Sidney J.L. Ribeiro

Sidney J.L. Ribeiro

FAPESP, 9/11/2011- A Química inteligente a serviço da Medicina

pleonasmo!!

Casa da Cultura "Luiz Antônio Martinez Corrêa"

Faculdade de Filosofia Ciências e Letras de Araraquara (abril de 1957)

(4/9/1960)

4/9/1960

Ferroviária 4 Santos 0

(com Pelé e tudo!)

Bento Prado Jr

Fernando Henrique Cardoso

Ruth Cardoso

Jorge Nagle

Jean Paul Sartre

Jorge Amado

Simone de Bouvoir

São Paulo

Araraquara

Manoel Molina Jean Pierre Gastmans

Rubens Molinari

Waldemar Safiotti

Cirano Rocha Leite

Salomão Tabak

Massao Ionashiro

Osvaldo Serra e Fernando Galembeck Antonio C. Massabni

Cecília Laluce

Pós-Graduação em Química (1978)

Nível 6 CAPES

48 docentes credenciados

224 mestrandos e doutorandos

962 dissertações e teses

539 mestres e 423 doutores (várias cotutelas internacionais)

Graduação

Bacharelado

Bacharelado em Química Tecnológica

Licenciatura em Química

José R. Ernandes

80 docentes

150 funcionários

500 estudantes

17 mil m2

Homenagem às professoras do

Depto. de Química Geral e Inorgânica

IQ-UNESP

Vânia M. Nogueira

Elizabeth B. Stucchi

Marian R. Davolos

Ana M. Galindo Massabni Regina C.G. Frem Di Nardo

Maria Pedrina D. Mattioli

A CONTRIBUIÇÃO DE MARIE CURIE PARA A CIÊNCIA

E UM OLHAR SOBRE O PAPEL DAS MULHERES CIENTISTAS

Laboratório de Materiais Fotônicos

Sidney J.L. Ribeiro

Professor titular, Pesq. 1A CNPq Younes Messaddeq

Centro de Óptica, Fotônica e Lasers- COPL

Universidade Laval- Quebec- Canadá

Desenvolvimento de novos materiais fotônicos

Saúde Agricultura Meio ambiente

Telecomunicações

e Informação

Educação Transferência de Tecnologia

Disseminação de Ciência

Parceiros

COPL-Canada

INFo (INCT) Recife

UNICAMP

USP

IPEN

França-Toulouse, Angers

Italia-Trento

Portugal-Aveiro

Aplicações: Tecnologias de comunicação e informação

Tecnologias

Fibras e

guias de luz

Lasers

Amplificadores

Acopladores

Chaveamento

Óptico Rápido

Parceiros

COPL-Quebec

INO- Quebec

Aplicações: Agricultura

Tecnologias

Sensores à

base de fibra

para nutrientes

N, P, K, S

Parceiros

COPL-Univ. Laval

CRULRG/Neuroscience

Centre de Recherche

Université Laval Robert Giffard

DMC (Brasil)

INFo (INCT)(Brasil)

IPEN (Brasil)

USP-Ribeirão Prêto

UNICAMP

Aplicações: Saúde e Medicina

Tecnologias

Sensores à

base de fibras

para

sensoriamento

in-vivo

Biocelulose

Fibroína

Tratamento de

feridas

Câncer

Cirurgias

Cardíaca e de

Cérebro

Parceiros

COPL- Univ. Laval

INO (Quebec)

USP (SC,SP,RP)

Aplicações: Meio-ambiente

Tecnologias

Sensores à base

de fibras

Sensoriamento

Remoto

Energia Solar

Agradecimentos

-Younes Messaddeq (UNESP e COPL-Univ. Laval- Quebec-Canada)

