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Cientistas de Aveiro na capa da Advanced Materials
2008/03/05

Os cientistas Sérgio Pereira, Manuel Martins e Tito Trindade, do Laboratório Associado CICECO, da Universidade de Aveiro, desenvolveram uma técnica inovadora que permite controlar o processo de integração de nanocristais em nanocavidades («pits») existentes na superfície de um material luminescente.

Trata-se de uma investigação, a primeira de origem portuguesa distinguida como «cover story» da prestigiada revista científica «Advanced Materials» (edição 5 de Março), e pode vir a abrir caminho a aplicações na área da nanomedicina, nomeadamente em termos de diagnóstico.

A investigação foi desenvolvida durante um ano, em colaboração com cientistas das Universidades de Cambridge e Strathclyde (no Reino Unido) e o apoio da Fundação Calouste Gulbenkian, através da atribuição do prémio estímulo à Investigação 2007 ao Doutor Sérgio Pereira.

«Apresentamos o trabalho perante conferências internacionais e as pessoas ficaram extremamente entusiasmadas, está a ser muito bem reconhecido. A originalidade advém do facto de diferentes áreas se juntarem para fazer algo novo», segundo aquele laboratório sendo que a Harvard Medical School, nos Estados Unidos, foi uma das entidades que se mostrou interessada em explorar o trabalho para a área da nanomedicina.

Informação do CICECO
«A técnica consiste não só em controlar com precisão parâmetros fundamentais, tais como o tamanho, a profundidade e a densidade dos «pits» (durante o crescimento de filmes semicondutores que servem de superfície), como a posterior incorporação selectiva dos nanocristais nos «buracos». A capacidade de sintetizar quimicamente nanopartículas com tamanho definido possibilita um controle preciso sobre o número e tipo de empacotamento das nanopartículas inseridas nos «pits». Este processo sugere, como metáfora, a ideia de «nanogolfe»: «Essas nanocavidades têm de ser da mesma ordem de tamanho das nanoparticulas. Daí a analogia com o ‘nanogolfe’, que está relacionada com a nanoengenharia e a ideia do encaixe da bola no buraco», concretiza o investigador Sérgio Pereira, autor correspondente do artigo agora publicado (que pode ser lido na íntegra em http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/117909589/PDFSTART).

O investigador refere que o controlo do processo de crescimento dos filmes (de forma a induzir o aparecimento dos «pits» com as características adequadas), aliado à capacidade de introduzir selectivamente os nanocristais, proporciona um mecanismo simples, mas até agora desconhecido, para confinar espacialmente nano-objectos. «Com este método conseguimos, por exemplo, colocar de uma forma organizada cerca de mil milhões de nanocristais na área de superfície de um cm2, utilizando a capilaridade como mecanismo de incorporação», afirma.

A grande novidade deste processo é a colocação das nanopartículas em superfícies, já que estas são preparadas em solução, onde se encontram em movimento. «Para se produzir um dispositivo é necessário interagir com as nanopartículas, através de um sinal eléctrico ou óptico», explica o investigador do CICECO. E aqui surge outro dos aspectos relevantes da investigação: a superfície onde as nanopartículas são dispersas é opticamente activa, ou seja, emite luz. «Podemos ligar o dispositivo a um circuito e produzir electroluminescência [emissão de luz por corrente eléctrica]. As nanopartículas que se encontram organizadas na superfície vão ter uma resposta a esse estímulo, por exemplo, consoante tenham determinado material biológico agarrado à partícula. Isto ainda não está demonstrado, são ideias do que se pode fazer», continua o cientista.

Os investigadores pretendem agora modificar quimicamente a superfície das nanopartículas de ouro ou outros nanomateriais de modo a que, uma vez dentro dos «pits», elas tenham uma afinidade específica para determinado material biológico, o que pode vir a ter impacto no desenvolvimento de nanosensores bioactivos para aplicações em nanomedicina. «Imagine que estas nanopartículas se ligam a uma cadeia de ADN, e que se liga metade dessa cadeia a uma dessas nanopartículas, funcionalizada. Naquela cadeia só se volta a juntar o complementar, como se fosse uma chave e uma fechadura». No futuro, uma investigação completamente bem sucedida pode levar a diagnósticos completamente fiáveis, em tempo real».

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