ESTeSL - Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa
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Browsing ESTeSL - Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa by advisor "Alegria, Elisabete"
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- Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas para aplicação em biomedicinaPublication . Teixeira, Daniela José dos Santos; Alegria, Elisabete; Fantoni, Alessandro; Fernandes, MiguelNa ultima década verifica-se um crescente interesse da comunidade cientifica relativamente ao ramo da nanociência, nomeadamente a possibilidade de controle sobre os componentes estruturais de dispositivos em escalas de tamanho bem inferiores às convencionais, bem como as intrigantes mudanças das propriedades físicas de determinados sólidos quando as suas dimensões se reduzem à escala nanométrica. O devido controle sobre a morfologia das partículas na escala nano, compreendida na faixa de 1 a 100 nm, é um tópico bastante intrigante devido aos efeitos impressionantes que pequenas modificações nos tamanhos e nas formas das nanopartículas podem provocar nas propriedades de determinado composto. Parte do fascínio sobre este assunto prende-se com as nanopartículas metálicas devido às inúmeras possibilidades que apresentam em diversas aplicações, tais como construção de biossensores, microeletrónica e catálise, entre outras. Esta versatilidade de aplicações, deve-se às suas intrínsecas propriedades óticas, magnéticas e catalíticas. De particular interesse são as propriedades óticas, uma vez que a diversidade de cores observada nestes materiais está relacionada com as oscilações dos eletrões de condução, em ressonância com a luz incidente, denominada ressonância de plasmão de superfície. Do mesmo modo, as propriedades magnéticas que as nanopartículas metálicas possuem permitem a sua interação com a radiação eletromagnética, realçando o facto de que este fenómeno de ressonância de plasmão de superfície não ocorre em qualquer nanopartícula, uma vez que há necessidade da existência de eletrões livres de condução na sua superfície. Exemplo deste tipo de nano partículas são as nanopartículas de ouro. Desenvolvendo um pouco este tema, surge este estudo no âmbito de um projeto entre duas equipas de pesquisa, pertencentes ao Departamento de Eletrónica, Telecomunicações e Computadores (ADEETC) e Departamento de Química (ADEQ) do Instituto Superior de Engenharia (ISEL), onde o objetivo final se prende com o desenvolvimento e realização de um biossensor ótico, com base nas propriedades óticas das nanopartículas metáicas, nomeadamente a ressonância de plasmão localizada de superfície, com uma matriz de incorporação de silício amorfo. Uma vez que a forma e o tamanho das nanopartículas determinam a assinatura espetral da sua ressonância plasmónica localizada (LSPR), a capacidade de alterar estes dois parâmetros e estudar o efeito LSPR é um importante desafio experimental. Este projeto resume-se a três fases fundamentais: 1- Produção e caraterização de nanopartículas; 2- Simulação computacional de LSPR induzida por nanopartículas; 3- Integração das nanopartículas numa matriz de material semicondutor (a-SI:H). O presente trabalho incide maioritariamente na fase de nanofabricação e caraterização das nanopartículas sintetizadas. Como a forma e tamanho de uma nanopartícula determinam a assinatura espectral da sua ressonância plasmónica, a capacidade de controlar estes dois parâmetros e verificar o efeito LSPR é um grande desafio experimental. A síntese das nanopartículas de Fe3O4 foi executada por métodos de precipitação. A síntese de nanopartículas de ouro foi realizada em 3 etapas fundamentais: síntese de sementes de ouro; crescimento e modelagem das nanopartículas de ouro e purificação das nanoparticulas de ouro. Os metais de interesse para a composição das nanopartículas são alumina e ouro. Uma vez que a alumina não é magnética, efetuaram-se misturas de nanopartículas Al2O3 com nano partículas de Fe3O4 recorrendo ao método de síntese de ball milling. A caraterização das nanopartículas produzidas foi realizada por medição de suscetibilidade magnética, microscopia eletrónica de transmissão (TEM) e microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e por espectroscopia de UV-Vis UV-Vis. A determinação das propriedades óticas das nanoparticulas produzidas fez-se através de medições de transmissão de luz e verificação de existência de ressonância plasmónica, através de espectroscopia de UV-Vis. A suscetibilidade magnética das nanopartículas foi medida segundo o método de Gouy, usando uma Balança apropriada. As formas, tamanhos e distribuição das nanoparticulas de ouro foram verificadas através de estudos de microscopia eletrónica de transmissão (TEM) e microscopia eletrónica de varrimento (SEM). Foram visualizadas maioritariamente partículas esféricas e triangulares, mas também algumas formas hexagonais e pequenos poliedros. Este trabalho contribuiu para a publicação de 3 artigos científicos em revistas internacionais especializadas e 2 apresentações em painel em conferências internacionais.