7-NANOPARTICULAS APLICAS NO CONTROLE DE INFECÇÕES ORAIS (artigo).en.pt

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Análise
Aplicações atuais de nanossistemas de distribuição de drogas associados à terapia fotodinâmica 
antimicrobiana para infecções orais
Amanda Letícia Polli Silvestre, Leonardo Delello Di Filippo, João Felipe Besegato, Sarah 
Raquel de Annunzio, Bruna Almeida Furquim de Camargo, Priscila Borges Gobbo de Melo, 
Alessandra Nara de Souza Rastelli, Carla Raquel Fontana, Marlus Chorilli
PII: S0378-5173 (20) 31063-2
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.120078
Referência: IJP 120078
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Como citar este artigo: A. Letícia Polli Silvestre, L. Delello Di Filippo, J. Felipe Besegato, S. Raquel de Annunzio, B. Almeida Furquim de 
Camargo, P. Borges Gobbo de Melo, A. Nara de Souza Rastelli, C. Raquel Fontana, M. Chorilli, Aplicações atuais de nanossistemas de 
distribuição de drogas associados à terapia fotodinâmica antimicrobiana para infecções orais, International Journal of Pharmaceutics ( 2020), 
doi: https://doi.org/
10.1016 / j.ijpharm.2020.120078
International Journal of Pharmaceutics
27 de maio de 2020
26 de outubro de 2020
8 de novembro de 2020
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https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.120078
https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.120078
https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.120078
APLICAÇÕES ATUAIS DE NANOSSISTEMAS PARA DISTRIBUIÇÃO DE MEDICAMENTOS 
ASSOCIADOS À TERAPIA ANTIMICROBIANA FOTODINÂMICA PARA INFECÇÕES ORAIS
Amanda Letícia Polli Silvestre uma, Leonardo Delello Di Filippo uma, João Felipe Besegato b,
Sarah Raquel de Annunzio c, Bruna Almeida Furquim de Camargo uma, Priscila Borges Gobbo de Melo b, Alessandra 
Nara de Souza Rastelli b, Carla Raquel Fontana c, Marlus Chorilli uma*
uma UNESP - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Farmacêuticas - Departamento de Drogas e 
Medicamentos, Araraquara, SP, CEP 14801-903, Brasil
b UNESP - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Odontologia - Departamento de Odontologia Restauradora, 
14801-903, Araraquara, SP, Brasil.
c UNESP - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Farmacêuticas - Departamento de Análises 
Clínicas, Araraquara, SP, CEP 14801-903, Brasil
O email
leonardo.filippo@unesp.br
(JFBESEGATO),
bruna.furquim@unesp.br (BAFDE CAMARGO), priscila.melo@unesp.br (PBG DE MELO),
carla.fontana@unesp.br (CRFONTANA), chorilli@fcfar.unesp.br (M. CHORILLI).
endereços: amanda.silvestre@unesp.br
(LDDI FILIPPO),
sarah.annunzio@unesp.br (SRDE
alessandra.nara-souza-rastelli@unesp.br
(ALPSILVESTRE),
jf.besegato@unesp.br
ANNUNZIO),
(ANSSOUZA),
* Autor correspondente: Tel: +55 16 33016998. E-mail: chorilli@fcfar.unesp.br
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Resumo
A cavidade oral é colonizada por diversas espécies de microrganismos que podem causar cárie dentária, doenças periodontais, 
candidíase, infecções endodônticas e, entre outras doenças relacionadas ao campo dentário. O tratamento convencional consiste na 
remoção mecânica associada à administração sistêmica de antimicrobianos, que podem causar diversos efeitos colaterais e 
resistência microbiana. Neste contexto, terapias alternativas têm sido desenvolvidas, incluindo a Terapia Fotodinâmica 
Antimicrobiana (aPDT). Para o aprimoramento da terapia, a implementação da nanotecnologia é muito importante para otimizar o 
sistema de entrega dos corantes ou fotossensibilizadores em alvos biológicos. Além disso, esta combinação fornece um tratamento 
não invasivo, melhor solubilidade e biodisponibilidade, entrega no local de destino, liberação controlada e proteção contra fatores 
externos e físico-químicos, baixos efeitos colaterais e, espécies de resistência improvável. Embora existam inúmeras pesquisas 
sobre aPDT e nanotecnologia, poucos artigos de revisão baseados na combinação desses três aspectos: nanossistemas, aPDT e 
