Desenvolvimento de membranas luminescentes à base de poli [2-metoxi-5- (2-etil-hexiloxi) -1,4-fenilenevinileno - meh-ppv em matriz de borracha natural: rumo a construção de sensores biocompativeis para o monitoramento de icterícia neonatal

Abstract

As vantagens do uso de dispositivos ópticos na área das ciências da vida são amplamente exploradas, especialmente para o diagnóstico médico e protocolos de tratamento em uma prática de cuidados de saúde. Além disso, alguns pesquisadores têm atraído muita atenção ao desenvolvimento de materiais biocompatíveis e vestíveis para melhorar a segurança de dispositivos médicos, bem como para estabelecer novos procedimentos para monitorar a resposta de terapia e diagnóstico clínico. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma membrana biocompatível-luminescente não invasiva para reduzir os erros mais comuns relatados em fototerapia convencional de luz azul para icterícia neonatal. Dentre estes erros destacam-se: intensidade de irradiância que chega ao recém-nascido bem como seu posicionamento frente a fonte de radiação e qualidade das lâmpadas dos aparelhos fototerápicos. Neste contexto, a membrana foi confeccionada como um filme de sensor de luz azul, fluorescente e colorimétrico a partir de polímeros: poli [2-metoxi, 5-(2'etilhexyloxy)-pfenilenovileno (MEH-PPV) em uma matriz de borracha natural. Para tal, as membranas de borracha natural (BN) foram obtidas utilizando o látex, extraído das árvores Hevea brasiliensis (clone RRIM 600), por casting, com posterior tratamento térmico em estufa. Em seguida, também por casting, a solução de MEH-PPV/BN, razão igual a 4000, foi depositada na membrana BN para fazer uma camada fina de material luminescente. A membrana de MEH-PPV/BN foi submetida às mesmas condições utilizadas para o tratamento de hiperbilirrubinemia neonatal (40 µW/m2 /nm, 460 nm). As propriedades das membranas foram caracterizadas por espectroscopia óptica (UV-Vis, PL) e de infravermelho (FTIR), microscopias confocal (MC), eletrônica de varredura (MEV) de força atômica (AFM) e seu potencial toxicológico por extração e teste de contato direto, usando a linha de células CHOk1. A partir dos resultados encontrados, foi possível compreender os efeitos da fototerapia de luz azul sob a membrana de MEH-PPV/BN bem como nos permite sugerir que a membrana de MEH-PPV/BN poderia ser usada como um sensor visual, qualitativo e quantitativo e biocompatível de acúmulo de dose de radiação para tratamentos médico-hospitalares, especialmente para a icterícia neonatal.

The advantages of optical devices in the life sciences are widely exploited, especially for medical diagnosis and treatment protocols in a health care practice. In addition, some researchers have attracted much attention to development flexible and biocompatible materials to improve security of medical devices, as well as to establish new procedures for monitoring therapy response and clinical diagnosis. The present paper aims to develop a new noninvasive biocompatible-luminescent membrane to reduce the most common user errors with conventional blue-light phototherapy of neonatal jaundice. The membrane was design based on a polymer-based fluorescent and colorimetric blue-light sensor film. This material was based on poly[2-methoxy,5-(2'etilhexyloxy)-p-fenilenovileno (MEH-PPV) in a natural rubber matrix. Natural rubber membranes (BN) were obtained using latex from Hevea brasiliensis trees (clone RRIM 600) by casting, with the time and temperature of thermal treatment fixed on 65°C for 10h. Then, also by casting, MEH-PPV/NR solution, ratio equal to 4000, was deposited on NR membrane for make thin-layer of luminescent material. The MEH-PPV/NR membrane was submitted to the same conditions used for neonatal hyperbilirubinemia treatment (Blue light phototherapy, 40 µW/m2 /nm, 460nm). The proprieties of membranes were characterized by optical (UV-Vis, PL) and infrared (FTIR) spectroscopy confocal microscopy (MC), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) and its toxicological potential by Extraction and Direct Contact Test using CHO-k1 cell line. From the results found, it was possible to understand the blue light phototherapy effects on MEH-PPV/NR membrane as well this allows us to suggest that MEH-PPV/NR membrane could be used as a qualitative and quantitative visual biocompatible-sensor of radiation dose accumulation for medical-hospital treatments, especially for neonatal jaundice.