Banca de QUALIFICAÇÃO: LARISSA ALEXANDRE DA SILVA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LARISSA ALEXANDRE DA SILVA
DATA : 31/03/2026
LOCAL: Sessão por Videoconferência (fechada ao público)
TÍTULO:

AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO FUNCIONAL DE NANOESTRUTURA ESFÉRICAS EM APLICAÇÕES BIOMÉDICAS: PROTEÇÃO UV, BIOSSENSORES, TOMOGRAFIA DE COERÊNCIA ÓPTICA E TERAPIA FOTOTÉRMICA

PALAVRAS-CHAVES:

Nanopartículas; Óptica; Biomédica.

PÁGINAS: 80
RESUMO:

Este projeto propõe investigar o desempenho óptico de nanopartículas esféricas de dióxido de titânio (TiO2), óxido de zinco (ZnO), ouro (Au) e estruturas do tipo núcleo@casca (sílica@ouro) em diferentes aplicações fotônicas, com ênfase na correlação entre material, dimensão, geometria e resposta eletromagnética. Parte-se da hipótese de que a otimização geométrica e composicional dessas nanoestruturas pode maximizar propriedades específicas, como absorção no ultravioleta, espalhamento no visível e infravermelho próximo e sensibilidade plasmônica, permitindo sua aplicação racional tanto em fotoproteção quanto em sensoriamento óptico, diagnóstico e terapia. No contexto de protetores solares, o estudo buscará avaliar como o diâmetro das nanopartículas de TiO2 e ZnO influencia parâmetros como SPF e UVAPF, bem como investigar o papel da concentração e da espessura da camada aplicada na eficiência da proteção de amplo espectro. Pretende-se estabelecer critérios quantitativos que permitam reduzir custos e concentração de material sem comprometer o desempenho óptico. A abordagem metodológica para as estruturas plasmônicas integrará modelagem analítica e numérica. Inicialmente, será empregada a teoria de Mie para simulação de partícula única, explorando como a razão entre núcleo e casca modula a ressonância plasmônica, a eficiência de espalhamento e figuras de mérito associadas à sensibilidade espectral. Em seguida, as geometrias que apresentarem melhor desempenho serão incorporadas a modelos de plataformas compostas por múltiplas partículas implementados no COMSOL Multiphysics, possibilitando avaliar efeitos de acoplamento eletromagnético e interações coletivas, aproximando as simulações das condições experimentais reais. Essa estratégia permitirá comparar diretamente o comportamento de partículas isoladas e arranjos multiparticulados, estabelecendo critérios quantitativos de otimização. A validação experimental será conduzida por meio da deposição das nanoestruturas em substratos vítreos e posterior caracterização por espectroscopia óptica de transmissão. Como desdobramento central, o projeto investigará a possibilidade de projetar uma nanoestrutura multifuncional capaz de apresentar simultaneamente alto retroespalhamento, favorecendo aplicação como agente de contraste em Tomografia de Coerência Óptica (OCT), e elevada absorção com forte intensificação de campo próximo, favorecendo seu uso como nanoaquecedor em Terapia Fototérmica (TFT). No contexto de OCT, o estudo concentrar-se-á na eficiência de espalhamento (Qmax) e na seção de choque de retroespalhamento, diretamente relacionadas ao contraste interferométrico. Os resultados numéricos serão validados experimentalmente utilizando um sistema de OCT operando em 930 nm, com testes realizados em tecido biológico ex vivo, permitindo quantificar o ganho de contraste promovido pelas nanopartículas. Para TFT, serão avaliadas configurações geométricas que maximizem a razão entre absorção e espalhamento, adotando-se o Joule number como principal figura de mérito para estimar a eficiência de conversão fototérmica. A investigação experimental incluirá a caracterização do fotoaquecimento de partículas individuais por microscopia interferométrica e de suspensões coloidais por espectroscopia de lente térmica. Como aplicação biológica, será analisada a fotoinativação da levedura Candida auris sob irradiação controlada, permitindo correlacionar desempenho óptico, geração de calor e eficácia antimicrobiana. Espera-se, assim, estabelecer critérios físicos quantitativos para o design racional de nanopartículas multifuncionais, contribuindo para o desenvolvimento de plataformas ópticas mais eficientes em aplicações biomédicas e fotônicas avançadas.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALEXANDRE DE RESENDE CAMARA - UERJ
Presidente - 2199776 - RENATO EVANGELISTA DE ARAUJO
Externo à Instituição - TÚLIO DE LIMA PEDROSA - Senai