infecções orais estão disponíveis. Por esse motivo, este artigo tem como objetivo discutir os avanços e vantagens dessa 
combinação. Portanto, este artigo foi dividido em diferentes tipos de nanosistemas (nanopartículas orgânicas e inorgânicas) 
associados ao aPDT trazendo uma descrição de suas definições, propriedades e aplicações em infecções orais. nanossistemas, 
aPDT e infecções orais estão disponíveis. Por esse motivo, este artigo tem como objetivo discutir os avanços e vantagens dessa 
combinação. Portanto, este artigo foi dividido em diferentes tipos de nanosistemas (nanopartículas orgânicas e inorgânicas) 
associados ao aPDT trazendo uma descrição de suas definições, propriedades e aplicações em infecções orais. nanossistemas, 
aPDT e infecções orais estão disponíveis. Por esse motivo, este artigo tem como objetivo discutir os avanços e vantagens dessa 
combinação. Portanto, este artigo foi dividido em diferentes tipos de nanosistemas (nanopartículas orgânicas e inorgânicas) associados ao aPDT trazendo uma descrição de suas definições, propriedades e aplicações em infecções orais.
Palavras-chave: aPDT, nanopartículas, infecções orais, área odontológica, administração de drogas, revisão.
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1. Introdução
A cavidade oral abriga um complexo sistema ecológico composto por mais de 700 espécies de 
microrganismos. Essa microbiota poderia aderir aos dentes ou outras estruturas orais sólidas, como próteses, 
aparelhos ortodônticos, restaurações e superfícies de implantes (Deo e Deshmukh, 2019) resultando em 
cáries dentárias, doenças periodontais, candidíase e, infecções endodônticas, além de outras doenças e até 
câncer bucal (Fekrazad et al., 2017). Esses microrganismos colonizam como biofilme que pode aderir e se 
desenvolver por meio de proteínas salivares, glicoproteínas e fluido gengival na superfície do dente, o que 
torna sua eliminação e tratamento mais difícil (Berger et al.,
2018).
Os biofilmes podem ser classificados como uma comunidade de microrganismos que se fixam em 
superfícies bióticas ou abióticas, recobertos por uma matriz extracelular polimérica composta principalmente 
por polissacarídeos, proteínas, DNA extracelular e lipídeos. A matriz do biofilme garante uma série de 
vantagens para a colônia, como proteção celular, sobrevivência em ambientes desfavoráveis, maior adesão 
em ambientes não estáveis, melhor comunicação entre as células, o que facilita as atividades bioquímicas e 
melhor proliferação, além de dificultar o acesso, que protege os microrganismos contra a ação de antibióticos 
e antifúngicos (Costerton, 2014; Bowen et al., 2017; Wolferen et al., 2018).
A película adquirida é a principal superfície para a formação do biofilme oral. A formação do 
biofilme compreende cinco estágios principais, conforme ilustrado na Figura 1. O estágio inicial 
começa com a aderência às células planctônicas dos microrganismos por meio de forças de Van 
der Waals, forças elétricas de dupla camada, interações moleculares e celulares resultando em um 
estágio reversível. Na segunda etapa ocorre uma adesão mais forte e a agregação e coagregação 
de outros microrganismos e a produção da matriz extracelular polimérica. Esta etapa é considerada 
irreversível e ocorre por meio de ligações covalentes e interações dipolo-dipolo. Durante a fase de 
maturação (terceiro estágio), os microrganismos liberam sinais auto-indutores para comunicação 
entre eles, o que facilita a expressão dos genes formadores de biofilme.
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e com isso, os microrganismos retornam à faseplanctônica e podem iniciar a formação de um novo biofilme em 
outras superfícies (quinto estágio). As células destacadas, embora na forma planctônica, geralmente retêm 
algumas das propriedades da população do biofilme, principalmente a suscetibilidade reduzida a antimicrobianos 
(Donlan e Costerton, 2002; Fulaz et al., 2019; Jamal et al., 2017).
