[pt] s pontos quânticos de grafeno têm potencial para aplicações biológicas devido às suas propriedades ópticas e de tamanho nanométrico. Este estudo investigou por 28 dias (672 h) as interações de GQDs de diferentes precursores
(ácido cítrico + ureia e ácido cítrico + tioacetamida) com biomoléculas modelo (albumina sérica humana - HSA) e DNA do timo de bezerro (ctDNA). Os GQDs-ureia mostraram estabilidade no diâmetro hidrodinâmico (12 nm)
e carga superficial (-7 mV). Já os GQDs-tioacetamida apresentaram agregação progressiva de 5,0 nm iniciais para 22,7 nm após 28 dias, sem sedimentação devido à compensação de cargas preservando a dispersão coloidal.
Ensaios revelaram supressão da fluorescência da HSA com aumentos na
concentração dos GQDs. A constante de interação (Ki) GQDs-ureia oscilou inicialmente, estabilizando após 48 h. Para GQDs-tioacetamida houve menor flutuação de Ki ao longo de 672 h, indicando rearranjos conformacionais das biomoléculas com os GQDs antes do equilíbrio. A interação com o DNA, acompanhada por titulação absorciométrica no UV-Vis mostrou
biointeração fraca de natureza hidrofóbica/eletrostática para ambos GQDs, com constantes de ligação aparentes (∼105 L mol−1). Ensaio com brometo de etídio revelou alterações na estrutura do DNA sem intercalação dos
GQDs.Testes estatísticos confirmam a reprodutibilidade das interações dos
GQDs com proteínas (HSA) e DNA no período de 28 dias (95 por cento de confiança). A estabilidade dos parâmetros de quantificação ao longo do tempo sugere a viabilidade dos GQDs como sondas analíticas após longos períodos
de bioconjugação. Assim, o estudo apresenta bases metrologicamente sólidas para aplicação segura de GQDs em tecnologias biomédicas, expandindo o entendimento da relação tempo-estrutura-atividade nesses nanossistemas. / [en] Graphene quantum dots have potential for biological applications due to
their optical properties and nanometric size. This study investigated for 28
days (672 h) the interactions of GQDs from different precursors (citric acid
+ urea and citric acid + thioacetamide) with model biomolecules (human
serum albumin - HSA) and Calf thymus DNA (ctDNA). The GQDs-urea
showed stability in hydrodynamic diameter (12 nm) and surface charge (-
7 mV). In contrast, GQDs-thioacetamide showed progressive aggregation
from 5.0 nm initially to 22.7 nm after 28 days, without sedimentation due
to charge compensation preserving colloidal dispersion.
Tests revealed quenching of HSA fluorescence with increases in GQD concentration. The GQDs-urea interaction constant (Ki) fluctuated initially,
stabilizing after 48 h. For GQDs-thioacetamide there was less fluctuation in
Ki over 672 h, indicating conformational rearrangements of the biomolecules
with the GQDs before equilibrium. Interaction with DNA monitored by
UV-Vis photometric absorption titration showed weak bio-interaction of a
hydrophobic/electrostatic nature for both GQDs, with apparent binding
constants (∼105 L mol−1). Ethidium bromide assay revealed changes in
DNA structure without intercalation of the GQDs. Statistical tests confirm
the reproducibility of GQDs interactions with proteins (HSA) and DNA
over 28 days (95 percent confidence). The stability of the quantification parameters over time suggests the viability of GQDs as analytical probes after long
periods of bioconjugation. Thus, the study presents metrologically sound
bases for the safe application of GQDs in biomedical technologies, expanding the understanding of the time-structure-activity relationship in these
nanosystems.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:67337 |
| Date | 15 July 2024 |
| Creators | ROCIO REYNA SOTO CHOCHOCCA |
| Contributors | RICARDO QUEIROZ AUCELIO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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