Orientador : Renato Atilio Jorge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_JoselitoNardy_D.pdf: 2507809 bytes, checksum: 4ad612e51465b8b2ab0e956aafb7c32f (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Quimica

Orientador: Renato Atilio Jorge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AndreRomeroda_D.pdf: 2174754 bytes, checksum: c863d501e1847b2085b2931418218979 (MD5) Previous issue date: 2007 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilei Casturina.pdf: 1682032 bytes, checksum: 153b370b1eb7a1287824bf96aa0d0d65 (MD5) Previous issue date: 2008-11-17 / In this work is to porphyrin free base, cationic, meso-tetrapyridylporphyrin, TMPyP,and porphyrin metal, anion, zinc (II)-meso-Tetrakis (4-sulfonatophenyl), ZnTPPS4, in order to assess its possible applications in photodynamic therapy (PDT). For both, were investigated by molecular spectroscopy and UV-Vis, some properties of these porphyrins, such as interaction with biomimetic models, the ability to aggregate in different proportions water/ethanol, the photo-bleaching before lighting the red LEDs and generation of singlet oxygen through the test of uric acid. Microbiological tests were also conducted with Artemia salina and the bacterium Escherichia coli, to assess the in vitro photodynamic action on these microorganisms. The spectral behavior of porphyrin ZnTPPS4 was estimated to be varying the pH of the solution of porphyrin in aqueous medium and acetate/phosphate in the presence and absence of surfactant SDS (anion), CTAB (cationic) and HPS (zwiterionic). Through this analysis, we found that the porphyrin spectral change due to changes in pH, occurred at pHs lower when the porphyrin found himself in the presence of surfactants CTAB and HPS, indicating that there was interaction between porphyrin/ micelle surfactant, mediated by hydrophobic and electrostatic interactions. The ability of aggregation was evaluated by adding the solution of the porphyrin mixtures water/ethanol in different proportions in order to analyze the spectral behavior of both porphyrins with the increase of water content. Through this analysis it was found the displacement of the Soret band for a wavelength smaller, and the decrease in absorbance intensity of the condition of 100% water, a fact that may be related to different coefficients of molar absorptivity of porphyrins in solvents used. The photobleaching was putting itself and ethanol aqueous solutions of porphyrin under lighting of LEDs red during a total period of 1 hour, and showed that both porphyrins do not fall apart before the light source used. As the generation of singlet oxygen conducted through the test of uric acid, found that the generation of this species is better in water than ethanol, probably because there is more molecular oxygen dissolved in the first solvent. The porphyrin TMPyP showed increased photodynamic activity (PA) that ZnTPPS4, due to higher absorption in the range of issuing LEDs employees. Regarding microbiological tests found that the highest viewing on A. salina mortality occurs in the presence of porphyrin and under illumination, indicating photodynamic action of porphyrins on the microorganism. The testing done with E. coli, it is further inhibit the growth of this microorganism colonies where they were treated with porphyrins and light, compared with the controls: I) under light and without porphyrin; II) in the presence of porphyrin and no light; III) in the absence of light and porphyrin. / Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, meso-tetrakis(4-metilpiridil)porfirina, TMPyP e a porfirina metalada, aniônica, Zinco(II)-mesotetrakis(4-sulfonatofenil), ZnTPPS4, para avaliar suas possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (TFD). Para tanto, foram investigadas através de espectroscopia molecular UV-Vis, a interação das referidas porfirinas com modelos biomiméticos, a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol, o foto-branqueamento perante iluminação de LEDs vermelhos e a geração de oxigênio singlete através do teste do ácido úrico. Também foram realizados testes com a Artemia salina e com a bactéria Escherichia coli, a fim de avaliar a ação fotodinâmica in vitro sobre esses microrganismos. O comportamento espectral da porfirina ZnTPPS4, foi avaliado variando-se o pH da solução de porfirina em meio aquoso e em acetato/fosfato na presença e na ausência dos surfactantes SDS (aniônico), CTAB (catiônico) e HPS (zwiteriônico). Através dessa análise, verificou-se que a mudança espectral da porfirina em decorrência da variação de pH, ocorreu em pHs menores quando a porfirina encontrou-se na presença dos surfactantes CTAB e HPS, indicando que houve interação entre porfirina/micela de surfactante, mediada por interações hidrofóbicas e eletrostáticas. A capacidade de agregação foi avaliada, acrescentando solução das porfirinas a misturas água/etanol de diferentes proporções, a fim de analisar o comportamento espectral de ambas as porfirinas com o aumento do teor de água. Através dessa análise verificou-se o deslocamento da banda Soret para comprimentos de onda menores, bem como, a diminuição da intensidade