-Luis D. Carlos, Rute A.S. Ferreira, Paulo S. André- Aveiro, Portugal

-Verónica Zéa-Bermudez- Trás-os-Montes, Portugal

-Jeannette Dexpert-Ghys, Marc Verelst, Marie-Joëlle Menu- Toulouse, France

-Cid B. Araújo, Anderson Gomes, Oscar L. Malta, Gilberto Sá- Recife

-Lauro J.Q. Maia- Goiânia

-Rogéria R. Gonçalves, J.Maurício A. Caiut, Antonio C. Tedesco- Ribeirão Preto

-Marco Cremona- Rio de Janeiro

-Luiz Fernando Cappa de Oliveira- Juiz de Fora

-Hermi F. Brito, Maria Cláudia F. C. Felinto- São Paulo

-Marcos Antonio Couto dos Santos- Aracajú

-Márcia Martinelli- Porto Alegre

-Laboratório de Materiais Fotônicos

Nanobiotec

Capes, Brazil

Química inteligente à serviço da Medicina

Química Inorgânica e Medicina

Bioinorgânica

Química de Materiais

Celulose, Fibroina, Materiais Luminescentes

Biocelulose

Substitutos para pele, curativos

Templates para crescimento ósseo

Whiskers- Cristais liquidos- whiskers- reforço para biomateriais

Substratos para OLEDs- Dispositivos para TFD Fibroina

Membranas proteicas

Sêda e Bio-optrônica. Base tecnológica

Materiais Luminescentes

Excitação no IV- Excitação multifóton de compostos de Eu3 e Tb3+

Conversão ascendente nanoparticulas Yb3+-Tm3+

Emissão no visível- imageamento, PDT, iluminação

Fibras ópticas- PIPE- colunas capilares, iluminação solar, ciclo circadiano

Roteiro

Gluconacetobacter xylinus

fibrilas

de celulose

fitas- auto-organização das fibrilas

CELULOSE BACTERIANA

ou

BIOCELULOSE

AÇUCAR

Hidrogel de biocelulose

-Resistência mecânica elevada

-98% água- 2% celulose pura

-rêde nanométrica 3D

-estrutura "aberta", funcionalização fácil

Química inteligente à serviço da Medicina

Química Inorganica e Medicina

Bioinorgânica

Química de Materiais

Celulose, Fibroina, Materiais Luminescentes

Biocelulose

Substitutos para pele, curativos

Templates para crescimento ósseo

Whiskers- Cristais liquidos- whiskers- reforço para biomateriais

Substratos para OLEDs- Dispositivos para TFD

Fibroina

Membranas proteicas

Sêda e Bio-optrônica. Base tecnológica

Materiais Luminescentes

Excitação no IV- Excitação multifóton de compostos de Eu3 e Tb3+

Conversão ascendente nanoparticulas Yb3+-Tm3+

Emissão no visível- imageamento, PDT, iluminação

Fibras ópticas- PIPE- colunas capilares, iluminação solar, ciclo circadiano

Bombyx mori

Materiais ópticos baseados em Fibroína

"Bio-Optrônica de sêda"

folhas de amora

Materiais à base

de proteínas

"Engenharia reversa"

Química inteligente à serviço da Medicina

Química Inorganica e Medicina

Bioinorgânica

Química de Materiais

Celulose, Fibroina, Materiais Luminescentes

Biocelulose

Substitutos para pele, curativos

Templates para crescimento ósseo

Whiskers- Cristais liquidos- whiskers- reforço para biomateriais

Substratos para OLEDs- Dispositivos para TFD

Fibroina

Membranas proteicas

Sêda e Bio-optrônica. Base tecnológica

Materiais Luminescentes e Guias de Luz

Excitação no IV- Excitação multifóton de compostos de Eu3 e Tb3+

Conversão ascendente nanoparticulas Yb3+-Tm3+

Emissão no visível- imageamento, PDT, iluminação

Fibras ópticas- PIPE- colunas capilares, iluminação solar, ciclo circadiano

Materiais Luminescentes para imageamento em Medicina

R.Weissleder, Nat. Biotech. 2001, 19,316

Janela de transparência da pele

mínima absorção pela hemoglobina (<650nm) e água (>900)

M.Nyk et al, Nano Lett. 2008, 8(11) 3839

Excitação multi-fóton de luminescência no visível

1 fóton

2 fótons

G.Piszczek, J.Fluoresc. 2001,11(2) 101

7F6

7F2

7F1

7F0

7F5

7F4

7F3

5D0

TE

Níveis de energia

Ligante Eu3+

Conversão ascendente de energia

Imagem e sensibilização de espécies fotoativas (TFD)

