O trabalho premiado este ano com o Nobel de Química – a descoberta, o desenvolvimento e a aplicação de pontos quânticos de materiais semicondutores (quantum dots em inglês) estudando suas propriedades ópticas e eletrônicas – se relaciona a um grupo de pesquisas da UFPE. O grupo de pesquisas de Nanotecnologia Biomédica da UFPE, liderado pelas docentes Adriana Fontes, do Departamento de Biofísica e Radiobiologia, e Beate Saegesser Santos, do Departamento de Ciências Farmacêuticas, desenvolve pontos quânticos de diversas naturezas há mais de 25 anos, tendo iniciado este tema de pesquisas a partir da tese de doutorado da professora Beate, defendida em 2002 no Programa de Pós-Graduação em Química da UFPE.

O Prêmio Nobel de Química da Academia Real Sueca de Ciências em 2023 foi laureado a três pesquisadores – professor Moungi G. Bawendi (MIT/EUA), Louis E. Brus (Universidade da Columbia/EUA) e Alexei I. Ekimov (Nanocristals Technology, EUA) –, pela descoberta, desenvolvimento e aplicação de pontos quânticos de materiais semicondutores (quantum dots em inglês) estudando suas propriedades ópticas e eletrônicas. Pontos quânticos são estruturas usualmente menores que 10 nm e que possuem propriedades ópticas determinadas pelo seu tamanho, demonstrando hoje grande importância no campo da nanotecnologia.

Como exemplo geral dos pontos quânticos há a televisão a base de Q-LED. O termo “Q” vem dos quantum dots, em que o meio emissor de luz de cada um dos milhares de LEDs responsáveis pela imagem na tela contém este nanocristais altamente fluorescentes. Outro exemplo são pontos quânticos aplicados a células fotovoltaicas para aumento de sua eficiência. Os pontos quânticos vêm sendo utilizados desde o fim dos anos 90 como marcadores fluorescentes de células, uma vez que tendo tamanhos tão diminutos, podem ser introduzidos nestes sistemas, e através de sua fluorescência, podem servir como nanolanternas para estudo de ambientes celulares e teciduais.

O grupo de pesquisas de Nanotecnologia Biomédica da UFPE, congregando docentes e quatro centros diferentes (pesquisadores NanoBio/UFPE: Beate Santos, Adriana Fontes, Giovannia Pereira, Goreti Pereira, Paulo Cabral Filho, Elisa Leite, Mariana Cabrera), desenvolvem pontos quânticos de diversas naturezas e já resultaram em mais de uma centena de publicações, vários livros e capítulos, prêmios internacionais, patentes e capas de revista, demonstrando a inovação da pesquisa realizada na UFPE.

Após cinco anos do primeiro artigo publicado na revista Science, pelo laureado Moungi Bawendi e sua equipe, sobre a possibilidade de uso dos pontos quânticos para marcadores em células, o grupo Nanotecnologia Biomédica demonstrou essa possibilidade no Brasil, sendo o primeiro grupo a conseguir este feito, a partir de pontos quânticos de CdS (sulfeto de cádmio) e células neuronais, em colaboração com a Unicamp e a UFRJ. 

Hoje, já com linhas de pesquisa bem definidas destes sistemas para uso como marcadores de sistema biológicos específicos, sistemas para biosensores e diagnósticos, marcadores de adulteração de combustíveis, sistemas para uso em terapia fotodinâmica, entre outros, o grupo abriu, com estudantes de doutorado da UFPE, uma startup para comercialização destas nanoestruturas fluorescentes.

Mais informações
Professora Adriana Fontes
adriana.fontes@ufpe.br
Professora Beate S. Santos
beate.santos@ufpe.br