Fluoróforos sintéticos e naturais para aplicações em diagnósticos

Abstract

Resumo: Fluoróforos vêm sendo utilizados extensivamente em diversas áreas do conhecimento, como em biotecnologia, ciência forense, análise genética, diagnósticos médicos e ciências de base. A fluorescência ocorre tipicamente a partir de moléculas aromáticas, as quais podem ser excitadas de diversas maneiras. Um processo importante no estudo da fluorescência é a Transferência de Energia por Ressonância Förster (FRET), que ocorre no estado excitado quando o espectro de emissão de um fluoróforo sobrepõe-se com o espectro de absorção de outra molécula fluorófora. Esta fluorescência nem sempre é desejada, pois em diagnósticos há a necessidade de observar ou não a luminescência de acordo com os resultados do imunoensaio. Esta fluorescência pode ser suprimida e reinstituída de acordo com o ensaio a ser realizado. Geralmente os fluoróforos comerciais são caros e possuem propriedades muito específicas, tornando o uso em diagnósticos demasiadamente restritos. O estudo dessas moléculas torna-se mais sólido quando há um embasamento teórico que corrobora com a experimentação, abrindo portas para as aplicações tecnológicas. Neste contexto, os flavonóides naturais estudados no presente trabalho podem ser assimilados pelos Imunoensaios por Fluxo Lateral (lateral flow), reduzindo custos, aumentando a rapidez, eficiência e acurácia dos resultados. No presente trabalho foram estudadas várias espécies de fluoróforos, sintéticos e naturais. Foram comprovados os princípios físicos responsáveis pelo aspecto metálico da haste seca de S. nitens, o qual forneceu os flavonóides naturais apresentados nesta tese. Também foram comprovados os mecanismos de fluorescência das moléculas em questão, as quais foram utilizadas satisfatoriamente na implementação do teste diagnóstico em voga.

Abstract: Fluorophores have been extensively used in many areas of knowledge, such as biotechnology, forensics, genetic analysis, medical diagnostics and basic sciences. Fluorescence typically occurs in aromatic molecules, which can be excited in several ways. An important process in the fluorescence study is Förster Resonance Energy Transfer (FRET), which occurs when the excited state emission spectrum of a fluorophore overlaps with the absorption spectrum of another fluorophore molecule. This fluorescence is not always desired, because in diagnostics there is a necessity to observe or not the luminescence, according to the immunoassay results. This fluorescence can be quenched and restored according the performed immunoassay. Generally, commercial fluorophores are expensive and have many specific properties, making the application too restricted for diagnostics. The study of these molecules is strengthened when the theoretical calculation supports experimentation, leading to technological applications. Within the study of natural flavonoids, their application can be assimilated by Lateral Flow Immunochromatographic Assays, reducing costs, increasing speed, efficiency and accuracy results. In this work, several species of fluorophores, synthetic and natural, were studied. The physical principles responsible for the metallic aspect of the dry stem of S. nitens, which provided natural flavonoids presented in this thesis, were proven. The molecule fluorescence mechanisms studied have been successfully implemented in the diagnostic test and were also demonstrated.