Síntese de nanopartículas de ouro para amplificação do espalhamento Raman (SERS) e da fluorescência (SEF) visando aplicações sensoriais - Camacho, Sabrina Aléssio (2018)
O presente trabalho abrange a síntese de nanopartículas metálicas com propriedades plasmônicas específicas incorporadas a filmes finos nanoestruturados de moléculas de interesse, como metaloporfirinas e outras. Nanopartículas de ouro (AuNPs 16 nm) foram incorporadas a filmes Langmuir-Blodgett (LB) de metaloporfirina visando o efeito SERS (espalhamento Raman amplificado em superfície). A incorporação das AuNPs se deu por codeposição, a partir das interações entre as AuNPs (presentes na subfase do filme de Langmuir) e as moléculas de metaloporfirina (espalhadas na interface ar/água). Nanopartículas de ouro recobertas com sílica (Au-SHINs), com tamanhos diferentes (40 e 100 nm) e mesma espessura de recobrimento (10 nm), também foram incorporadas em filmes LB e em solução aquosa visando o efeito SEF (fluorescência amplificada em superfície). Três variáveis foram aplicadas para aumentar a fluorescência: tamanho de nanopartícula, agregação e temperatura da amostra. Resultados teóricos e experimentais mostraram que as Au-SHINs 100 nm apresentam uma intensidade de amplificação cerca de 3 vezes maior e um espalhamento 2 ordens de grandeza maior que as Au-SHINs 40 nm, levando a maiores fatores de amplificação (EF). Além disso, a agregação das Au-SHINs com eletrólito e a diminuição da temperatura da amostra também resultou em maiores EF. Visando uma aplicação ambiental, AuNPs 100 nm e Au-SHINs 100 nm recobertas com 4 nm de sílica foram aplicadas na detecção do herbicida ametrina. Soluções etanólicas com concentração de 10-5 mol/L em coloides de AuNPs e Au-SHINs foram detectadas via SERS. Já em cana-de-açúcar, a detecção foi possível somente com AuNPs, porém, com concentrações no intervalo de 10-4 a 10-8 mol/L, sendo 5,3 x 10-8 mol/L o limite máximo de resíduos de ametrina permitido em produtos agrícolas. Visando uma aplicação biológica, Au-SHINs 100 nm recobertas com 10 e 4 nm de sílica foram utilizadas na fabricação de SEF e SERS tags, respectivamente, para detecção dos antígenos IgM e do vírus da Zika em plataformas de imunoensaio. Os limites de detecção alcançados foram de 5,0 e 12,5 ng/mL para os antígenos IgM e Zika, respectivamente. Neste último caso foi possível a distinção com antígenos da Dengue, evitando a reatividade cruzada, um entrave freqüentemente encontrado em ensaios de diagnóstico da Zika.