Pesquisas

Diagnóstico de Doenças

Nanopartículas de ouro, anticorpos, detecção de vírus, bioconjugados e espalhamento dinâmico de luz

Nesse projeto buscamos desenvolver testes rápidos de antígenos para a detecção de doenças provocadas por vírus. Para detectar as doenças preparamos nanobiossensores baseados em nanopartículas de ouro conjugadas a anticorpos. A detecção das partículas virais ou biomarcadores é feita por espalhamento de luz dinâmico. As doenças alvo são COVID-19 e arboviroses como Dengue, Zika e Chikungunya.

Drug Delivery

Sistemas de Liberação de Fármacos

Os sistemas de liberação de fármacos são tecnologias essenciais projetadas para transportar agentes terapêuticos dentro do corpo. Esses sistemas englobam diversos métodos de administração, como comprimidos orais ou vacinas injetáveis, e envolvem técnicas sofisticadas de encapsulamento, como micelas ou nanopartículas. Essas abordagens protegem o fármaco da degradação e o direcionam para locais específicos no organismo. O campo tem evoluído significativamente nas últimas décadas, impulsionado pelos avanços na compreensão das barreiras fisiológicas à liberação de fármacos e pelo desenvolvimento de métodos inovadores de entrega, muitos dos quais já são aplicados clinicamente.

Apesar desses avanços, um grande desafio permanece: a redução dos efeitos colaterais dos tratamentos. Esses efeitos ocorrem quando os medicamentos interagem com tecidos saudáveis, limitando sua eficácia no tratamento de condições como câncer, distúrbios neurodegenerativos e doenças infecciosas. As nanopartículas projetadas com precisão, desenvolvidas para liberar medicamentos especificamente em locais de doenças, oferecem uma solução promissora. Essas inovações não apenas aumentam a precisão no direcionamento dos fármacos, mas também ajudam a mitigar efeitos colaterais prejudiciais, abrindo caminho para terapias mais eficazes e seguras no futuro.

Grafeno na Saúde

Óxido de Grafeno Reduzido como Sistemas Veiculadores de Fármacos para o Tratamento de Câncer de Pele e da Leishmaniasis Cutânea

O desenvolvimento da nanotecnologia tem impactado a medicina e o mercado de saúde nos últimos 20 anos. Contudo, muitos desafios científicos permanecem para o uso clínico de nanomateriais, com resultados ainda preliminares. Para avançar para aplicações em humanos, é essencial entender as interações biofísico-químicas na interface nanotecnologia/biologia. A estratégia proposta é superar o desafio da translação por meio da articulação com grupos da área médica de modo a aprofundar o entendimento do comportamento de materiais a base de grafeno para aplicações na área de saúde, especialmente suas propriedades fototérmicas, visando o tratamento de doenças de pele como câncer e leishmaniose cutânea. O objetivo é preparar nanofolhas de óxido de grafeno reduzido (rGO) funcionalizadas para veiculação de anfotericina B (AmB) e doxorrubicina (DOX) no tratamento dessas condições, estimuladas por radiação infravermelha, e realizar estudos biológicos. Os impactos esperados incluem: (1) produção científica de qualidade; (2) desenvolvimento de novos sistemas nanoestruturados para a medicina; e (3) compreensão do comportamento das nanofolhas de grafeno como sistemas de liberação de medicamentos ativados por luz, investigando suas interações com células sadias e doentes e os mecanismos de captação celular.

Tratamento de Águas

O tratamento de águas residuais enfrenta desafios crescentes devido à escassez de água, ao aumento da poluição e à necessidade de processos de tratamento mais eficientes e sustentáveis. Esse crescimento interfere diretamente na qualidade de vida da população, sendo urgente a criação de novas tecnologias que possam dar suporte aos sistemas de tratamento de efluentes. As técnicas convencionais de tratamento de águas residuais muitas vezes falham em remover contaminantes emergentes, como fármacos, microplásticos e metais pesados, de maneira eficaz. Além disso, os processos tradicionais podem ser financeiramente custosos. Portanto, o principal foco deste projeto é aprimorar a eficácia do tratamento de águas residuais, desenvolvendo materiais capazes de capturar e degradar diversos contaminantes. Busca-se também reduzir os custos operacionais e o impacto ambiental dos processos de tratamento de água

Captura de CO2

O aquecimento global intenso é resultado do crescimento da atividade humana e do uso de combustíveis fósseis desde a Revolução Industrial. O aumento de gases de efeito estufa na atmosfera, como o dióxido de carbono (CO2), tem causado mudanças climáticas significativas, como secas prolongadas, ondas de calor, furacões e tornados. Assim, a transição para energias sustentáveis é crucial, substituindo os combustíveis fósseis para reduzir as emissões e mitigar os impactos do aquecimento global. Contudo, apenas essa mudança não é suficiente, sendo necessário também investir em tecnologias de captura de CO2 para remover o excesso desse gás da atmosfera, sendo complementares às energias sustentáveis. Os nanomateriais surgem como tecnologias promissoras nesse contexto, devido à sua alta eficiência na captura e conversão de CO2. Ao utilizá-los, é possível capturar e transformar o CO2 em produtos de valor agregado, impulsionando a transição para uma economia de baixo consumo de carbono.