J.A.Barreto et al, Adv. Mater. 2011, 23, H18

CNP- compósito nanoparticulas-tetrafenilporfina

B.Ungun et al. Opt.Express 2009, 17(1)80

Mario Antonio Gomez (Padre Himalaia)

Concentrador solar com 80 metros quadrados- Temperaturas de 3500oC

2 medalhas de ouro na Exposição Universal de St. Louis, 1904

Forno solar- Odeillo- França

1 MW

Sol como fonte de luz e energia

Fusão de Pt

(1800oC)

Luz do sol

Lente de Fresnel

Fibra

Sistemas de iluminação

Ciclo circadiano respeitado

Economia de energia PIPE-FAPESP

wikipedia

Aumento da eficiência de celas solares de Si

Conversão de energia

UV-VIS, IV GAP do Si

Down-Conversion Up-Conversion

As celas de Si

usam 60% da energia

disponível, com 15%

de eficiência

Cooperação

Luiz A.O.Nunes

Hermi Brito

Rogéria R.Gonçalves

BIOCELULOSE

OU

CELULOSE BACTERIANA

W6+ W5+

ác. fosfotungstico- PWA

fases nemáticas quirais

filmes refletivos de celulose

Todos pré-requisitos e excelente perspectiva

para novos polímeros "verdes"

Celulose

Polímero mais abundante da terra;

Química riquíssima

Celulose é:

cientificamente interessante,

material eco-amigável,

"verde",

biocompatível,

obtida de fontes renováveis,

reciclável...

DESDE QUE VOCE ESTEJA

MUITO, MUITO LONGE

DA

DA INDÚSTRIA PRODUTORA!!!

CELULOSE É LEGAL!!

Argentina

Uruguai

Conflito INTERNACIONAL- desde 2006 nas Cortes Internationais

Onde instalar uma nova usina de celulose??

Rio Uruguai

“Impacto negativo ambiental, social e econômico,

que a instalação de uma usina produtora de celulose às margens do

Rio Uruguai pode ter sobre os residentes na área"

O problema

Felizmente, as plantas não são as únicas fontes de celulose

disponíveis...

Bacterias

algas

fungos

Celulose produzida por Gluconacetobacter xylinus

Extrusão de fitas Hidrogéis altamente

hidratados de celulose pura

meio de

cultura

rico em

açúcar-

2 dias

Filmes auto-sustentados

com espessura de

20 m a alguns mm

Biocelulose electrospinning

poli(estireno-co-dimetilsiloxano)

50 m 1 m

A estrutura nanométrica leva a propriedades

quimicas e mecânicas superiores

Fitas de Biocelulose

(1/100) daquelas de celulose de plantas

Livre de lignina e hemicelulose.

Elevada resistência

mecânica

(GPa)

transparencia

Hidrofilicidade

98-99% água

Não-Tóxica

Biocompatível

Filtro para

UVa-UVb

Rêde Ultrafina (elevada área superficial)

Aplicações médicas

Substituto Temporário

para pele

Curativo para queimaduras,

feridas de tratamento difícil,

úlceras crônicas

-reduz a dôr

-não há necessidade de troca de

curativos

-permeável a gases e não a líquidos

-prevenção de infecções

-acelera re-epitelização

-reduz a formação de cicatrizes

membrana sêca

membrana úmida

Biomacromolecules 8(1) 1 (2007)

Lentes de Contato para regeneração da córnea e tubos para substituição de veias

e artérias

Patente: BR200603704-A.

Curativos bactericidas

Ag e própolis

Mat.Sci. Eng.C 28, 2008, 515

Pro- a favor de

Polis- cidade

Usada pelas abelhas

como selante da

colméia

Curativos bactericidas, ação antiinflamatória, antioxidante

"spin-off" com Apis-Flora- Ribeirão. Preto

PIPE-FAPESP

Nanocompósitos BIOCELULOSE-COLÁGENO-HIDROXIAPATITA

peptídeos de fatores de crescimento OGP and OGP(10-14)

