Estudo de nanopartículas de ZnO como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica - Zaparoli, Hulder Zaparoli [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
A busca por novas técnicas e tecnologias promissoras, eficientes e eficazes no combate e tratamento de diversas doenças como o câncer é constante e motivo para muitas pesquisas e estudos nessa área. Em particular, a terapia fotodinâmica (PDT) se destaca como uma modalidade relativamente nova de terapia, que envolve aspectos de fotoquímica, fotofísica e fotobiologia. Do ponto de vista físico-químico, essa modalidade de terapia consiste em uma combinação de três elementos essenciais, a luz, o oxigênio e um fotossensibilizador (PS). A produção de um PS ideal até então é um desafio, pois além das características fotofísicas adequadas é necessário que um bom PS apresente uma natureza não tóxica no escuro, administração fácil e segura, alto rendimento quântico de oxigênio singlete, boa solubilidade, seletividade do alvo, baixo acúmulo em locais distantes e hidrofobicidade. Neste sentido a utilização de diferentes nanopartículas pode aumentar o potencial de penetração celular e distribuição homogênea no tecido tumoral. Dentre os PS de próxima geração promissores para PDT, destacam-se as nanopartículas de óxido de zinco (NPs-ZnO) devido suas qualidades únicas, como sua atividade altamente catalítica e fotoquímica. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de variáveis como sal precursor, temperatura de síntese, e calcinação nas propriedades fotocatalíticas das NPs-ZnO. Utilizando o método de síntese verde hidrotermal assistida por micro-ondas, as NPs foram sintetizadas com três diferentes precursores de zinco: acetato, cloreto e nitrato, em três temperaturas distintas (100°C, 150°C e 180°C). As nanopartículas não calcinadas mostraram menor eficácia fotocatalítica em comparação com as calcinadas, destacando o impacto da calcinação a 400°C na melhoria da cristalinidade e eficiência fotocatalítica. Um destaque inovador foi o uso do extrato de Glycine max (soja) como precursor, uma abordagem verde que se mostrou eficiência na produção de NPs-ZnO, com observação de geração significativa de espécies reativas de oxigênio (ROS), na degradação do corante azul de metileno, sendo as NPs-ZnO calcinadas de acetato à 180ºC (AC180ZnO-Cal), cloreto à 180ºC (Cl180ZnO-Cal) e nitrato à 100ºC (NT100ZnO-Cal) as mais promissoras para essa aplicação como possíveis fotossensibilizadores.

The search for new techniques and technologies that are promising, efficient and effective in combating and treating various diseases, such as cancer, is constant and the reason for much research and study in this field. In particular, photodynamic therapy (PDT) stands out as a relatively new type of therapy involving aspects of photochemistry, photophysics and photobiology. From a physicochemical point of view, this type of therapy consists of a combination of three essential elements: light, oxygen and a photosensitizer (PS). The production of an ideal PS has been a challenge until now, because in addition to the appropriate photophysical properties, a good PS must have non-toxicity in the dark, easy and safe administration, high singlet oxygen quantum yield, good solubility, target selectivity, low accumulation in distant sites, and hydrophobicity. In this sense, the use of different nanoparticles can increase the potential for cell penetration and homogeneous distribution in tumor tissues. Among the promising next-generation PS for PDT, zinc oxide nanoparticles (NPs-ZnO) stand out due to their unique properties, such as their high catalytic and photochemical activity. In view of the above, this work aimed to evaluate the influence of variables such as precursor salt, synthesis temperature and calcination on the photocatalytic properties of NPs-ZnO. Using the microwave-assisted green hydrothermal synthesis method, the NPs were synthesized with three different zinc precursors: acetate, chloride and nitrate, at three different temperatures (100°C, 150°C and 180°C). The uncalcined nanoparticles showed lower photocatalytic efficiency compared to the calcined ones, highlighting the impact of calcination at 400°C on improving crystallinity and photocatalytic efficiency. An innovative highlight was the use of Glycine max (soybean) extract as a precursor, a green approach that proved effective in the preparation of NPs-ZnO, with significant generation of reactive oxygen species (ROS) observed, in the degradation of the dye methylene blue, with NPs-ZnO calcined from acetate at 180ºC (AC180ZnO-Cal), chloride at 180ºC (Cl180ZnO-Cal) and nitrate at 100ºC (NT100ZnO-Cal) being the most promising for this application as possible photosensitizers.
Study of ZnO nanoparticles as photosensitizers in photodynamic therapy
Keywords: Nanopartículas; Óxido de zinco; Glycine max; Terapia Fotodinâmica; Nanoparticles; Zinc oxide; Glycine max; Photodynamic therapy