HISSE, DANILO ; BESSA, ISABELA ; SILVA, LUDMILA ; DA SILVA, ALINE ; ARAUJO, JOYCE ; ARCHANJO, BRÁULIO ; SOARES, ANDRÉ ; PASSOS, FABIO ; CARNEIRO, JOSÉ ; DOS SANTOS, THIAGO ; RONCONI, CÉLIA . Microporous Nitrogen-Doped Activated Biochars Derived from Corn: Use of Husk Waste and Urea for CO2 Capture. JOURNAL OF THE BRAZILIAN CHEMICAL SOCIETY, v. 35, p. e-20240034-e-20240034, 2024.

RIBEIRO, MATHEUS ; BESSA, ISABELA ; DA SILVA, ALINE ; LIGIERO, CAROLINA ; OSTA, LEONARDO ; SILVA, LUDMILA ; ARAUJO, JOYCE ; ARCHANJO, BRÁULIO ; RONCONI, CÉLIA ; DOS SANTOS, THIAGO . Evaluation of Nitrogen-Doped Adsorbents Based on Reduced Graphene Oxide as Platforms for CO2 Capture. JOURNAL OF THE BRAZILIAN CHEMICAL SOCIETY, v. 35, p. e-20240093-e-202400101, 2024.

  1. RIBEIRO, MATHEUS ; HISSE, DANILO ; L. PRADO, MARCOS ; C. DOS SANTOS, THIAGO ; M. RONCONI, CÉLIA . Sustainable Technologies of CO2 Capture: A Brief Review. REVISTA VIRTUAL DE QUÍMICA, v. 14, p. 517-528, 2022.

DOS SANTOS, THIAGO C. ; LAGE, MATEUS R. ; DA SILVA, ALINE F.M. ; FERNANDES, TAMIRES S. ; DE M. CARNEIRO, JOSÉ WALKIMAR ; RONCONI, Célia Machado . Supramolecular dimers drive the reaction between CO2 and alkanolamines towards carbonate formation. Journal of CO2 Utilization, v. 61, p. 102054, 2022.

FURTADO, ISABELLE O. ; DOS SANTOS, THIAGO C. ; VASCONCELOS, LARISSA F. ; COSTA, LUCIANO T. ; FIOROT, RODOLFO G. ; RONCONI, CÉLIA M. ; CARNEIRO, JOSÉ WALKIMAR DE M. . Combined theoretical and experimental studies on CO2 capture by amine-activated glycerol. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 408, p. 128002, 2021.

DOS SANTOS, THIAGO C. ; MANCERA, RAFAEL C. ; ROCHA, MARCUS V.J. ; DA SILVA, ALINE F.M. ; FURTADO, ISABELLE O. ; BARRETO, JADE ; STAVALE, FERNANDO ; ARCHANJO, BRAULIO S. ; DE M. CARNEIRO, JOSÉ WALKIMAR ; COSTA, LUCIANO T. ; RONCONI, CÉLIA M. . CO2 and H2 adsorption on 3D nitrogen-doped porous graphene: Experimental and theoretical studies. Journal of CO2 Utilization, v. 48, p. 101517, 2021

DOS SANTOS, THIAGO CUSTÓDIO ; RONCONI, Célia Machado . Self-assembled 3D mesoporous graphene oxides (MEGOs) as adsorbents and recyclable solids for CO 2 and CH 4 capture. Journal of CO2 Utilization, v. 20, p. 292-300, 2017

MACHADO RONCONI, CÉLIA; DOS SANTOS, THIAGO CUSTÓDIO ; BOURRELLY, SANDRINE ; LLEWELLYN, PHILIP L. ; DE M. CARNEIRO, J. WALKIMAR . Adsorption of CO2 on amine-functionalised MCM-41: experimental and theoretical studies. PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, v. 17, p. 11095-11102, 2015

SANTOS, THIAGO C. DOS ; RONCONI, Célia Machado . Captura de CO2 em Materiais Híbridos. Revista Virtual de Química, v. 6, p. 112-130, 2014