para regeneração óssea

Sybele Saska, Hernane S. Barud, Ana M.M. Gaspar,

Reinaldo Marchetto, Younes Messaddeq, Sidney J.L. Ribeiro

Int. J. Biomaterials, 2011, doi:10.1155/2011/17-5362

2 3

6

6

2 3

celulose CB+ Fmoc-Gly CB-Gly

Metodologia

Preparação dos compósitos de CB e colágeno (CB-COL)

filtração à vácuo

imersão em água imersão em DMF

Reação de esterificação

-ativação do grupo COOH terminal do Fmoc-Gly e esterificação

1,1’-carbonildiimidazol (CDI) e N-metilimidazol (NMI) em DMF

1

e

acoplamento

41

Metodologia

Solução de colágeno (0,24 mg/mL)

HOOC - +

condensação

24 h a 4°C

1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) 5 mmol.L-1

CB-COL

secas a 37°C em molde prensado

esterilizadas com radiação gama a 20KGy

CB-COL

CB-Gly

42

etanol 20% CaCl2 0,05 mol.L-1

(pH 5,8)

Na2HPO4 0,1 mol.L-1

(pH 9,2)

24 h

25°C

24 h

25°C

24 h

25°C

CB-HA

Metodologia

Preparação dos compósitos de CB e HA (CB-HA)

Hutchens et al. (2006)

CB-HA

secas a 37°C em molde prensado

esterilizadas com radiação gama a 20KGy

CB

43

Metodologia

Preparação dos compósitos (CB-COL)-HA e (CB-HA)-COL

(CB-COL)-HA (CB-HA)-COL

secos a 37°C em molde prensado

CaCl2

0,05 mol.L-1

Na2HPO4

0,1 mol.L-1

24 h

25° C

esterilizados com radiação gama a 20KGy

Compósito CB-COL

Hutchens, et al. 2006 24 h 25° C

(CB-COL)-HA

compósito

Compósito CB-HA

Solução de colágeno

tipo I 0,24 mg/mL

e EDC 5 mmol.L-1

(CB-HA)-COL

compósito

24 h 4° C

44

Metodologia

Incorporação do OGP e do OGP [10-14] as amostras

72 h

4° C

secas a 37°C em molde prensado

esterilizadas com radiação gama a 20KGy

amostra

+

peptídeo Solução

Peptídica

[10-9 mol.L-1]

CB

CB-HA

CB-COL

(CB-HA)-COL

(CB-COL)-HA

Solução

Peptídica OGP-CF

[10-6 mol.L-1]

45

BC BC-COLLAGEN

(BC-COL)-HYDROXYAPATITE (BC-COL)-HYDROXYAPATITE

-propriedades de bioatividade e osteoindução

-observação de diferenciação osteogênica

-aplicação potencial para regeneração óssea

Depósito de patente nacional em 31/05/2010. Pedido de PCT (depósito internacional): 05/2011

Biocelulose- um material multifuncional

-Preparação- Membranas sÊcas e úmidas

-curativos, substitutos para a pele

-tubos, substitutos para vasos sanguíneos

-lentes de contato terapêuticas

-compósitos BC-colágeno-HAP

-Dispositivos ópticos

-filmes fotocrômicos

-eletroluminescência- substratos para FOLEDs

-dispositivos avançados para TFD?

-whiskers de celulose- filmes coloridos sem pigmentos

V

Híbridos orgânicos-inorgânicos fotocrômicos

Biocelulose - Polioxometalatos

H3[PW12O40]- ácido fosfotungistico - PWA

12 octaedros [WO6]

ao redor de

1 tetraedro [PO4]

Aplicações de POM´s, - Katsoulis, Chem. Rev. 98, 359 (1998)

-Revestimentos resistentes a corrosão,

-pigmentos, corantes, tintas,

-materiais para memorias ópticas,

-Eletrofotografia. Toners, ,

-Membranas.

-Sensores,

-Eletrodos Seletivos

-Sensores de gases,

-Dispositivos eletrocrômicos,

-Celas de combustíves,

-Capacitores,

-branqueamento de polpa de celulose

(deslignificação oxidativa)

-Agentes precipitantes de Proteinas,

-Processamenteo de lixo radioativo,

-Sorvente de Gases,

-etc...

Imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão

Impregnação de membranas hidratadas em soluções de PWA

400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

0

1

2

Ab

so

rptio

n (

u.a

)

Wavelength (nm)

Illumination @ 351 nm

Recovering:

24h @ RT;

30´ @100oC

Ea~0.13eV

dd IVCT(1.6eV)

IVCT (1eV)

W6+W5+

Arquitetura de OLED´s

A eletrônica de hoje precisa de substratos que sejam flexiveis e

possam ser enrolados

2a Ger.

Flat Panel Display

1a Ger.

CRT

3a Ger.

Flexible Display

Thin film solar cell Flexible solar cell Bulk solar cell

e também preparados por metodologias verdes,

e também preparados de fontes renováveis,

e também recicláveis

• DuPont Films

Ra: 5.5nm Ra: 6.7nm Ra: 0.8nm

CONTENTS Substratos Flexíveis

Substratos Plásticos

É necessária a

utilização de barreira

para oxigênio e água

SiO2, AlO3, Barix TM

Resistividade ~ 10-4 W/cm

Caracteristicas para substratos de FOLED´s

BC pura

Compósito Transparente

Aumento na transparência - recobrimento com HOI GPTS-bohemita

HOI CB/Boe-GPTS

J.Non-Cryst. Sol. 354, 4795, 2008

CB hidratada (HBC)

Boehmita-GPTS

BC sêca (DBC)

Membranas híbridas multifuncionais

Transparentes e bi-fásicas

membranas úmidas membranas sêcas

Transparência

híbrido

biocelulose inicial

Propriedades mecânicas

Módulo

de

Young

(GPa)

BC 12,7

DBC 2,8

HBC 13,7

O2 diffusion rate 1320 mL/m2/day BC membrane

29 mL/m2/day OIH

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

0

20

40

60

80

100

120 (c) (a)

S

tre

ss (

MP

a)

Strain (%)

(b)

Dispositivos para Terapia Foto Dinâmica Patente PI0903286-OA2

Dispositivos eletrônicos flexíveis à base de biocelulose

ETL

Alq3 (40 nm)

HTL

NPB (45

nm)

BC

ITO

Al (120 nm)

Light

CuPc (15 nm)

N

AlO

N

ON

O

Alq3

Alq3 = tris(8-hidroxi)quinolinato de alumínio

NPB

CONTENTS Small Molecules

CuPc- ftalocianina de cobre

Camada ativa

Injeção de elétrons e buracos

N,N-di(naftaleno-2-il)-N, N-difenil-benzeno

CONTENTS Fabricação

rf – magnetron sputtering

Targets: In2O3 (90% wt): SnO2 (10% wt)

SiO2

Material Power

(W)

Pressure

(mPa)

Time

(min)

Thickness

(nm)

SiO2 50 6 20 90

ITO 30 8 30 185

Material Power

(W)

Pressure

(mPa)

Time

(min)

Thickness

(nm)

SiO2 50 6 20 90

ITO 30 8 30 185

Substrate

Material

Resistivity

(W.cm)

Optical

Transmittance at

550 nm

Final Roughness

(nm)

Biocellulose 7,34 x 10-4 80-90 % 49,54

Acetate 9,40 x 10-4 80 % 1,04

PU 3,06 x 10-2 70 % 28,63

Eletroluminescência

(X=0.14, Y=0.52).

400 450 500 550 600 650

0

20

40

60

80

100

120

(a) 6 V

(b) 10 V

(c) 12 V

(d) 14 V

(b)

Inte

nsi

ty (

arb

. u

n.)

Wavenlegth (nm)

(a)

(c)

(d)

OLED baseado em membrana de BC

400 450 500 550 600 650

0

20

40

60

80

100

120

(a) 6 V

(b) 10 V

(c) 12 V

(d) 14 V

(b)

Inte

nsi

ty (

arb

. u

n.)

