p Um novo material com propriedades antifúngicas e antitumorais foi desenvolvido por pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um da Pesquisa, Centros de Inovação e Difusão (RIDCs) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP. O CDMF é organizado pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) no Estado de São Paulo, Brasil. p O composto foi obtido a partir de uma amostra de tungstato de prata puro (α-Ag ₂ OS ₄ ) irradiado com elétrons e luz laser em pulsos com duração de alguns femtossegundos. Um femtossegundo é um quatrilionésimo de segundo, a escala de tempo das reações químicas envolvendo trocas de elétrons entre átomos e moléculas. O novo material está descrito em artigo publicado na Relatórios Científicos .

p O uso crescente de semicondutores desencadeou o desenvolvimento de novos materiais com uma ampla gama de aplicações tecnológicas. Uma família de semicondutores em particular que tem chamado a atenção de pesquisadores em ciência de materiais é a de óxidos de tungstênio ternários, como tungstatos metálicos.

p Silver tungstate, que pertence a esta familia, é um importante material inorgânico com aplicações em fotocatálise e photoswitches ou como uma alternativa aos semicondutores de gap largo convencionais. Pesquisadores afiliados ao CDMF vêm investigando o tungstato de prata há anos.

p "Em um experimento realizado em 2018, em que o tungstato de prata foi irradiado com elétrons, observamos sob um microscópio eletrônico o aparecimento de minúsculos 'cabelos' que cresceram nas moléculas do material. Estes nada mais eram do que filamentos de nanopartículas extraídas do tungstato de prata por irradiação de elétrons, "disse Elson Longo, Professor Emérito do Departamento de Química da UFSCar e pesquisador principal do CDMF.

p "A prata é um elemento químico com propriedades bactericidas. O tungstato de prata também tem essas propriedades, mas o que achamos mais impressionante foi que, depois de ser modificado por irradiação de elétrons e construção de filamento de prata, o composto exibiu atividade antifúngica que foi 32 vezes mais eficaz do que antes da irradiação. "

p A atividade antifúngica do composto modificado foi verificada em Candida albicans, o fungo que causa candidíase e sapinhos. Os pesquisadores cultivaram o fungo em placas de Petri. Eles já sabiam a quantidade mínima de tungstato de prata necessária para eliminar o fungo e aplicaram na cultura a mesma quantidade do composto modificado. O resultado observado foi semelhante.

p Os pesquisadores então reduziram o volume da substância pela metade e repetiram o procedimento, novamente eliminando o fungo. Eles repetiram o procedimento 32 vezes ao todo, sempre com resultados antifúngicos satisfatórios, demonstrando que as propriedades antifúngicas do composto modificado eram 32 vezes mais poderosas do que as do tungstato de prata original.

p A ação antitumoral do composto foi testada em células de câncer de bexiga de camundongo, que foram expostos por 24 horas a diferentes concentrações (4,63 microgramas por mililitro, 11,58 μg / mL, 23,16 μg / mL, e 46,31 μg / mL).

p De acordo com Longo, os resultados mostraram uma redução significativa na viabilidade celular. O melhor resultado foi obtido com uma concentração de 11,58 μg / mL quando a viabilidade das células do câncer de bexiga caiu em 80%.

p Depois de demonstrar as propriedades antifúngicas e antitumorais do composto, os pesquisadores do CDMF e da UFSCar investigaram sua segurança para uso futuro em pacientes humanos.

p Quatro concentrações do composto de tungstato de prata irradiado que estavam acima da faixa ideal de atividade fungicida (3,9 μg / mL — 31,2 μg / mL) foram estudadas em uma linha de células de fibroblastos gengivais humanos.

p Após incubação por 24 horas, o efeito do composto na viabilidade celular, proliferação e morfologia foi avaliada por ensaio fluorométrico quantitativo e microscopia eletrônica de varredura.

p "Não encontramos perda estatisticamente significativa de viabilidade celular nessas concentrações em comparação com o controle, mostrando que o composto não representa risco para a saúde humana, "Longo disse.

p Dualidade onda-partícula

p O estudo também alcançou o importante marco científico de demonstrar experimentalmente a dualidade onda-partícula. A dualidade onda-partícula é uma propriedade fundamental da matéria proposta em 1924 pelo físico francês Louis-Victor de Broglie (1892-1987), de acordo com quem elétrons e outras partes discretas da matéria, até então considerados apenas partículas materiais, também pode ter propriedades de onda, dependendo do experimento.

p "Em 1929, o Prêmio Nobel de Física foi concedido a de Broglie pela descoberta de que toda matéria pode ter propriedades de onda. Nas nove décadas desde então, dualidade onda-partícula foi observada e comprovada em um grande número de experimentos científicos, mas até agora, ninguém o demonstrou experimentalmente usando feixes de partículas [elétrons neste caso] e feixes de ondas [laser] para obter alterações idênticas em materiais compostos, "Longo disse.

p "Quando percebemos que a radiação de elétrons produzia filamentos de nanopartículas de prata em tungstato de prata, decidimos investigar se o mesmo resultado poderia ser alcançado usando luz laser, provando assim experimentalmente a dualidade onda-partícula proposta por de Broglie 95 anos atrás. "

p A literatura científica atualmente aponta para o crescente uso da radiação laser de femtossegundo no processamento de materiais como técnica de obtenção de novos compostos com propriedades altamente atrativas e capazes de impulsionar avanços tecnológicos.

p "Durante o processo de irradiação de elétrons, desordem estrutural é introduzida nos elétrons do tungstato de prata, e isso desempenha um papel fundamental na nucleação e crescimento dos filamentos de prata, "Longo disse.

p Em princípio, a segregação de átomos de prata por radiação de laser de femtossegundo deveria ocorrer de maneira semelhante, mas teoricamente deveria ser mais rápida porque um pulso de laser de femtossegundo pode fornecer potência máxima em um período de tempo muito curto.

p "Dada a velocidade de segregação esperada, Portanto, a morfologia dessas nanopartículas de prata teoricamente tenderia a ser diferente sob o feixe de elétrons e a radiação de laser de femtossegundo, "Longo disse.

p Os resultados práticos corresponderam exatamente à teoria. Quando submetido à radiação de laser de femtossegundo, a superfície do tungstato de prata foi coberta com filamentos de nanopartículas de prata.

p "Fazendo isso, conseguimos obter exatamente o mesmo resultado da radiação de elétrons, demonstrando a dualidade onda-partícula na prática, "Longo disse.