da absorbância em condição de 100% de água, fato que pode estar relacionado aos diferentes valores de coeficiente de absortividade molar das porfirinas nos solventes utilizados. A análise de foto-branqueamento foi realizado colocando-se soluções aquosas e etanólicas de porfirina sob iluminação de LEDs vermelhos durante um período total de 1 hora, e mostrou que ambas as porfirinas não se decompõem perante a fonte de luz empregada. Quanto a geração de oxigênio singlete realizado através do teste do ácido úrico, verificou-se que a geração dessa espécie é melhor em água que etanol. A porfirina TMPyP mostrou maior atividade fotodinâmica (AF) que a ZnTPPS4, por possuir maior absorção na faixa de emissão dos LEDs empregados. Em relação aos testes microbiológicos verificou-se que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença das porfirina e sob iluminação, indicando ação fotodinâmica das porfirinas sobre esse microrganismo. No teste feito com a E. coli, evidenciou-se maior inibição no crescimento das colônias desse microrganismo quando as mesmas foram tratadas com porfirinas e luz, em comparação com os controles: I) sob luz e sem porfirina; II) na presença de porfirina e sem luz; III) na ausência de luz e porfirina.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeanine Domareski da Silva.pdf: 2050908 bytes, checksum: a3e1a7fc30e3328ab9f1c0aef96b7ea4 (MD5) Previous issue date: 2010-12-18 / The investigation of properties of porphyrin derivatives is of great importance, since they have many applications, one being the use as photo sensitizers in photodynamic therapy (PDT). We studied the free base porphyrin, cationic, bromide of 5, 10, 15, 20 - tetrakis (N-4-nitrobenzyl-4-pyridyl) porphyrin, H₂(TNBPyP) and metaporphyrin, sodium salt of 5, 10, 15, 20 - tetrakis (4-sulfonatophenyl) zinc porphyrin (II), Zn(TPPS₄), to evaluate the possible application in PDT. Through analysis of molecular absorption UV-Vis, we investigated the interaction with surfactants, the reactions of photo bleaching, the generation of singlet oxygen and the ability to aggregate in different proportions water/ethanol. The photodynamic action of these compounds was analyzed by in vitro tests with microorganisms; tests were carried out with Arthemia saline and the Staphylococcus aureus. The System used was of LEDs of different emission bands (red, orange and green) for illumination of the samples in the tests for the evaluation of the photodynamic action. First, we analyzed the spectral behavior of porphyrin H₂(TNBPyP), with the variation of pH in water and ethyl acetate/phosphate and in the presence of surfactant HPS (Zwitterionic), SDS (anionic) and CTAB (cationic). It was observed that porphyrin is stable in a wide range of pH in the various systems studied. The spectral behavior of porphyrin mixtures H₂(TNBPyP) in water/ethanol in different proportions indicated that there was no clustering in the concentration range examined. Analysis of photo bleaching was performed for the two porphyrins in light of LED systems for the total of 1 hour; it was observed that both porphyrins are photo-stable under the conditions studied. As the generation of singlet oxygen, observed through the test of uric acid, it was found that the H₂(TNBPyP) showed a higher photodynamic activity (PA) than Zn(TPPS₄). The results of microbiological tests showed that the highest mortality rate of A. saline occurs in the presence of porphyrin H₂(TNBPyP) and under illumination with red LED, indicating photodynamic action of porphyrin. In tests with the bacterium Staphylococcus aureus, we observed the effects of photodynamic action for the two porphyrins examined and the two types of LEDs tested, and the best results were obtained by photo inactivation under lighting time of 30 minutes. Thus, the results show that the porphyrins tested have potential for the use in Photodynamic Therapy. / A investigação de propriedades de porfirinas e derivados é de grande importância, visto que estes possuem inúmeras aplicações, sendo uma delas o uso como fotossensibilizadores em Terapia Fotodinâmica (TFD). Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, brometo de 5, 10, 15, 20 – tetrakis (N-4-nitrobenzil-4- piridil) porfirina, H2(TNBPyP), e a metaloporfirina, sal de sódio de 5, 10, 15, 20 – tetrakis (4-sulfonatofenil) porfirina zinco(II), Zn(TPPS4), para de avaliar a possível aplicação em TFD. Através da análise da absorção molecular UV-Vis, foram investigadas a interação com surfactantes, as reações de fotobranqueamento, a geração de oxigênio singlete e a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol. A ação fotodinâmcia dos compostos estudados foi analisada através de ensaios in vitro com microorganismos, foram realizados testes com Artemia salina e com a bactéria Staphylococcus aureus. Foi utilizado sistema de LEDs de diferentes faixas de emissão (vermelho, laranja e verde) para iluminação das amostras nos testes para avaliação da ação fotodinâmica. Primeiramente, analisou-se o comportamento espectral da porfirina H2(TNBPyP), com a variação do pH em meio aquoso e em acetato/fosfato e na presença dos surfactantes HPS (zwiteriônico), SDS (aniônico) e CTAB (catiônico). Observou-se que a porfirina é estável numa ampla faixa de pH nos vários sistemas estudados. O comportamento espectral da porfirina H2(TNBPyP) em misturas água/etanol de diferentes proporções indicou que não houve a formação de agregados na faixa de concentração analisada. A análise de fotobranqueamento foi realizada para as duas porfirinas sob iluminação de sistemas de LEDs durante um período total de 1 hora, foi observado que ambas as porfirinas são foto-estáveis nas condições analisadas. Quanto a geração de oxigênio singlete, observada através do teste do ácido úrico, verificou-se que a H2(TNBPyP) apresentou maior atividade fotodinâmica (AF) que a Zn(TPPS4). Os resultados dos testes microbiológicos mostraram que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença da porfirina H2(TNBPyP) e sob iluminação com LED vermelho, indicando ação fotodinâmica da porfirina. Nos testes com a bactéria Staphylococcus aureus, observou-se ação fotodinâmica para as duas porfirinas analisadas e com os dois tipos de LEDs testados, sendo que os melhores resultados de fotoinativação foram obtidos para o tempo de iluminação de 30 min. Assim, os resultados demonstram que as porfirinas testadas tem potencial para serem utilizadas em Terapia Fotodinâmica.

A terapia fotodinâmica (Photodynamic Therapy - PDT) é um método de tratar neoplasias baseado na interação entre luz, oxigênio molecular e um agente fotossensibilizador. Após a administração do agente, o tumor é iluminado com luz visível, ativando-o e produzindo espécies reativas de oxigênio, altamente citotóxicas, que provocam morte celular e destruição tecidual. Com a destruição do tumor há ativação do sistema imune inato e o subsequente processo inflamatório determina a apresentação de antígenos tumorais aos linfócitos, promovendo uma resposta imunológica adaptativa contra o tecido tumoral. O presente trabalho visou estudar a PDT associando um laser de diodo como fonte de luz e o fotossensibilizante Azul de Metileno (AM) a 1%, avaliando a sua efetividade no tratamento do Tumor de Ehrlich (TE) em sua forma sólida e a resposta imunológica nos animais tratados. Em um primeiro estudo, avaliou-se macro e microscopicamente tumores tratados, determinando a capacidade do protocolo em induzir inflamação e destruição do tecido tumoral. No segundo estudo, a resposta imune foi estudada em camundongos desafiados com um segundo implante de células do tumor de Ehrlich. O primeiro implante tumoral foi tratado com a PDT ou a excisão cirúrgica, comparando-se com um grupo controle sem tratamento. Os parâmetros avaliados após 17 dias foram o crescimento tumoral (p>0,05), peso relativo dos órgãos linfóides [Baço (p<0,05) e Linfonodo poplíteo (p>0,05)], tamanho relativo do linfonodo (p<0,05), presença de metástase em linfonodo poplíteo (p>0,05), contagem de leucócitos sanguíneos (p>0,05) e análise morfométrica quantitativa do tumor secundário [determinação da fração volumétrica de células tumorais (p<0,05), infiltrado inflamatório (p<0,05), necrose (p>0,06) e porcentagem da área tumoral em necrose (p<0,05)]. A PDT com o AM foi capaz de induzir necrose do TE e inflamação, havendo diferenças da resposta imune sistêmica quando comparado aos animais tratados por meio de excisão cirúrgica do tumor de Ehrlich. / Photodynamic therapy (PDT) is a method of treating neoplasms based on the interaction between light, molecular oxygen and a photosensitizing agent. After administration of the photosensitizer, the tumor is illuminated with visible light, activating the agent and producing reactive oxygen species (ROS). This highly cytotoxic ROS cause cell death and tissue destruction. The activation of the innate immune system and the subsequent inflammation induces tumor antigen presentation to lymphocytes, promoting an adaptive immune response against the tumor cells. This work aimed to study the PDT using a diode laser as light source and Methylene Blue (MB) 1% as photosensitizer. It was accessed its effectiveness in treating Ehrlich Solid tumor (ET) and the immune response produced in treated animals. First the treated tumors were evaluated macroscopically and microscopically, determining the ability of the protocol to induce inflammation and tumor tissue destruction. In a second study, the immune response was studied in mice challenged with a second tumor cell implant. The primary tumor was treated with PDT or surgical excision, comparing with a control group without treatment. The parameters evaluated after 17 days were tumor growth (p> 0.05), relative weight of lymphoid organs [spleen (p <0.05) and popliteal lymph node (p> 0.05)], the relative size of the lymph node (p <0, 05), metastasis at lymph node (p>0,05), blood leukocyte count (p> 0.05) and quantitative morphometric analysis of secondary tumor [determining the volume fraction of tumor cells (p <0.05), inflammatory infiltrate (p <0.05), necrosis (p> 0.06) and tumor necrosis area (p <0.05)]. PDT with MB was able to induce necrosis of the ET and inflammation, with differences in the immune response when compared to animals treated surgically to remove the Ehrlich tumor in its solid form.