Wavenlegth (nm)

(a)

(c)

(d)

-10 -5 0 5 10 15 20

-0.0005

0.0000

0.0005

0.0010

0.0015

0.0020

0.0025

Cur

rent

(A

)

Voltage (V)

BC Membrane

Standard Oled

Nanoceluloses “whiskers” ou “nanocristalitos”

obtidos de hidrólise ácida

Módulo de Young (GPa)

Biocelulose 140

aço 200

Alumínio 70

hidrólise ácida

Whiskers de celulose a partir de BC

10g BC

175mL H2SO4 64%

50oC/30min

Suspensãp aquosa de NCC estabilizada eletrostaticamente

separação de fases - Fase isotrópica (superior) e fase ordenada (inferior)

acima da concentração crítica

cristal liquido nemático quiral (ou colestérico)

J.F.Revol et al, Int.J.Biol.Macromol. 1992, 14(3), 170

J.Pan et al, Macromol. 2010, 43, 3851

Beck et al, Biomacromolecules, 2011, 12, 167

Aumento do passo nemático quiral pelo efeito de ultrasom

interações mais fracas,

devido ao ultrasom,

levam a valores maiores para

o passo!

400 500 600 700 800

Wavelngth (nm)

ultrasom

moldes

Suspensões dos whiskers em água

Fase nemática quiral

filmes nemáticos

quirais iridescentes

0J

250J

700J

1800J

2500J

energia de ultrasom

"filmes

coloridos sem

pigmentos"

Tra

nsm

issio

n

1cm

Filmes iridiscentes e pigmentos reflectivos à base de celulose

FIBROINA

-filmes finos, rêdes de difração luminescentes (réplicas de sêda)

-esponjas magnéticas

Eu3+

HOI fibroina-GPTS

"Vale da sêda"

Imigração japonesa

para o Brasil- Década de 20

Terceiro lugar no mundo em produção de sêda)

(1- China e 2- India)

A rota da sêda

Sêda= FIBROINA + SERICINA

cola protêica

proteina

fibrosa

folhas

casulo de sêda fio de sêda

SERICINA

FIBROINA

Esponjas magnéticas

[fibroina]

T

2Fe3+(aq) + Fe2+(aq) + 8OH-(aq) Fe3O4(s) +

4H2O(l)

Inverse spinel fcc structure

FeO.Fe2O3

Fe3O4(s) g-

Fe2O3

O2

Superparamagnetic maghemite nanoparticles

Magnetite or Iron Ferrite

Maghemite Inverse spinel fcc structure

g-Fe2O3

Ionic Ferrofluid Colloidal stability by oleic acid

Coprecipitation method

Maghemita (g-Fe2O3)

Silk Fibroin Solution

Ferrogéis de sêda

"magnetic squeezing"

Ferrogéis- M.Zrinyi et al., Polymer Gels and Networks (1997) 5, 415

Rêdes de difração luminescentes- Bio-Optrônica

Réplicas de Sêda

Matriz

(DVD comercial)

Sol. de Fibroina + complexo de Eu3+

vertida sobre a matriz + secagem

Rèplica de sêda Luminescente

Microscopia Eletrônica de Varredura

Microscopia Óptica

Laser pointer UV Laser pointer verde

Emissão de Eu3+

Guias de luz planares- Bio-Optrônica

Híbridos Orgânicos-inorgânicos

Fibroina - GLYMO

Filmes finos preparados por spin-coating em substratos SiO2-Si

-400 -200 0 200 400 600 800 1000

66

69

72

75

78

81

84

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14

46 48 50 52 54 56

1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65

TablePos

I(%

)

IntAngle

ExtAngle

Beta

Espectroscopia "M-Lines" (acoplamento de prisma)

Índice de Refração: 1,54 Espessura: 3,0116 +- 0,01 m

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

1.46

1.47

1.48

1.49

1.50

1.51

1.52

1.53

1.54

Re

fra

ctio

n In

de

x

Thickness (m)

Filmess Fibroina- GPTS(40%) obtidos por spin-oating em substratos SiO2-Si

Magnification:

1.000x

Estrutura porosa de fibroina liofilizada

3.000x

Biocomposito Biocelulose e 3% Fibroina

2.000x

10.000x

20.000x

Biocelulose liofilizada

Biocompósito biocelulose - 3% of fibroina.

