2002 - Instituto de QuÃmica - USP
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MaurÍcio da Silva BaptistaMOLÉCULAS FOTOATIVAS E INTERFACESProcessos que envolvem a transferência <strong>de</strong> elétrone/ou <strong>de</strong> energia entre moléculas fotoexcitadas são<strong>de</strong> fundamental importância para o entendimento<strong>de</strong> fenômenos biológicos como a fotossíntese,terapêuticos como a eficiência <strong>de</strong> cura em terapiafotodinâmica e tecnológicos como a eficiência <strong>de</strong>conversão <strong>de</strong> energia luminosa. Em todos os casosmencionados as moléculas fotoativas encontram-seligadas ou próximas <strong>de</strong> interfaces. Utilizamos sistemasquímicos simples (micelas, vesículas, interfaces aráguana presença <strong>de</strong> sensibilizador) paracompreen<strong>de</strong>r no <strong>de</strong>talhe molecular o efeito <strong>de</strong> interfacesem processos fotoinduzidos, <strong>de</strong>senvolvendomo<strong>de</strong>los matemáticos que consigam prever ocomportamento das moléculas fotoativas na presença<strong>de</strong> diferentes tipos <strong>de</strong> interfaces. Aplicamos estesconhecimentos em sistemas <strong>de</strong> complexos incluindo:i) soluções contendo agregados microheterogêneose biopolímeros, ii) interfaces rígidas <strong>de</strong> sílica-gel e <strong>de</strong>nanopartículas magnéticas, iii) mitocôndrias. Estamosestudando o potencial <strong>de</strong> nanopartículas <strong>de</strong> sílicagele ferromagnetita funcionalizadas com moléculasfotoativas e peptí<strong>de</strong>os sinalizadores como agentesfototerapêuticos melhorados. Para alcançar osobjetivos propostos realizamos uma pesquisamultidisciplinar que envolve <strong>de</strong>s<strong>de</strong> o <strong>de</strong>senvolvimento<strong>de</strong> novas instrumentações analíticas até a modificaçãoquímica <strong>de</strong> nanopartículas e o estudo <strong>de</strong>stas combiomoléculas. Nós também <strong>de</strong>senvolvemos técnicasanalíticas sensíveis baseadas em espectroscopiafototérmica e ressonância <strong>de</strong> plasma <strong>de</strong> superfíciepara o estudo <strong>de</strong> interfaces.SummaryThe competition between electron and energytransfer among excited state species govern the efficiencyof a variety of photoinduced processes including,photosynthesis, light to energy conversion insemiconductor <strong>de</strong>vices, UV-induced cell damage,photodynamic therapy (PDT) treatments. Un<strong>de</strong>rstand-ing how the competition between electron and energytransfer is controlled has importance to severalfields of science. Knowing that the above mentionedphenomena are influenced by the association of thephotoactive molecules with interfaces, it is importantto un<strong>de</strong>rstand how interfaces affect the competitionbetween electron and energy transfer processes. Weuse simple membrane mimetic system (micelles, reversedmicelles, vesicles) to un<strong>de</strong>rstand in <strong>de</strong>tail theeffect of interfaces in several photoinduced processes.This knowledge is then applied to more complex systems,including mixtures of membrane mimetic systemsand interfaces, rigid interfaces of silica-gel andmagnetic nanoparticles, mitochondria. We are studyingthe potential application of the silica-gel andmagnetic nanoparticle funcionalized with photoactivemolecules and site-directing pepti<strong>de</strong>s in PDT as improvedphotosensitezers. We also <strong>de</strong>velop sensitiveanalytical tools based in photothermal spectroscopyand surface plasmon resonance to study interfaces.Publicações:Schnei<strong>de</strong>r, T.; Politi,M.J.; Baptista, M.S. J.Chem.Educ. <strong>2002</strong>, 79, 503-505.Dias,G.D.; Florenzano,F.H.; Reed,W.F.; Baptista,M.S.; Souza,S.M.B.;Alvarez,E.B.; Chaimovich,H.; Cuccovia,I.M.; Amaral,C.L.C.; Brasil,C.R.;Romsted,L.S.; Politi,M. Langmuir <strong>2002</strong>, 18, 319-324.Junqueira, H. C.; Severino, D.; Dias, L.G. ; Gugliotti, M. ; Baptista, M. S.Physical Chemistry Chemical Physics <strong>2002</strong>,4, 2320-2328.Rodrigues,M.A.; Tada, D.B., Politi,M.J.; Baptista, M.S. “Porphyrin andnaphtalene Diimi<strong>de</strong> functionalized silica-gel particles. Photophysical andPhotochemical Properties” Journal of non-crystalline solids <strong>2002</strong>, 304,116-125.Rodrigues,M.A.; Politi,M.J.; Miranda,M.T.M.; Bemquerer,M.P.;Brochsztain,S.; Baptista, M.S. “Porphyrin and naphtalene Diimi<strong>de</strong>functionalized sílica particles. Photophysical Properties” Chemistry Letters<strong>2002</strong>, 6, 604-605.Oliveira, C.S.; Branco, K.P.; Baptista, Spectrochimica Acta Part A <strong>2002</strong>,58(13), 2971-2982.Gugliotti,M. Baptista,M.S.; Politi,M.J. “Laser Induced Marangoni Convectionin the Presence of Surfactant Monolayers” Langmuir, no prelo.<strong>Instituto</strong> <strong>de</strong> Química - Pesquisa 2001 - <strong>2002</strong> 72 Departamento Departamento <strong>de</strong> Química <strong>de</strong> FundamentalBioquímica