A terapia fotodinâmica (Photodynamic Therapy - PDT) é um método de tratar neoplasias baseado na interação entre luz, oxigênio molecular e um agente fotossensibilizador. Após a administração do agente, o tumor é iluminado com luz visível, ativando-o e produzindo espécies reativas de oxigênio, altamente citotóxicas, que provocam morte celular e destruição tecidual. Com a destruição do tumor há ativação do sistema imune inato e o subsequente processo inflamatório determina a apresentação de antígenos tumorais aos linfócitos, promovendo uma resposta imunológica adaptativa contra o tecido tumoral. O presente trabalho visou estudar a PDT associando um laser de diodo como fonte de luz e o fotossensibilizante Azul de Metileno (AM) a 1%, avaliando a sua efetividade no tratamento do Tumor de Ehrlich (TE) em sua forma sólida e a resposta imunológica nos animais tratados. Em um primeiro estudo, avaliou-se macro e microscopicamente tumores tratados, determinando a capacidade do protocolo em induzir inflamação e destruição do tecido tumoral. No segundo estudo, a resposta imune foi estudada em camundongos desafiados com um segundo implante de células do tumor de Ehrlich. O primeiro implante tumoral foi tratado com a PDT ou a excisão cirúrgica, comparando-se com um grupo controle sem tratamento. Os parâmetros avaliados após 17 dias foram o crescimento tumoral (p>0,05), peso relativo dos órgãos linfóides [Baço (p<0,05) e Linfonodo poplíteo (p>0,05)], tamanho relativo do linfonodo (p<0,05), presença de metástase em linfonodo poplíteo (p>0,05), contagem de leucócitos sanguíneos (p>0,05) e análise morfométrica quantitativa do tumor secundário [determinação da fração volumétrica de células tumorais (p<0,05), infiltrado inflamatório (p<0,05), necrose (p>0,06) e porcentagem da área tumoral em necrose (p<0,05)]. A PDT com o AM foi capaz de induzir necrose do TE e inflamação, havendo diferenças da resposta imune sistêmica quando comparado aos animais tratados por meio de excisão cirúrgica do tumor de Ehrlich. / Photodynamic therapy (PDT) is a method of treating neoplasms based on the interaction between light, molecular oxygen and a photosensitizing agent. After administration of the photosensitizer, the tumor is illuminated with visible light, activating the agent and producing reactive oxygen species (ROS). This highly cytotoxic ROS cause cell death and tissue destruction. The activation of the innate immune system and the subsequent inflammation induces tumor antigen presentation to lymphocytes, promoting an adaptive immune response against the tumor cells. This work aimed to study the PDT using a diode laser as light source and Methylene Blue (MB) 1% as photosensitizer. It was accessed its effectiveness in treating Ehrlich Solid tumor (ET) and the immune response produced in treated animals. First the treated tumors were evaluated macroscopically and microscopically, determining the ability of the protocol to induce inflammation and tumor tissue destruction. In a second study, the immune response was studied in mice challenged with a second tumor cell implant. The primary tumor was treated with PDT or surgical excision, comparing with a control group without treatment. The parameters evaluated after 17 days were tumor growth (p> 0.05), relative weight of lymphoid organs [spleen (p <0.05) and popliteal lymph node (p> 0.05)], the relative size of the lymph node (p <0, 05), metastasis at lymph node (p>0,05), blood leukocyte count (p> 0.05) and quantitative morphometric analysis of secondary tumor [determining the volume fraction of tumor cells (p <0.05), inflammatory infiltrate (p <0.05), necrosis (p> 0.06) and tumor necrosis area (p <0.05)]. PDT with MB was able to induce necrosis of the ET and inflammation, with differences in the immune response when compared to animals treated surgically to remove the Ehrlich tumor in its solid form.