[Inserir Figura 1]
Figura 1. Formação de biofilme dentário. (1) Adesão de microrganismos à superfície (película 
adquirida); (2) Formação da matriz extracelular polimérica; (3) Maturação do biofilme; (4) Dispersão do biofilme - 
descolamento e reversão das células planctônicas e então o ciclo do biofilme começa novamente (5).
Este sistema de microrganismos permanece em equilíbrio quando presente em um ambiente bucal 
saudável, onde os hábitos de higiene são praticados de forma regular e eficiente (AlShammery et al., 2019). No 
entanto, mudanças na microbiota do hospedeiro (por exemplo, devido ao uso de antimicrobianos), mudanças na 
resposta imune do hospedeiro (como estresse, infecção por outro microrganismo ou terapia imunossupressora), ou 
variações em um local, como pH ou nutricional a dieta causa um desequilíbrio, resultando nas doenças infecciosas 
orais mencionadas acima (Allaker, 2010; Lamont et al., 2018).
Nesse contexto, uma das doenças mais prevalentes relacionadas a microrganismos na área odontológica é 
a cárie dentária (de Oliveira et al., 2019). Que são desenvolvidos principalmente pelas bactérias Streptococcus 
mutans, Lactobacillus e Streptococcus sobrinus,
hidrolisam o açúcar da dieta à medida que se aderem ao dente e produzem ácidos que desmineralizam o 
esmalte dentário, caracterizando a formação de lesão cariosa (Aida et al., 2018; Calixto et al., 2016; Reis et al., 
2019).
Então, as doenças endodônticas também são causadas por Espécies de Streptococcus, espécies de 
Treponema, espécies de Fusobacterium e Enterococcus faecalis e entre outros (Bernegossi et al., 2020; 
Kandaswamy et al., 2016; Lang et al., 2016) pretendem causar infecções no canal pulpar e podem revelar vários 
grupos de inflamação, como pulpite irreversível, infecção pulpar e casos de retratamento dentário (Samiei et al., 
2016).
As doenças periodontais também são prevalentes e caracterizadas por inflamação profunda nos tecidos, 
destruindo as gengivas, sustentando o tecido conjuntivo (periodonto) e o
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osso alveolar, que pode causar situações mais graves de soltura dos dentes, causando danos na mastigação 
e até mesmo perda dos dentes (dos Santos et al., 2020). Algumas das bactérias envolvidas são Porphyromonas 
gingivalis, Tannerella forsythia, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium periodonticum, 
Eubacterium saburreum, Prevotella intermedia 
Treponema denticola, e outros (Akram et al., 2017;
Bernegossi et al., 2015).
Outra doença, chamada candidíase oral, é causada pelo fungo Candida spp. principalmente Candida 
albicans que causa infecções superficiais das membranas mucosas da boca e infecções sistêmicas (Fumes et 
al., 2018; Miyashiro et al., 2020). Podem ser mencionadas muitas outras doenças que estão envolvidas na 
cavidade oral causadas por outros microrganismos como varicela-zóster, herpes simplex, citomegalovírus, 
úlceras, bem como condições mais graves como o câncer oral (Shaw, 2017).
O tratamento convencional para remoção ou controle desses microrganismos orais consiste 
principalmente na sua remoção mecânica (processo físico), associada à administração sistêmica de 
antimicrobianos, que muitas vezes resulta na seleção de espécies resistentes e efeitos colaterais (Bapat et al., 
2019).
A resistência aos antimicrobianos é um grave problema de saúde pública em todo o mundo. De acordo com a 
Organização Mundial da Saúde (2019), a resistência microbiana é considerada uma pandemia invisível e afirma que cerca 
de 700.000 pessoas morrem anualmente. O cenário que os especialistas exemplificam é que esse número chegará a 10 
milhões em 2050 (OMS, 2019).
Nesse contexto, pesquisas inovadoras estão surgindo para criar alternativas de terapias menos invasivas para o 
tratamento de doenças bucais, com baixos efeitos colaterais. Como é o caso da Terapia Fotodinâmica (PDT) ou também 
conhecida como Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT), que possui resistência microbiana improvável (Diniz et al., 
2015; Kikuchi et al., 2015; Oniszczuk et al., 2016; Santin et al., 2014).
