplados as nanopartículas espécies biológicas com cargas opostas, que podem ser catiônicas, aniônicas ou neutras.
Aplicações biomédicas
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Aplicações biomédicas
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Aplicações biomédicas
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Aplicações biomédicas
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Aplicações biomédicas
Conclusão
• Para aplicações biomédica da nanopartículas,deve ser levado em conta uma série de características físicas, químicas, biológicas e fisiológicas;
• As nanopartículas inorgânicos são adequadas para uma ampla gama de aplicações em diagnóstico e terapia médicas;
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Atividade 2Estrutura cristalina FCC
n=1NT=14
NS=141
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N=23=8NT=63
NS=501,2
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N=33=27NT=173
NS=1101,5
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