[pt] Terapia fotodinâmica (PDT) é um tratamento médico baseado na excitação ótica de um fármaco chamado fotossensibilizador. Quando os fotossensibilizadores são expostos a luz em comprimento de onda específico, eles podem produzir espécies reativas, como oxigênio singlete, capazes de matar células próximas ao local irradiado, tais como células cancerígenas. Nanomateriais híbridos formados de nanopartículas metálicas e componentes poliméricos são investigados por seu potencial em aplicações biomédicas devido à sua habilidade de simultaneamente permitir detecção para diagnóstico e terapia (teranóstico). Graças à multifuncionalidade assegurada pelas propriedades plasmônicas das nanopartículas metálicas e atividade terapêutica dos nanotransportadores de drogas, o encapsulamento de nanopartículas de ouro (AuNPs) envolvidas por polímeros biocompatíveis se tornaram um caminho fascinante para testar a terapia fotodinâmica, com a grande vantagem de prevenir efeitos de agregação em condições biológicas. Essa dissertação tem enfoque na estabilização e atividade fotodinâmica de um nanomaterial híbrido constituído de AuNPs sintetizadas em água por ablação a laser pulsado. O copolímero Pluronic F-127 foi utilizado como componente polimérico para estabilizar as nanopartículas. A produção de oxigênio singlete pelos fotossensibilizadores clorina e6 e azul de metileno foi estudada em ausência e em presença das AuNPs, utilizando 1,3-difenilisobenzofurano (DPBF) como sonda molecular. A reação específica de DPBF com oxigênio singlete modifica seu espectro de absorção na faixa visível, permitindo obter taxas de produção da espécie citotóxica. As amostras foram irradiadas com um LED emitindo em 650 nm e os espectros de absorção foram monitorados como função do tempo durante a irradiação. Foram obtidas taxas de fotodegradação dos fotossensibilizadores e rendimento quântico de produção de oxigênio singlete nos diferentes casos. / [en] Photodynamic therapy (PDT) is a medical treatment based on the optical excitation of a drug, called photosensitizer. When photosensitizers are exposed to light of specific wavelength, they can produce reactive species, such as singlet oxygen, capable of killing cells close to the irradiated site, such as cancer cells. Hybrid nanomaterials, comprising metallic nanoparticles and polymeric components, are investigated for their potential in biomedical applications due to their ability to simultaneously allow detection for diagnosis and therapy (theranostic). Thanks to the multi functionality assured by the nanoparticle plasmonic properties and therapeutic activity of the drug nanotransporters, the encapsulation of gold nanoparticles (AuNPs) wrapped by biocompatible polymers has become an attractive way to test photodynamic therapy, with the great advantage of preventing effects of aggregation under biological conditions. This dissertation focuses on the stabilization and photodynamic activity of a hybrid nanomaterial composed of AuNPs synthesized in water by laser ablation. The copolymer Pluronic F-127 was used as a polymeric component to stabilize the nanoparticles. The production of singlet oxygen by the photosensitizers chlorin e6 and methylene blue was studied in the absence and presence of AuNPs using 1,3 diphenylisobenzofuran (DPBF) as a molecular probe. The specific reaction of DPBF with singlet oxygen modifies its absorption spectrum in the visible range and allows to obtain rates of cytotoxic species production. Samples were irradiated with a LED emitting 650 nm radiation and the absorption spectra were monitored as a function of time during irradiation. Rates of photosensitizers degradation and quantum yields of singlet oxygen production were obtained in different cases.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-22T17:22:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO_SANDRA_VERSÃO FINAL_2015.pdf: 2139559 bytes, checksum: e490501d790358d3a45c1e36eb66e72c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T17:22:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO_SANDRA_VERSÃO FINAL_2015.pdf: 2139559 bytes, checksum: e490501d790358d3a45c1e36eb66e72c (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / FACEPE / A Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFDa) tem sido proposta como um método alternativo para o tratamento de infecções causadas por micro-organismos como bactérias e fungos. Tal técnica baseia-se na ação simultânea de uma fonte luminosa e um agente fotossensibilizador, que na presença de luz, geraa produção de oxigênio singleto e espécies reativas