O aPDT é baseado em um fotossensibilizador (PS) ativado por uma fonte de luz sob um comprimento de 
onda específico atuando em uma célula-alvo. Durante a reação fotodinâmica, podem ser produzidas espécies 
reativas de oxigênio (ROS), que são extremamente tóxicas para os microrganismos e podem induzir a morte celular 
sem causar danos ao corpo humano (Carrera et al., 2016; Tavares et al., 2010). Além disso, a aPDT tem atividade 
contra bactérias, fungos, vírus e protozoários (Costa et al., 2011; Ozturk et al., 2020; Santos et al., 2019; Sepúlveda 
et al., 2020). Portanto, a eliminação de microrganismos na área odontológica
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O campo pode ser melhorado com a implantação de aPDT, visto que as infecções orais são geralmente superficiais e 
facilmente acessíveis à irradiação.
O mecanismo químico da aPDT é demonstrado na Figura 2. Baseia-se no Diagrama de Jablonski em 
que o PS no estado fundamental é irradiado por luz (sob o comprimento de onda adequado do PS) absorve 
um fóton (luz) gerando o PS no estado excitado estado singlete (breve vida útil que pode retornar ao estado 
fundamental por emissão de fluorescência) ou pode passar por um processo denominado cruzamento 
intersistema e gerar o PS no estado tripleto excitado (vida útil mais longa e pode retornar ao estado 
fundamental por fosforescência) que produz três tipos de reações (Tedesco et al., 2017; Scherer et al., 2017).
As reações do tipo I e II são consideradas indiretas e requerem oxigênio. O tipo I envolve reações de 
transferência de elétrons entre o estado excitado do PS e o microbiano
células, produzindo espécies radicais como, OH •, O • -
2, H 2 O 2, e causando estresse oxidativo
e morte celular. A reação tipo II envolve reações de transferência de energia entre os estados
de excitação do PS e das células microbianas, produzindo oxigênio singlete ( 1 O 2) e causando morte celular. As 
reações do tipo III e VI são consideradas diretas e não requerem
oxigênio. A reação do tipo III envolve o estado de excitação de tripleto de PS e os radicais livres nativos do 
microrganismo que causam citotoxicidade. E, finalmente, há também a reação do tipo IV que em suma envolve 
uma mudança estrutural no estado S1 do PS quando irradiado, permitindo que ele se ligue ao alvo celular por 
fotoisomerização (Kwiatkowski et al., 2018; Scherer et al., 2017 )
[Inserir Figura 2]
Figura 2. O mecanismo de ação aPDT baseado no Diagrama de Jablonski onde (1) o fotossensibilizador 
(PS) no estado fundamental, (2) absorve luz, (3) é excitado em um estado singlete, ou (4) passa pelo processo de 
cruzamento intersistema resultando em um estado excitado tripleto (5) gerando três tipos de reações.
Acredita-se que ambas as reações (tipo I e II) possam ocorrer concomitantemente durante aPDT em 
proporções diferentes dependendo do tipo de PS, mas o oxigênio singlete é o principal mediador fotodinâmico nos 
sistemas biológicos. Como o PS atua através da produção de oxigênio singlete e ROS, que não tem ação celular 
específica, eles interagem rapidamente com uma diversidade de substratos e estruturas celulares, tornando 
improvável a
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desenvolvimento de cepas resistentes (Liu et al., 2015). Embora, alguns estudos tenham mostrado um possível 
desenvolvimento de uma bomba de efluxo como mecanismo de defesa (De Aguiar Coletti et al., 2017; Hamblin, 2020) Isso, 
ainda não está consolidado na literatura, são necessárias mais pesquisas a esse respeito.
