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      UM desenvolve tecnologia para imagens biomédicas

      Uma equipa de investigação liderada por Qu Songnan, professor do Instituto de Física Aplicada e Engenharia de Materiais da Universidade de Macau (UM), propôs uma estratégia para preparar nanopontos de carbono no infravermelho próximo (NIR) através da fusão de grandes moléculas conjugadas, anunciou a universidade em nota de imprensa. Os resultados do estudo científico foram publicados na revista académica Advanced Science.

      Usando essa estratégia, a equipa de cientistas preparou “com sucesso” nanopontos de carbono com o principal centro de luminescência NIR em solução aquosa pela primeira vez no mundo. “O custo de preparação dos nanopontos de carbono é muito baixo, menos de um por cento do custo do corante NIR comercial ICG. Além disso, os nanopontos de carbono são seguros e não tóxicos com boa biocompatibilidade e foram aplicados com sucesso em imagens NIR in vivo e angiografia de orelha em modelos de camundongos”, explicou a UM na mesma nota, citando os investigadores, acrescentando que este estudo fornece novos conhecimentos para o desenvolvimento de reagentes de imagem de fluorescência NIR seguros e de baixo custo in vivo.

      Combinando resultados de cálculos teóricos, os cientistas propuseram uma estratégia de fusão de grandes moléculas conjugadas para preparar nanopontos de carbono luminescentes NIR. Assim, refere o estudo, “condensaram moléculas de dianidrido perilenotetracarboxílico contendo cinco anéis de benzeno com moléculas de uréia através de condensação solvotérmica”. “O principal pico de absorção e principal pico de emissão dos nanopontos de carbono preparados na solução aquosa estão ambos na banda NIR, e a eficiência luminescente na banda NIR é tão alta quanto 18,8 por cento, que é a maior eficiência dos nanopontos de carbono relatados”, pode ainda ler-se.

      No experimento de imagem in vivo, refere a nota de imprensa da UM, “o sinal de fluorescência NIR brilhante emitido do intestino do camundongo após gavagem por uma hora mostrou uma alta relação sinal-ruído (S/N) de 18, provando que os nanopontos de carbono têm a capacidade de tecidos profundos imagem NIR”. Além disso, “a angiografia NIR FL de dois fótons da orelha do camundongo foi realizada com emissão de fluorescência de dois fótons sob excitação de laser de femtossegundo de 1300 nm. O sinal de nanopontos de carbono (sinal vermelho) atingiu sua intensidade mais alta 15 segundos após a injeção, e os vasos sanguíneos na orelha do camundongo eram claramente visíveis”.

      De acrescentar que, em comparação com a luz visível (400-700nm), a luz NIR (700-1700nm) tem comprimentos de onda mais longos e pode penetrar mais profundamente no tecido biológico, tornando-o mais adequado para imagens biológicas.

      Os nanopontos de carbono são uma nova classe de materiais nanoluminescentes, que têm atraído muita atenção devido ao seu baixo custo de produção, fácil síntese e baixa toxicidade biológica. No entanto, os comprimentos de onda de emissão dos nanopontos de carbono relatados estão principalmente na região da luz visível, e a regulação do bandgap de emissão de nanopontos de carbono sempre foi um ponto de pesquisa neste campo.

      Qu Songnan é o autor correspondente deste estudo. Os primeiros autores são Liu Yupeng e Wang Gang, dois alunos de doutoramento do IAPME, e Lei Haipeng, um aluno de pós-doutoramento da Faculdade de Ciências da Saúde. O projecto foi financiado pela National Natural Science Foundation of China’s Excellent Young Scientists Fund (Hong Kong e Macau), pelo Fundo de Desenvolvimento da Ciência e Tecnologia da RAE de Macau, pelo Programa de Ciência e Tecnologia Shenzhen-Hong Kong-Macau (Categoria C) e pela própria UM.