Nanopartículas altamente sensíveis à radiação

Estrelas minúsculas, medindo apenas alguns micrômetros (milionésimos de metro), podem se tornar a base para a criação de detectores mais sensíveis de radiação. As estruturas em formato estelar, produzidas por Eder Guidelli, sob a orientação do professor Oswaldo Baffa Filho, da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da USP de Ribeirão Preto (FFCLRP-USP) e ex-coordenador do Polo Ribeirão Preto do IEA, em parceria com David R. Clarke, da Harvard University, possuem núcleos de partículas de ouro e prata, cercados por uma espécie de crosta de óxido de zinco (ZnO). Sua principal propriedade é melhorar a eficiência de detecção de luz ou radiação com alto grau de sensibilidade.

As imagens feitas com microscópio eletrônico estão em artigo publicado na revista Scientific Reports, do grupo Nature, em que os autores descrevem detalhes do processo de fabricação dessas microestruturas. O artigo é resultado do doutorado de Guidelli, orientado por Baffa no Brasil e por Clarke em Harvard, com bolsa da Fapesp.

A junção desses metais resulta em propriedades ópticas incomuns, revelam no artigo. Os metais preciosos, unidos ao óxido de zinco, são capazes de emitir diversas formas de radiação eletromagnética (tanto a luz visível quanto os raios X, por exemplo). Desta forma, traduzem características comuns e atuam em harmonia, tornando-se altamente sensíveis.

As propriedades da estrutura produzida em laboratório fazem com que tenham potencial para medir com precisão pequenos níveis de radiação no ambiente, o que reduz riscos nos diagnósticos médicos nesse tipo de situação. Ainda, a alta sensibilidade das nanopartículas permite a datação de amostras muito pequenas de materiais de escavações arqueológicas, por exemplo.

A estrutura já possui uma patente depositada no Brasil, do tipo guarda-chuva, ou seja, um tipo de registro abrangente que protege diversas aplicações tecnológicas possíveis associadas ao trabalho. Porém, ainda há uma distância grande entre um pedido de patente e alguma futura aplicação a partir desse produto, lembra Baffa.

O orientador do trabalho é especialista em Biofísica Molecular. Trabalha em projetos interdisciplinares na interface das áreas de biofísica e física médica. Dosimetria e datação por Ressonância de Spin Eletrônico (ESR), Biomagnetismo e Imagens por Ressonância Magnética (MRI) têm sido áreas de seu interesse ao longo da carreira.

Guidelli, que é doutor em Física Aplicada à Medicina e Biologia, realizou entre 2013 e 2014 o estágio de doutorado sanduíche na Universidade de Harvard, onde trabalhou na produção de materiais nanoestruturados e nanopartículas core-shell. Atualmente realiza pós-doutorado financiado pela FAPESP no Departamento de Física da USP de Ribeirão Preto, desenvolvendo nanopartículas híbridas para aplicações teranósticas.

Clarke, coautor do artigo, é da School of Engineering and Applied Sciences, da Harvard University, dos Estados Unidos.