Imagem do mês de agosto. Entrevista com a autora.

TEM de nanopartículas de ouro em grade de cobre e carbono. Crédito: Rayssa Helena Arruda Pereira, estudante da UFES (ES).

TEM de nanopartículas de ouro em grade de cobre e carbono.

Sabia que o ouro nem sempre é de cor amarela? Que “ouro dourado” não é um pleonasmo? Quando se apresenta em forma de partículas ou clusters de tamanho nanométrico, o ouro pode ser de outras cores.

Na imagem que enfeita a página de agosto do calendário do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies, nanopartículas de ouro de vários formatos e de tamanhos variando entre 20 e 40 nm se exibem em vários tons de quatro cores diferentes. Porém, neste caso, o responsável pela variedade na coloração não é a natureza e sim o software Photoshop®.

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A mesma imagem, antes de ser colorida.

As nanopartículas da imagem foram fabricadas na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) por meio de um processo químico que envolveu um extrato de grãos de café verde (o café em estado natural, antes de ser torrado). Por meio de um microscópio eletrônico de transmissão (TEM, na sigla em inglês), as minúsculas partículas se tornaram visíveis aos olhos humanos para serem analisadas dentro de um projeto de pesquisa que visa desenvolver nanopartículas metálicas biocompatíveis que possam carregar fármacos dentro do organismo ou ser usadas diretamente como agentes terapêuticos.

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Rayssa Helena Arruda Pereira

Finalmente, a imagem foi colorida com a finalidade de embelezá-la para concorrer ao Prêmio Superfícies em Imagens. E ganhou um dos doze prêmios do concurso.

Segue aqui uma entrevista com a autora da imagem, Rayssa Helena Arruda Pereira, bacharel em Farmácia pela UFES (2011), especialista em Manipulação Farmacêutica e Cosmetológica pela Escola Superior de Ciências da Santa Casa de Misericórdia de Vitória (2015), mestre em Bioquímica e Farmacologia pela UFES (2016) e doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia na UFES.

Boletim Engenharia de Superfícies: – Fale sobre o contexto em que foi gerada a imagem.

Rayssa Helena Arruda Pereira: – A imagem foi adquirida no período do meu mestrado em um estudo paralelo e correlato à minha pesquisa.  Esse estudo integra uma linha de pesquisa do nosso núcleo de nanotecnologia (NICEnano), que visa produzir nanopartículas de ouro e prata utilizando extratos vegetais biocompatíveis, compreender os mecanismos envolvidos nas reações, induzir a formação direcionada de formas e tamanhos e avaliar o potencial terapêutico. As nanopartículas evidenciadas na imagem foram sintetizadas a partir da reação química entre o precursor do ouro e o extrato aquoso liofilizado de grãos de café verde. Nesse estudo, avaliamos estatisticamente a influência da temperatura e da concentração sobre a dispersão de formatos e tamanhos, perfis espectrométricos e o rendimento da reação.

O objetivo da pesquisa é padronizar e desenvolver nanopartículas metálicas biocompatíveis para servirem como carreadores de fármacos ou como próprio agente terapêutico.  Atualmente, obtivemos resultados importantes para a formação controlada e reprodutível das nanopartículas de ouro, identificamos os grupos estabilizadores das nanopartículas, padronizamos as melhores rotas e avaliamos o efeito antibacteriano de algumas delas.

Esse projeto é financiado pela CAPES, que fornece a minha bolsa, e pela FAPES, que financia a linha de pesquisa.

Boletim Engenharia de Superfícies: – Descreva um pouco os elementos presentes na imagem e explique-nos como ocorreu o processo de fabricação das nanopartículas e por que elas ficaram dispostas nesta configuração.

Rayssa Helena Arruda Pereira: – A imagem foi obtida no nosso laboratório, Laboratório de Ultraestrutura Celular “Carlos Alberto Redins” da UFES, e mostra nanopartículas de ouro de tamanhos variados entre 20 e 40 nm sobre uma grade de cobre revestida por carbono, a qual é utilizada apenas para obtenção das imagens pelo microscópio eletrônico de transmissão. As nanopartículas de ouro são formadas quando os grupos redutores das moléculas antioxidantes presentes no extrato transferem seus elétrons para o precursor do ouro. Os elétrons cedidos são aceitos pelo átomo de ouro, o qual é reduzido. No meio reacional, o composto precursor formará um complexo, ou seja, uma combinação de um átomo metálico central com vários ligantes, cujo estado de oxidação é alto. Tais complexos auxiliam e estabilizam a formação das nanopartículas, que são formadas à medida que os elétrons são introduzidos no complexo, e, constituem, portanto, os primeiros núcleos. Essas pequenas estruturas crescem formando clusters de átomos de ouro em diferentes estados de oxidação. Com a diminuição da concentração dos íons no meio, novos pontos deixam de ser nucleados e os clusters passam a crescer de tamanho até o momento em que a depleção dos íons do precursor paralisa o crescimento das nanopartículas. O ajuste entre as concentrações dos reagentes e a temperatura irá reger a formação dessas nanopartículas; na imagem em questão, as condições foram ajustadas para permitir a formação de partículas não esféricas, tais quais triângulos e bastões. Por meio da espectrometria no infravermelho e da espectroscopia Raman foi possível identificar os grupos químicos envolvidos na reação.

Boletim Engenharia de Superfícies: – Gostaria de agradecer alguém que tenha participado da realização da imagem vencedora?

Rayssa Helena Arruda Pereira: – Gostaria de agradecer ao meu orientador de mestrado professor Marco César Cunegundes Guimarães, aos acadêmicos que colaboraram marcadamente com o projeto, o professor do Instituto Federal  do Espírito Santo Adilson Ribeiro Prado e o biólogo e doutorando em Biotecnologia Jairo Oliveira Pinto e, ao biólogo e técnico do nosso laboratório Helio Santos pelo tratamento da imagem.

Para entrar em contato com Rayssa: rayssaharper@hotmail.com

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