A irradiação durante a aPDT pode ser feita por diferentes fontes de luz como lâmpadas de amplo espectro, 
lâmpadas dediodo (LEDs), lasers e também por quimioluminescência. A ação desses dispositivos depende do 
comprimento de onda, da dose de radiação (J cm- 2), a densidade de potência (W cm- 2), e também, o tempo de 
incubação do PS (tempo de pré-irradiação) (Dias et al., 2016; Etcheverry et al., 2016; Ferraz et al., 2011)
Geralmente, os PS podem ter uma fórmula estrutural aromática ou mesmo linear, ser fotoativos e, 
também, podem ser usados topicamente ou sistemicamente. Vários tipos de corantes e PS podem ser usados 
para aPDT. Os PSs mais comumente usados para aPDT na área odontológica são curcumina, rosa de Bengala, 
azul de metileno, pórfiro de sódio, azul de toluidina O, verde malaquita e entre outros (Alves et al., 2018; Mahmoudi 
et al., 2018; Sobczynski e Polski, 2017). O PS precisa ter algumas propriedades importantes, como absorção de luz 
sob o comprimento de onda apropriado (absorção preferencial na faixa de 400-800 nm), citotoxicidade mínima no 
escuro, fotoestabilidade e a principal delas é um bom rendimento quântico no estado tripleto excitado para promover 
a atividade antimicrobiana (Oruba et al.,
2015).
Embora aPDT demonstre vantagens como um tratamento não invasivo com rápida erradicação da célula 
microbiana, tempo de tratamento relativamente curto e baixas concentrações de PS com seletividade tóxica 
apenas para células de microrganismos na presença de luz e desenvolvimento ainda improvável de resistência 
microbiana (Benov , 2015), algumas desvantagens devem ser apontadas. Por exemplo, um padrão de protocolos 
específicos e padronizados para cada aplicação, pode ocorrer fotossensibilidade e a maioria dos PS comumente 
exibe características hidrofóbicas (solúveis em solventes orgânicos que podem ter efeitos tóxicos dependendo da 
concentração utilizada). Assim, é mais provável que o PS se agregue em meio aquoso resultando em baixa 
eficácia e a ação do aPDT pode ser comprometida, uma vez que a baixa biodisponibilidade contra as células alvo 
e a entrega limitada ao corpo (Castano et al., 2004; Chen et al., 2013). Para superar essas limitações e melhorar a 
ação terapêutica do aPDT, são necessárias novas estratégias, como a introdução de nanossistemas.
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A introdução de nanossistemas associados a aPDT para infecções orais tem potencial promissor para 
combater as limitações mencionadas acima e também tem o potencial de entregar PS no biofilme oral (Fekrazad 
et al., 2017; Lboutounne et al., 2017; Hu et al., 2018). Além disso, biofilmes são estruturas complexas e os 
antimicrobianos convencionais têm demonstrado dificuldade em atuar sobre eles. Além disso, o desenvolvimento 
de novas classes de antimicrobianos é um processo demorado, portanto, o desenvolvimento de abordagens 
alternativas é fundamental (Qayyum e Khan, 2016). Recentemente, houve um aumento significativo de estudos 
no campo da nanotecnologia farmacêutica para explorar nanossistemas para tratamento de biofilme (De Melo et 
al., 2013; Piñón-Segundo et al., 2019).
Nanosistemas são estruturas nanométricas que podem ser desenvolvidas a partir de polímeros de lipídios 
e metais ou óxidos metálicos divididos em nanopartículas orgânicas e inorgânicas (Khalid et al., 2020). Por meio de 
suas composições químicas, tamanho de partícula, carga superficial e outras propriedades, acabam direcionando e 
promovendo maior retenção por meio de interações do sistema com a matriz do biofilme e, assim, aumentam a 
eficácia antimicrobiana (Fulaz et al., 2019; Nafee, 2015) .
O propósito de incorporar um PS aos nanossistemas é devido às vantagens de melhorar a 
biodisponibilidade, solubilidade, permeabilidade, seletividade (evitando a distribuição para tecidos diferentes do 
alvo e minimizando os efeitos colaterais; no entanto, deve-se ter cuidado com PS de pacientes alérgicos e veículo 
usado ) Além disso, protegem contra fatores externos (luz e temperatura) e internos (pH e degradação enzimática), 
diminuem na flutuação da dose e na frequência de administração e possuem elevada área de superfície permitindo 
a incorporação de grande quantidade de PSs hidrofílicos e hidrofóbicos. Além disso, podem ser funcionalizados 
por meio de preenchimentos, ligantes, enzimas, anticorpos e outros na superfície da estrutura e também diminuem 
o potencial de resistência microbiana (MoraHuertas et al., 2010; Sur et al., 2019; Tan et al. , 2010).
