Síntese de pontos quânticos de CdTe: caracterização e
aplicação biológica
CARVALHO, K.H.G.1; BRASIL JR, A.G. 1; CHAVES, C.R. 2; SANTOS, B.S1,4;
FARIAS, P.M.A. 2,5; FONTES, A3,5.
1
Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas, UFPE, Recife, Brasil
2
Programa de Pós-graduação em Ciências de Materiais, UFPE, Recife, Brasil
3
Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas, UFPE, Recife, Brasil
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5
Dept. Ciências Farmacêuticas, UFPE, Recife, Brasil
Dept. Biofísica e Radiobiologia, UFPE, Recife, Brasil
e-mail: [email protected]
Palavras-chave: pontos quânticos, CdTe, fluorescência, biomarcador, Leishmania sp.
Nanocristais (NC’s) de semicondutores II-VI em meio aquoso, também
conhecidos como pontos quânticos ou quantum dots, estão sendo cada vez mais
empregados em procedimentos de biomarcação, biodetecção e diagnóstico clínico.
Devido a efeitos de confinamento quântico, NC’s apresentam alta eficiência de
fluorescência, amplo espectro de excitação, estabilidade frente à fotodegradação e
bandas de emissão estreitas. Estas características permitem que os NC’s sejam uma
alternativa frente aos corantes orgânicos empregados em bioensaios fluorescentes.
O presente estudo tem por objetivo otimizar a síntese de NC’s de telureto de
cádmio (CdTe), caracterizá-los e aplicá-los como biomarcadores.
Os NC’s de CdTe com uma camada de passivação de sulfeto de cádmio (CdS)
foram preparados em meio aquoso, empregando-se como estabilizante o ácido
mercaptoacético (AMA). O processo de síntese foi realizado através da mistura do
complexo Cd2+-AMA com a solução aquosa contendo íons Te2-, obtidos pela redução
do Te0 com o NaBH4 em meio aquoso e alcalino. Submeteu-se esta mistura reacional a
um fluxo de atmosfera inerte de argônio, a temperatura de 80ºC. O processo geral da
síntese está representado pela reação química 1.
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1
A determinação do tamanho médio dos NC’s sintetizados foi realizada
utilizando-se as técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e difração de
raios-X.
A imagem obtida por MET dos NC’s de CdTe está representada na Figura 1.
Apesar da grande superposição dos cristais, observou-se uma faixa de tamanho em
torno de 3 nm de diâmetro.
Figura 1 – Microscopia eletrônica de transmissão representativa
de uma suspensão de NC´s de CdTe. Barra: 2 nm.
O resultado da MET foi corroborado com o cálculo teórico do tamanho médio
das partículas por meio da equação de Scherrer representada na equação 1 que
evidenciou NC’s de aproximadamente 3 nm.
0,9 × λ = d × B × cosθ
(1)
No difratograma de raios-X de CdTe apresentado na Figura 2, observou-se um
grande alargamento dos picos, indicando um regime de dimensão nanométrico. O pico
de maior intensidade foi visualizado na região 2θ = 28º.
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Figura 2 – Difratograma de raios-X de CdTe.
A fluorescência foi detectada utilizando-se uma lâmpada de UV, no
comprimento de onda de 365 nm.
No espectro de absorção da suspensão de CdTe/CdS-AMA em meio aquoso,
percebeu-se claramente a intensa absorção do material em comprimentos de onda na
região do ultravioleta, conforme apresentado na Figura 3.
Figura 3 - Espectro de absorção de nanocristais de CdTe/CdS-AMA.
Conforme a Figura 4, a emissão dos NC’s de CdTe/CdS excitados em 337 nm
apresentaram um máximo no comprimento de onda de 520 nm, o que corresponde à
emissão na região do verde no espectro eletromagnético.
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Figura 4 - Espectro de emissão da suspensão de CdTe/CdS-AMA.
Os resultados permitiram a obtenção de imagens de marcação de formas
promastigotas de Leishmania chagasi, por meio de microscopia confocal, segundo a
Figura 5.
Figura 5 – Imagem de microscopia confocal (excitação em 488nm) da forma
evolutiva promastigota (L. chagasi) marcada com NC’s de CdTe/CdS.
REFERÊ'CIAS
1- Marcel P. Bruchez and Charles Z. Hotz. Quantum Dots: Applications in
Biology. Humana Press Inc. (2007).
2- X. Michalet, F. F. Pinaud, L. A. Bentolila, J. M. Tsay, S. Doose,. J. J. Li, G.
Sundaresan, A. M. Wu, S. S. Gambhir, S. Weiss. Quantum Dots for Live Cells,
in Vivo Imaging, and Diagnostics. Science, 307 (2005) 538-544.
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