Síntese de hidrogéis quimicamente modificados com incorporação de carbon dots produzidos a partir de fibra sub-utilizada do semiárido para aplicação em diagnóstico de câncer uterino

Abstract

A saúde da mulher tem sido tradicionalmente tratada nos sistemas de saúde priorizando o campo da reprodução, mas diversos outros problemas ocasionam desconforto a sáude física e mental da mulher. Logo, torna-se importante priorizar a produção de materiais que atuem para minimizar ou diagnósticar previamente esse desconforto. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo sintetizar hidrogéis quimicamente modificados com a incorporação de carbon dots (nanopartículas quânticas de carbono), em diferentes proporções, utilizando uma rota química de baixo custo, sustentável e como matéria-prima uma fibra sub-inutilizada presente no cerrado brasileiro, a Ceiba speciosa, para aplicação no diagnóstico de câncer do útero. Para tal, foram realizadas caracterizações nas nanopartículas quânticas de carbono e nos hidrogéis, tais como: FTIR, PL, TEM, UV-Vis, Potencial Zeta, Polidispersidade, DRX, XPS, MEV, ensaios de intumescimento e gel-fraction. Assim como, ensaio de citotoxicidade e mapemaneto de imagem com o uso de microscopia confocal, ambos em célula HeLa (carcinoma uterino) nos hidrogéis e nos carbon dots, para avaliação biológica do material e o potencial de aplicação como biomarcador do câncer uterino. Os resultados mostraram que os carbon dots alteraram a cristalinidade dos hidrogéis (em torno de 66 %). O FTIR dos hidrogéis mostrou shifts em bandas relativas a certos grupos químicos para o vermelho e para o azul com a incorporação dos carbon dots. Na morfologia dos hidrogéis, a estrutura mostrou-se homogênea, indicando espalhamento das nanopartículas na estrutura do hidrogel, enquanto os carbon dots apresentaram tamanhos na faixa de (2,5 ± 0,2) nm. A fotoluminescência dos carbon dots ficou na faixa do azul, com rendimento quântico em torno de 11 % e com carga negativa na superfície - (7.9 ± 0.2) mV obtida por potencial zeta. Os ensaios biológicos mostraram uma viabilidade celular maior que 90 %, tanto para os carbon dots quanto para os hidrogéis, indicando que o material é não citotóxico. A microscopia confocal mostrou que os hidrogéis e os carbon dots possuem alto potencial para serem usados como biomarcadores em células HeLa, ampliando a biomarcação com aumento da concentração dos carbon dots nos hidrogéis. Esses resultados confirmam a potencialidade de usar esses hidrogéis como biomarcadores e como futuros materiais teragnósticos para aplicação no tratamento e diagnóstico do câncer uterino.