As características físico-químicas dos nanossistemas, como o tamanho das partículas, acabam 
afetando sua interação com a matriz do biofilme, quanto menor o tamanho, melhor a penetração no biofilme. 
Outro aspecto importante é a carga superficial da partícula, pois quando o nanossistema está carregado 
positivamente, ele tem maior penetração na matriz do biofilme em comparação com cargas aniônicas ou 
descarregadas. Além disso, a hidrofobicidade do sistema contribui para ser absorvido por microorganismos. 
Assim, o tamanho, carga, grupos funcionais, bem como as propriedades dos PSs podem ser
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explorado para garantir o direcionamento no biofilme e aumentar a atividade antimicrobiana quando associado com 
aPDT (Benoit et al., 2019; Fulaz et al., 2019).
O significado dessa área de pesquisa é retratado no aumento de artigos publicados nos últimos dois anos. 
A Figura 3 ilustra o gráfico dos números das publicações que contêm os termos "nanopartículas", "aPDT" e 
"infecções orais" nos últimos 10 anos. Há uma escassez de estudos utilizando esses três termos em conjunto, 
principalmente para artigos de revisão.
[Inserir Figura 3]
Figura 3. O número de publicações nos últimos 10 anos que contêm os termos “nanopartícula”, 
“aPDT” e “infecções orais” (ISI: Science Direct, acessado em abril
2020).
Devido ao aumento nos últimos dois anos, é importante revisar as vantagens, desvantagens, 
desafios e perspectivas futuras dessa modalidade de tratamento para infecções bucais. Portanto, este artigo 
apresenta uma revisão bibliográfica dos PSs encapsulados em nanossistemas associados a aPDT para o 
tratamento de infecções bucais, para demonstrar a eficácia terapêutica dessa combinação para a área 
odontológica.
2. A aplicação potencial de fotossensibilizadores transportados em nanossistemas de distribuição de drogas 
associados a aPDT para infecções orais.
Nesta seção, apresentamos os PSs mais desenvolvidos transportados em nanosistemas de distribuição de 
drogas associados a aPDT para infecções orais, como nanopartículas orgânicas (lipossomas, nanopartículas 
poliméricas, ciclodextrinas, nanoemulsão e hidrogel) e nanopartículas inorgânicas (nanopartículas metálicas, 
nanopartículas de óxido metálico, mesoporoso sílica e pontos quânticos de grafeno) ilustrados na Figura 4.
[Inserir Figura 4]
Figura 4. Ilustração dos nanossistemas mais desenvolvidos para infecções orais associadas a aPDT sendo A- 
nanopartículas de ouro, B- nanopartículas de prata, C- nanopartículas de óxido de zinco, D- nanopartículas de óxido 
de ferro, E- nanopartículas de sílica mesoporosa, F-
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pontos quânticos de grafeno, G- lipossomas, H- hidrogéis, I- ciclodextrinas, nanopartículas poliméricas 
sendo J- nanosfera e K- nanocápsula e L- nanoemulsão.
Os estudos a seguir apresentam nanossistemas que são caracterizados usando a técnica de 
espalhamento dinâmico de luz (DLS) para avaliar o tamanho, índice de polidispersão (PDI), potencial zeta (ZP). 
Além disso, as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia eletrônica de transmissão 
(TEM) para avaliar tamanho e morfologia, espectrofotômetro ultravioleta-visível (UV-VIS) e testes biológicos 
com aPDT. Eles avaliaram os principais PSs frequentemente usados para aPDT, como verde de indocianina 
(ICG), azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TB), rosa bengala (RB), curcumina (CUR), clorina e6 (Ce6), 
cumarina 6 ( C6), incorporação de eritrosina (ER), fotoditazina (PDZ) e cloreto de alumínio ftalocianina (ClAlPc) 
em diferentes nanossistemas.
