In order to better understand biological processes and thus understand and find better treatments for diseases, it is essential to have suitable bioimaging methods. One of these methods is confocal mi-croscopy, which uses fluorescence. To confer fluorescence and thus study biological samples, many different types of fluorophores can be used.
One of these types of fluorophores are nanoparticles, which have several advantages in compar-ison with other fluorophores. However, the nanoparticles most traditionally used for obtaining biolog-ical images use cadmium, which is very toxic. For this reason, different materials have been studied in order to conceive nanoparticles with high fluorescence and low toxicity, of which zinc oxide (ZnO) nanoparticles have generated considerable interest because, in addition to their good optical properties, these are also considered safe, being used in various areas and products such as sunscreens, cosmetics, and food packaging. Moreover, the ZnO nanoparticles are still very promising in medicine to be used in the fight against cancer and have antibacterial properties.
However, as ZnO nanoparticles have a high band gap, their fluorescence mainly occurs when they are irradiated with low wavelengths, which are not commonly used in confocal microscopy or in biological samples. Due to this, throughout this thesis, ways of increasing the fluorescence of ZnO nanoparticles (by using longer wavelengths) will be studied, namely by doping them with europium, as well as the effects that different syntheses/doping concentrations influence other properties of these nanoparticles (such as morphology and crystallinity). To finalize, the fluorescence conferred to biolog-ical samples through the use of the synthesized nanoparticles will also be analyzed through confocal microscopy. The obtained results were compared with those obtained with a commercial fluorophore.De forma a melhor entender processos biológicos, e assim perceber e encontrar melhores trata-mentos para doenças, é muito importante ter bons métodos para a obtenção de imagens biológicas. Um desses métodos é através de microscopia confocal a qual usa fluorescência. Para conferir fluorescência e assim estudar amostras biológicas, há muitos tipos diferentes de fluoróforos que podem ser usados.
Um desses tipos de fluoróforos são nanopartículas as quais possuem várias vantagens em com-paração com outros fluoróforos. No entanto, as nanopartículas mais utilizadas para a obtenção de ima-gens biológicas usam cádmio, apresentando uma elevada toxicidade. Por este motivo, outros materiais têm sido estudados de forma a ser possível obter nanopartículas com elevada fluorescência e baixa toxicidade, sendo o óxido de zinco (ZnO) bastante interessante pois, para além das suas boas proprie-dades óticas, as nanopartículas de ZnO são também consideradas seguras sendo usadas em diversas áreas e produtos como, protetores solares, cosméticos, e embalagens para comida. Para além disto, as nanopartículas de ZnO, mostram-se ainda muito promissoras em medicina para serem usadas na luta contra o cancro e apresentam propriedades antibacterianas.
No entanto, devido ao elevado band gap das nanopartículas de ZnO, a sua fluorescência ocorre principalmente quando estas são irradiadas com baixos comprimentos de onda, os quais, por norma, não são usados em microscopia confocal nem em amostras biológicas. Desta forma, ao longo desta tese serão estudadas formas de aumentar a fluorescência das nanopartículas de ZnO (para maiores comprimentos de onda), nomeadamente através da dopagem destas com európio, assim como os efei-tos que diferentes sínteses/dopagens influenciam outras propriedades destas nanopartículas (como morfologia e cristalinidade). Por fim a fluorescência conferida a amostras biológicas através da utili-zação das nanopartículas sintetizadas será também analisada através microscopia confocal, tendo sido também comparadas as propriedades obtidas com as de um fluoróforo comercial