de oxigênio que ao interagirem com componentes celulares, promovem a morte celular desses micro-organismos. Esse estudo teve como objetivo avaliar a ação da TFDa explorando nanopartículas de prata (com tamanho médio de 13 nm) e moléculas de riboflavina(157 μM) em conjunto com um LED (Light Emitting Diode) com comprimento de onda no azul (λ=455 ± 20nm), sobre cepas de Streptococcus mutans, Pseudomonas aeruginosae Candida albicans. As cepas de S. mutans foram repicadas em BHI (Brain Infusion Heart) e incubadas em estufa bacteriológica a 37ºC, em atmosfera de 5% de CO2 por 48 he os inóculos de P. aeruginosa foram cultivados e estocados em TSA (Tryptic Soy Agar), em presença de O2, a 37º C, por 24 horas. Decorrido o tempo de incubação, colônias dos micro-organismos foram suspensas em Phosphate Buffered Saline (PBS) a uma densidade de1x107 Unidades Formadoras de Colônia (UFC)/mL.As culturas de Candida albicansforam cultivadas em meio SAB+Y (Agar Sabouraud Dextroseenriquecido com extrato de levedura). A incubação foi realizada à temperaturade 37ºC, durante período de 24 horas. Em seguida,foram preparadassuspensões com concentração de 5x106 células/mL,correspondente à turbidez de 0,5 na escala McFarland.O experimento foi dividido em doze grupos–o grupo controle, o grupo apenas com o tratamento com a luz (L), tratamento com a riboflavina (Rb), utilização da prata (Ag) e o sistema NPsAgRb+L. Posterior aotratamento, foi realizado diluição seriada e as placasincubadas a 37 ºC por 24 horas para bactérias e 48 hs para Candida sp. Ao final foi realizada a contagem de UFC/mLde ambos os micro-organismos. Os resultados foram submetidos à análise estatística descritiva. Na redução de UFC/mL foi estatisticamente significante em culturas de S. mutans com redução de 3 logs no número de células viáveis após 6 minutos de irradiação (p ˂0,05).A inativação fotodinâmica contra P. aeruginosa não foi observada estatística significativa após tratamento (p > 0,05). O mesmo foi observado nas culturas de C. albicans(p > 0,05), concluindo-se que a utilização de nanopartículas próximas ao fotossensibilizador foi eficiente contra bactérias Gram-positivas. / Antimicrobial Photodynamic Therapy (TFDA) has been proposed as an alternative method for treating infections caused by microrganisms such as bacteria and fungi. This technique is based on the simultaneous action of a light source and a photosensitizing agent, in the presence of light, generates the singlet oxygen and reactive oxygen species to interact with cellular components and promote cell death of these microrganisms. This study aimed to evaluate the action of TFDa exploring silver nanoparticles (with an average size of 13 nm) and riboflavin molecules (157 mM) in conjunction with an LED (Light Emitting Diode) with a wavelength in the blue (λ = 455 ± 20nm) on Streptococcus mutans, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans. The strains of S. mutans were subcultured in BHI (Brain Heart Infusion) and incubated in bacteriological incubator at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO2 for 48 h and the inocula of P. aeruginosa were grown and stored in TSA (Tryptic Soy Agar) in the presence of O2 at 37ºC for 24 hours. After the incubation time, colonies of microrganisms were suspended in Phosphate Buffered Saline (PBS) at a density of 1x107 colony forming units (CFU)/mL. The Candida albicans cultures were grown in SAB + Y (Sabouraud Dextrose Agar enriched with yeast extract). Incubation was carried out at 37°C temperature for 24 hours. Then, suspensions were prepared with a concentration of 5x106 cells/mL, corresponding to 0.5 on the McFarland turbidity scale. The experiment was divided into twelve groups - a control group, the only group with treatment with light (L), treatment with riboflavin (Rb), use of silver (Ag) and NPsAgRb + L system. After the treatment was carried out serial dilutions and the plates incubated at 37°C for 24 hours for bacteria and 48 hours for Candida sp. At the end it was performed CFU counts / ml of both microrganisms. The results were submitted to descriptive statistical analysis. The reduction of CFU/mL was statistically significant in cultures of S. mutans to 3 logs reduction in the number of viable cells after 6 minutes of irradiation (p ˂ 0.05). The photodynamic inactivation against P. aeruginosa was no statistically significant after treatment (p> 0.05). The same was observed in cultures of C. albicans (p> 0.05), it was concluded that the use of nanoparticles next to the photosensitizer was effective against Gram-positive bacteria.

