O que é oxigênio singlete?

O oxigênio singlete é produzido a partir da reação de uma molécula fotossensibilizadora com o oxigênio no estado fundamental. Os estados tripleto moleculares são quimicamente reativos devido aos seus longos tempos de decaimento e à presença de elétrons de valência desemparelhados. A reatividade com o oxigênio no estado fundamental (^³O₂) produzirá oxigênio _singlete (^¹O₂). O oxigênio singlete apresenta um pico no espectro de emissão em torno de 1270 nm, que resulta na emissão _de fótons a partir de um estado tripleto (fosforescência).

O tempo de vida do oxigênio singlete é muito longo, mas é extinto quando reage ou entra em contato com outras espécies. Os instrumentos usados para detectar oxigênio singlete geralmente precisam de detectores de infravermelho próximo, como detectores InGaAs (PMT, analógicos ou em matrizes) e grades de emissão otimizadas para alta eficiência na região do infravermelho próximo.

A produção de oxigênio singlete envolve a irradiação de uma molécula fotossensibilizadora na presença de oxigênio e a subsequente reação do fotossensibilizador no estado triplete excitado com o oxigênio no estado fundamental, resultando na criação de oxigênio singlete excitado. Essas moléculas incluem elementos como o Rosa de Bengala, complexos de metais de transição (como mostrado abaixo), porfirinas, fluoresceína e outros. (DeRosa, 2002) A excitação dessas moléculas em seus comprimentos de onda de absorção máxima pode levar à reatividade dessas moléculas no estado excitado com o oxigênio no estado fundamental, produzindo oxigênio singlete.

Os mecanismos que produzem oxigênio singlete são importantes para terapias fotodinâmicas, agentes anticancerígenos e outros tratamentos de pele.

A reatividade do oxigênio singlete em si pode ser prejudicial às moléculas orgânicas, incluindo aquelas presentes em sistemas biológicos, mas essa reatividade, se controlada, também representa um método potencial para terapia do câncer e medicina fotodinâmica.

Na terapia fotodinâmica, um paciente com câncer maligno recebe uma fibra óptica inserida em seu corpo ou posicionada logo ao redor. Essa luz emite comprimentos de onda visíveis. Ela reage com moléculas fotossensibilizadoras (medicamentos fotodinâmicos), fornecendo energia ao oxigênio no microambiente, que, por sua vez, gera espécies de oxigênio singlete não tóxicas para reduzir ou destruir o tumor.

Espécies de oxigênio singlete são variedades químicas reativas que contêm oxigênio.

Também conhecida como terapia de luz, a terapia fotodinâmica é um tratamento para cânceres localizados próximos à superfície do tecido corporal, onde a luz pode agir sobre as substâncias químicas.

Não se assemelha à radioterapia, que utiliza radicais livres e uma fonte de luz tóxica. Tampouco causa efeitos colaterais sistêmicos como a quimioterapia. A luz e as moléculas utilizadas na terapia fotodinâmica são atóxicas e benignas.