2.1 Nanopartícula Inorgânica
Nanopartículas inorgânicas(IN) são uma classe de materiais que foi amplamente utilizada na 
nanotecnologia devido às suas propriedades físico-químicas, boa biodisponibilidade que pode melhorar a 
solubilização, proteger contra a degradação, manutenção da estabilidade térmica e química, baixa toxicidade e 
possibilidade de ser funcionalizado melhorando a ação terapêutica (Kango et al., 2013). INs são constituídos por 
óxidos de metal (óxido de ferro, óxido de zinco, dióxido de titânio, etc.) (Dias et al., 2017), semicondutores (pontos 
quânticos de grafeno), sílica mesoporosa e nanopartículas metálicas (Sábio et al., 2019) . INs são sintetizados por 
dois métodos sendo físicos e químicos e geralmente menores que 100 nm de tamanho e, portanto, são altamente 
atraentes como um nanossistema de entrega de drogas (Pandey e Dahiya, 2016).
2.1.1 Nanopartículas Metálicas
Nanopartículas metálicas (MNPs) são constituídas por um aglomerado de átomos, variando em tamanho 
de 10 a 100 nm, com grande área superficial e volume, com reatividade química e atividade biológica (Agnihotri et 
al., 2019). Muitos metais preciosos são usados em nanopartículas e são chamados de nanopartículas de metais 
nobres, com destaque para
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ouro, prata, selênio, entre outros (Rice et al., 2019). A síntese de MNPs pode ser realizada usando dois 
métodos: de cima para baixo (começa com uma molécula grande e depois reduz para moléculas menores) ou 
de baixo para cima, oposto ao primeiro (Khan et al.,
2019). Para a síntese de nanopartículas, o método mais utilizado é a redução química, enquanto para 
nanopartículas de prata o método por redução por citrato de urânio e ácido gálico é o mais utilizado. No 
entanto, outros métodos, como métodos físicos e biológicos (Banach e Pulit-Prociak, 2016; Venkatesh, 2018).
Existem vários PS que são usados no aPDT, um dos mais usados é o MB. Darabpour et al. ( 2017) 
desenvolveram nanopartículas de ouro (GNPs) usando a técnica de redução química e MB imobilizado por 
interação eletrostática nos GNPs. A formulação foi desenvolvida para um estudo em resistentes à 
meticilina maduros Staphylococcus aureus ( MRSA) biofilme. Como uma análise confirmatória da 
conjugação de MB com GNPs (MB-GNPs), o tamanho e o ZP dos GNPs antes e depois da conjugação 
com MB foram realizados por UV-VIS. Os PNB-MB foram preparados em taxas diferentes (GNP: MB = 1: 
5; 1:10; 1: 20 e 1: 40), sendo a proporção 1:20 selecionada devido à boa estabilidade. Os GNPs 
apresentaram tamanho hidrodinâmico de ~ 14 nm e ZP de -37 mV e após conjugação com MB, aumentou 
para ~ 85 nm e o ZP passou a positivo, confirmando assim a conjugação, além da absorbância sob 
UV-VIS em 520 nm. MB-GNPs demonstrou importante fotoinativação através do biofilme de MRSA.
Uma redução de> 5 log 10 CFU foi encontrado. Assim, o uso de aPDT em MB-GNPs pode ser uma ótima alternativa no 
tratamento de biofilmes de MRSA (Darabpour et al., 2017).
Outro trabalho explorando o MB entregue pelo GNP foi proposto por Sherwani e colaboradores 
(2015). Os autores desenvolveram nanopartículas de ouro (GNP) conjugadas por interação eletrostática 
com MB e TB associada a aPDT contra C. albicans ATCC 90028. Os GNPs foram preparados usando o 
método de redução com Babosa
extrair. A síntese do PNB foi confirmada pela absorbância no UV-VIS utilizando a absorbância de 540 nm. GNPs 
mostram morfologia esférica e tamanho entre 10 e 20 nm por TEM. Uma mistura de GNP-MB e GNP-TB 
proporcionou melhores resultados, em comparação com conjugados isolados, na formação de biofilme e ensaio 
de biofilme maduro. Em células planctônicas de C. albicans, a inativação fotodinâmica foi quantificada pela 
comparação de UFC, que apresentou melhores resultados com a combinação de GNP-MB + GNP-TB. Uma 
diminuição de 50% no CFU de C. albicans foi obtida quando a combinação (GNP-MB + GNP-TB) foi usada. O 
potencial de aPDT também foi verificado na candidíase oral através de
11
estudo histopatológico. Verificou-se que a combinação GNP-MB + GNP-TB proporciona redução na cultura 
de fungos. Como resultado, observou-se que a combinação de GNP com PSs apresenta sinergismo na 
inativação fotodinâmica de C. albicans, com uso promissor de aPDT para infecções orais, tratar induzido 
por este microrganismo (Sherwani et al., 2015).
