Desenvolvimento de processos de bioconjugação empregando pontos quânticos fluorescentes de semicondutores II-VI

Abstract

A pouco mais de uma década surgiu uma nova classe de marcadores fluorescentes baseados em nanocristais de semicondutores do tipo II-VI conhecidos como pontos quânticos (quantum dots). Neste trabalho, apresentam-se metodologias de obtenção de pontos quânticos fluorescentes de semicondutores do tipo core/shell de ZnSe/ZnS e CdS/Cd(OH)2 através de técnicas de química coloidal em meio aquoso. O tamanho médio dos nanocristais (ZnSe = 3 nm e CdS = 6 nm) foi estimado utilizando-se as técnicas de espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível, microscopia eletrônica de transmissão convencional e pela técnica de difração de Raios-X. A caracterização das propriedades ópticas foi realizada empregando-se espectroscopia de emissão e excitação eletrônica. Os sistemas apresentam alta intensidade de luminescência com máximos observados na região do azul para o ZnSe/ZnS e do verde para o CdS/Cd(OH)2. Para otimização de sua emissão os pontos quânticos de ZnSe/ZnS foram submetidos a processo de fotoativação, com radiação ultravioleta. Ambos sistemas foram bioconjugados à proteína albumina sérica bovina (BSA), empregando-se agentes de comprimento zero (carbodiimidas) para os pontos quânticos de ZnSe/ZnS e o crosslinker glutaraldeído para o CdS/Cd(OH)2. Foram desenvolvidos e avaliados protocolos de bioconjugação para os dois pontos quânticos, a fim de se estabelecer os mais eficazes. Os bioconjugados foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas e confirmados pela detecção quantitativa da intensidade de fluorescência, empregando-se microplacas de poliestireno como substrato. Foi evidenciado por meio da técnica de dicroísmo circular, que a estrutura secundária da proteína foi preservada. Os espectros de luz polarizada da biomolécula conjugada aos pontos quânticos de CdS/Cd(OH)2, apresentaram alterações mínimas em relação ao padrão não conjugado, enquanto que os conjugados aos pontos quânticos de ZnSe/ZnS exibiram alterações estruturais significativas. Os bioconjugados obtidos podem ser considerados protótipos na preparação de imunocomplexos baseados em ligantes bioespecíficos, visando o desenvolvimento de imunoensaios heterogêneos para o diagnóstico sorológico de doenças.