DUAL PLATAFORMA PARA SOLUÇÕES DIAGNÓSTICAS E TERMOMETRIA A PARTIR DE MOFs: Um estudo com o sistema Mn2+ /Nd3+.
infravermelho; sensor termométrico; ressonância magnética; lantanídeos; agente de contraste.
O desenvolvimento de novos materiais multifuncionais que integrem propriedades distintas e
atuem em diferentes frentes do diagnóstico clínico se faz necessário com o progresso da
biomedicina, ciência dos materiais e áreas correlacionadas. Sistemas tradicionais podem
apresentar limitações como baixa sensibilidade e eficácia. Nesse contexto, agentes de
contraste (CAs) bimodais que combinem imagem por ressonância magnética (MRI) e óptica
têm grande potencial. Estes sistemas, aliados a sensores termométricos luminescentes no
infravermelho próximo (NIR), permitem ainda monitoramento térmico em ambientes
fisiológicos. À vista disso, as MOFs (Redes Metal-Orgânicas), surgem como plataformas
multifuncionais promissoras devido à sua composição diversificada e capacidade de
funcionalização. A MOF aqui utilizada, MnBTC, foi dopada com neodímio em três
concentrações, resultando nos sistemas MnBTC:Nd1%, MnBTC:Nd2,5% e MnBTC:Nd5%,
utilizando, principalmente, o método sintético solvotermal. A caracterização por difração de
raios-x, exibiu reflexões referentes a uma nova fase de neodímio, à medida em que sua
concentração aumenta. As imagens por microscopia eletrônica de varredura exibiram uma
morfologia de bastão, onde o mapeamento elementar por EDS constatou a presença de
neodímio, evidenciado por fotoluminescência com suas emissões características, como em
1061 e 1328 nm ( 4F3/2→4 I11/2 e 4F3/2→4 I13/2). As análises termogravimétricas indicaram
aumento de estabilidade térmica à medida que a concentração do íon dopante aumentava,
sinalizando efeitos estruturais positivos. Os experimentos de termometria luminescente,
utilizando a banda de emissão em 1061 nm, apresentaram sensibilidade relativa de 0,84 a 1,12
% K -1 para MnBTC:Nd5% em 303-333 K. A inserção de neodímio também proporcionou um
aumento nas relaxividades de MnBTC, onde r1 saiu de 4,71 para 7,91 e r2 64,33 para 93,44
mM–1 s –1 respectivamente no sistema MnBTC:Nd5%, além de 7,38 e 87,08 mM–1 s –1 para
MnBTC:Nd1%, o que pode ser correlacionado a uma melhor contribuição dos mecanismos de
esfera interna e externa no tempo de relaxação dos spins dos prótons da água. Os resultados se
mostram promissores e apontam o potencial das MOFs de manganês, que apresentam menor
toxicidade frente a centros paramagnéticos tradicionais, associado a íons lantanídeos em
aplicações biomédicas multifuncionais.