[pt] Neste trabalho foi realizada a síntese e caracterização de nanopartículas à base de óxidos de elementos terras raras, para aplicação em terapia fotodinâmica. Nesta, um material fotossensibilizador, ao ser excitado com luz ultravioleta-visível, gera espécies reativas de oxigênio, como oxigênio singleto, um importante agente citotóxico que destrói células cancerígenas. Portanto, nosso principal objetivo é a síntese de nanopartículas cintiladoras, capazes de converter radiação raios X em luz UV-Vis, para posterior funcionalização com o fotossensibilizador azul de metileno, e uso em tratamento de câncer. Assim, nanopartículas de óxido de gadolínio dopado com íons európio e samário foram obtidas através de uma síntese sol-gel. Nanopartículas híbridas de sílica com óxido de gadolínio dopado com íon európio(III) em diferentes concentrações também foram obtidas através de um método denominado de impregnação. Elas foram caracterizadas por diferentes técnicas físico-químicas e de elucidação estrutural, como microscopias eletrônicas de varredura e transmissão, espectroscopia no infravermelho e difração de raios X de pó, comprovando-se a formação das nanopartículas com cristalinidade e propriedades morfológicas adequadas para aplicações no sistemas biológico proposto. Além disso, foram submetidas a análises de fotoluminescência, no qual foi possível obter espectros de excitação e emissão, confirmando a compatibilidade destes materiais com o fotossensibilizador a ser utilizado. Estudos de citotoxidade, para garantir o uso clínico destas nanopartículas, também foram realizados; os resultados mostraram que elas não são consideradas tóxicas em concentrações de 10-500 micrograma.mL(-1) apresentando alta viabilidade celular. Por fim, testes de liberação de espécies reativas de oxigênio estão sendo realizados na ausência e na presença do fotossensibilizador. Com tudo isto, acredita-se que as nanopartículas aqui obtidas tenham grande potencial para uso em terapia fotodinâmica como alternativa para tratamento de câncer. / [en] Herein, rare earth oxides-based nanoparticles were synthesized and characterized for the use in photodynamic therapy. In this approach, a photosensitizer material, when excited with ultraviolet-visible light, generates reactive oxygen species, such singlet oxygen, which is an important cytotoxic agent that destroys cancer cells. Therefore, our main objective is the synthesis of scintillating nanoparticles, capable of converting X-ray radiation into UV-Vis light, designed for further functionalization with the methylene blue photosensitizer and use in cancer treatment. Thus, nanoparticles of gadolinium oxide doped with europium and samarium ions were obtained by sol-gel synthesis. Hybrid nanoparticles of silica with europium(III)-doped gadolinium oxide were also obtained with different doping concentration through the impregnation method. They were characterized with various physicochemical techniques and structural determination involving following instrumentalities: scanning and transmission electronic microscopies, infrared spectroscopy and powder X-ray diffraction, confirming the formation of nanoparticles with crystallinity and morphological properties suitable for applications in the biological system desired. In addition, photoluminescence analyses were conducted, where was possible to record excitation and emission spectra, confirming the compatibility of these materials with the photosensitizer to be used. To ensure the clinical safety of these nanoparticles, cytotoxicity studies were also carried out; results have shown that these materials did not appear to be toxic in concentrations of 10-500 micrograms.mL(-1), presenting high cellular viability. Moreover, the reactive oxygen species generation assays are under investigation in the absence and presence of the photosensitizer. In summary, it is believed that the nanoparticles obtained have a great potential for application in photodynamic therapy as an alternative for cancer treatment.

[pt] Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de Diodos Orgânicos Emissores de Luz, OLED, para aplicações em terapia fotodinâmica. A terapia fotodinâmica é uma forma de tratamento que utiliza, basicamente, um fotossensibilizador e luz. Quando irradiado o fotossensibilizador produz espécies reativas de oxigênio que podem destruir organismos como fungos, vírus, bactérias e células tumorais. Esse trabalho se dedica a fabricação, caracterização e teste de OLEDs como fontes de luz para terapia fotodinâmica, PDT, representando uma alternativa as formas convencionais de tratamento médico. Como forma de testar o desempenho dos dispositivos foram realizados ensaios de PDT. Esses ensaios consistem em utilizar uma sonda sensível à presença do oxigênio singleto (1O2). A sonda utilizada foi o DPBF que, na presença do 1O2, rompe um dos seus anéis aromáticos. Esse efeito pode ser acompanhado pelo decaimento da intensidade do pico de absorção da sonda. Sabendo o intervalo de tempo entre cada medida é possível inferir o decaimento da sonda a fim de comparar o desempenho dos dispositivos. Para validar o teste, foi realizado um estudo de referência utilizando um LED comercial com pico de emissão em 658nm. Essa etapa foi fundamental para compreensão das condições que as fontes de luz devem ter para que os ensaios fossem realizados em tempos similares aos tratamentos envolvendo terapia fotodinâmica. Após isso, o trabalho consistiu