Química Inteligente e Medicina

Biocelulose

Substitutos para pele, curativos

Templates para crescimento ósseo

Whiskers- Cristais liquidos- whiskers- reforço para biomateriais

Substratos para OLEDs- Dispositivos para TFD

Fibroina

Membranas proteicas

Sêda e Bio-optrônica. Base tecnológica

Materiais Luminescentes

Excitação no IV- Excitação multifóton de compostos de Eu3 e Tb3+

Conversão ascendente nanoparticulas Yb3+-Tm3+

Emissão no visível- imageamento, fontes de luz para PDT

Fibras ópticas- PIPE- colunas capilares, iluminação solar, ciclo circadiano

Lu Yb Tm Er Ho Dy Tb Gd Eu Sm Pm Nd Pr Ce

Propriedades espectroscópicas de compostos de Ln3+

Lanthanoides número atômico- 58 a 71

preenchimento progressivo dos orbitais f (protegidos pelos orb.5s e 5p)

-Interações iônicas

(similares aos alcalinos terrosos)

-Espectros Eletrônicos apresentado

linhas finas e fracas

-Efeitos de Campo ligante fracos

Espectro de Absorção de um vidro com Ho3+

Padrão para comprimentos de onda

em espectroscopia de absorção

consequências

Compostos de Eu3+

Emissores de luz vermelha

sob excitação de

luz, radiação de alta energia,

campo elétrico, stress mecânico, etc.

O estudo espectroscópico

permite a obtenção

de informações importantes

sobre estrutura e natureza

da matriz

Sonda estrutural para:

-novas matrizes amorfas ou

cristalinas

-compostos de íons

espectroscopicamente inertes

como o Ca2+

Materiais Luminescentes

Lasers, amplificadores ópticos,

Marcadores para imageamento e

diagnóstico

sensores,

sensores ópticos de temperatura

etc

Adv.Mater. 2009, 21, 509

7F6

7F2

7F1

7F0

7F5

7F4

7F3

5D0

Excitação da Luminescência

transições ff - coef. de absorção baixos (10)

transições dd - 1000

moléculas orgânicas - 106

Ligantes Orgânicos

Aumento na eficiência de absorção de luz,

seguida de transf. de energia para o Eu3+,

e aumento da emissão de luz

Efeito Antena

TE

Níveis de energia

Ligante Eu3+

S.V.Eliseeva, J.C.G. Bunzli, Chem.Soc.Rev. 2010, 39, 189

Marcadores ópticos

UNESP

- Faculdade de Medicina de Botucatu

Prof. Dra. Elenice Deffune

USP

- Instituto de Química

Prof. Dr. Hermi Brito

IPEN

-Comissão Nacional de Energia

Nuclear

Dra. Claudia Felinto

UFPe

-Depto de Química Fundamental

Prof. Dr. Oscar Malta

CEMES – CNRS

Dra. Jeannette Dexpert-Ghys

Universidade de Aveiro

- Departamento de Física

Prof. Dr. Luis D. Carlos

UPS

- Departamento de Química

Prof. Dra. Marie Joelle Menu

Pylote

Prof. Dr. Marc Verelst

UNESP

- Instituto de Química

Prof. Dr. Sidney José Lima Ribeiro (Coord.)

08 - Pós-doutorandos

06 - Bolsas CAPES

01 - CNPq

01 - FAPESP

REDE NANOBIOTEC

Materiais Luminescentes para imageamento em Medicina

R.Weissleder, Nat. Biotech. 2001, 19,316

Janela de transparência da pele

mínima absorção pela hemoglobina (<650nm) e água (>900)

M.Nyk et al, Nano Lett. 2008, 8(11) 3839

Prasad et al. 2008, 8(11) 3834 Marcadores por conversão ascendente

Kumar at al, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 853

Bioimageamento Óptico (NaYF4:Yb,Er,Eu)

Yb-Er

Upconversion c/AC s/AC

Eu

Downconversion

...Mas com a Química nós vamos avançar ainda mais.

Os estudos mostram que em 2050 nós vamos chegar a 100 anos

e as mulheres não morrerão mais...

Governador Geraldo Alckmin

IQ-UNESP - 10/08/2011

Governador Geraldo Alckmin

Prefeito Araraquara Marcelo Barbieri,

Reitor UNESP Julio C. Durigan,

Dep. Estadual Roberto Massafera,

Diretor do IQ- José R. Ernandes