na fabricação de OLEDs de três tipos de camadas emissoras: fluorescente, fosforescente e TADF. As escolhidas para esse trabalho foram: Alq3: DCM2, Bebq2:Ir(pic)3, BCPO: Ir(fliq)2acac e mCP: TXO − TPA , cuja banda de emissão se sobrepõe a banda de absorção do fotossensibilizador utilizado, o azul de metileno. Na primeira etapa foram fabricados OLEDs de área pequena, 3mm2 . Após as escolhas das estruturas, fabricação e as medidas de caracterização elétrica, foram realizados os ensaios de PDT. Para os ensaios iniciais, foram utilizadas duas fontes de alimentação dos OLEDs, modo AC e DC a fim de avaliar o desempenho dos dispositivos em diferentes configurações. Tendo como destaque os OLEDs de camada emissora Alq3: DCM2 e Bebq2:Ir(pic)3 (em modo DC) e BCPO: Ir(fliq)2acac (em modo AC), pois conseguiram estimular o fotossensibilizador azul de metileno a produzir oxigênio singleto suficiente para decair o pico de absorção da sonda DPBF no intervalo de tempo do ensaio de PDT (30 minutos). Na etapa seguinte, foram selecionados os OLEDs de camada emissora Alq3: DCM2 e Bebq2:Ir(pic)3 com o objetivo de testar o desempenho dos dispositivos de área ativa 27mm2 , sendo chamados nessa tese de área grande. Apresentando destaque os dispositivos Bebq2:Ir(pic)3. Também foram realizadas comparações entre os OLEDs de área grande e pequena, tanto em perda de potência (por cento) no tempo quando nos ensaios de PDT. Como o melhor desempenho foi obtido com o área grande, essa estrutura foi utilizada na fabricação dos OLEDs Bebq2:Ir(pic)3 sobre substratos conformáveis comerciais de celulose bacteriana (BC), amida de bloco de poliéter (PEBAX) e poliuretano (PU), funcionalizados no LOEM, e polietileno tereftalato (PET). Essa pesquisa é inovadora no Brasil e de grande interdisciplinaridade pois envolve o estudo na arquitetura, fabricação, caracterização dos OLEDs à ensaios em Terapia fotodinâmica. Além de englobar a possibilidade de incluir a síntese de novos materiais e testes in vitro e in vivo. Esse trabalho é também o início de uma nova linha de pesquisa com aplicação biológica no grupo LOEM. / [en] This work aimed to develop Organic Light Emitting Diodes, OLED, for applications in photodynamic therapy. Photodynamic therapy is a treatment that basically uses a photosensitizer and light. When irradiated, the photosensitizer produces reactive oxygen species that destroy cells such as fungi, viruses, bacteria and tumor cells. This work is dedicated to the fabrication, characterization and tests of OLEDs as light sources for photodynamic therapy, PDT, representing an alternative to classical forms of medical treatment. As a way of testing the performance of the devices, PDT tests were carried out. These tests consist of using a probe sensitive to the presence of singlet oxygen (1O2). The probe used was DPBF which, in the presence of 1O2, breaks one of its aromatic rings. This effect can be followed by the decay of the intensity of the probe s absorption peak. The time interval between each measurement is set on the measurement, it is possible to infer the probe decay in order to compare the performance of the devices. To validate the test, a reference study was carried out using a commercial LED with an emission peak at 658nm. This step was fundamental for understanding the conditions that the light sources should have so that the tests could be carried out in times similar to the treatments involving photodynamic therapy. After that, the work consisted of manufacturing OLEDs with three types of emitting layers: fluorescent, phosphorescent and TADF. The emission layers chosen were: Alq3: DCM2, Bebq2:Ir(pic)3, BCPO: Ir(fliq)2acac and mCP:TXO-TPA , whose emission band is similar to the absorption band of the photosensitizer used, blue of methylene. In the first part were manufactures OLEDs with a small area, 3mm2 . After choosing the structures, fabrication and electrical characterization measures, the PDT tests were carried out. For the initial tests, two OLED power supplies were used, AC and DC mode, in order to evaluate the performance of the devices in different configurations. Highlighting the emitting layer OLEDs Alq3: DCM2 and Bebq2:Ir(pic)3 (in DC mode) and BCPO: Ir(fliq)2 acac (in AC mode), as they managed to stimulate the photosensitizer methylene blue to produce enough singlet oxygen to decay the peak absorption of the DPBF probe in the time interval of the PDT assay (30 minutes). On next step, the OLEDs selected were one with the emitting layer Alq3: DCM2 and Bebq2: Ir(pic)3 with the objective of testing the performance of the devices with an active area of 27mm2 , called large area. Introducing featured devices Bebq2:Ir(pic)3. Comparisons between large and small area OLEDs were also made in power loss (percent) over time and in PDT tests. As the best performance was obtained with the large area, this structure was used in the manufacture of OLEDs Bebq2: Ir(pic)3 on commercial conformable substrates of bacterial cellulose(BC), polyether block amide (PEBAX) and polyurethane (PU), functionalized in LOEM, and polyethylene terephthalate( PET). This research is innovative in Brazil and highly interdisciplinary as it involves the study of architecture, fabrication, characterization and tests in PDT and has the possibility of involving the synthesis of new materials and in vitro and in vivo tests. This work is also the beginning of a new line of research with biological application at LOEM group.