Outros metais como prata podem ser usados para obter nanopartículas metálicas para aPDT, como 
mostrado por Misba et al. ( 2016). Os autores avaliaram a eficácia das nanopartículas de prata (AgNPs) 
conjugadas com TB contra Streptococcus mutans biofilme (ATCC 35668). Os autores prepararam dois AgNPs, 
um revestido com citrato (AgNPCit) e o outro revestido com dextrano (AgNPDex). A caracterização foi 
realizada por DLS obtido um tamanho com 18 nm para AgNPDex e faixa de 21-24 nm para AgNPCit e ZP 
com valores de -3,93 mV e -232 mV, respectivamente. A morfologia das nanopartículas foi obtida por TEM 
demonstrando partículas esféricas. Os conjugados TB-AgNP demonstraram um aumento na inativação 
fotodinâmica contra S. mutans no ensaio de concentração inibitória mínima. Além disso, houve uma redução 
no número de células
viabilidade em 4 log 10 na contagem de placas após serem fotoativadas pela luz. Para o teste de biofilme, houve 
redução do biofilme tratado com os conjugados submetidos ao aPDT
foi observado. Além disso, a inibição do biofilme foi confirmada pelo ensaio de cristal violeta e microscopia 
confocal de varredura a laser (CLSM). O estudo propõe que aPDT induzida pelo conjugado TB-AgNP pode 
ser uma alternativa no controle de infecções mediadas por S. mutans biofilme (Misba et al., 2016).
Para determinar a influência das nanopartículas metálicas no efeito antimicrobiano do ICG, 
Afkhami et al. ( 2017) analisou e comparou a eficácia do ICG incorporado nas nanopartículas de prata 
(AgNPs) associadas ao aPDT. Os AgNPs foram obtidos com 30 nm de tamanho de partícula. O estudo foi 
implementado em canais radiculares de dentes humanos recém-extraídos e infectados com Enterococcus 
faecalis ATCC 29212 para produção de biofilme. Os grupos foram divididos em DL (dentes irradiados com 
LED sob 810 nm), NA (canais lavados com 5 mL de AgNPs sob concentração de 100 ppm), NA / ICG / DL 
(canais lavados com suspensão de AgNPs a 100 ppm) e irradiado com LED), e grupo N (canais lavados 
com 5 mL de NaOCl 2,5%). Uma grande redução no número de colônias foi verificada no grupo NA / ICG / 
DL. Esta técnica foi descrita pelos autores como um método potencial para erradicação de E. faecalis no 
tratamento dos canais radiculares (Afkhami et al., 2017).
12
O estudo realizado por Saafan et al. ( 2018) nanopartículas de prata preparadas
(AgNPs) com MB para aplicar sobre um modelo de cárie induzida por Streptococcus mutans
(1815T) biofilmes. Os AgNPs apresentaram morfologia esférica com tamanho de partícula de 19 ± 5 nm. Os 
grupos foram divididos em grupo I (0,02 mg mL- 1 com MB), grupo 2 (solução salina e laser), grupo 3 (AgNPs a 
200 μg / mL), grupo 4 (MB e laser), grupo 5 (MB, AgNPs e laser) e grupo 6 (controle negativo - não tratado) . 
Todos os grupos foram agitados no final e os grupos MB incubados durante 5 minutos no escuro antes da 
irradiação. O Grupo 5 foi o mais eficaz, permitindo uma redução de 95,28% do biofilme o que é sugerido como 
um potencial agente antibacteriano contra S. mutans, sendo uma possível combinação terapêutica para este 
modelo de cárie (Saafan et al., 2018).
Conforme mostrado pelo trabalho de Shitomi et al. ( 2020), os autores desenvolveram dois
nanopartículas chamadas nanocompósitos de Ag (AgNCs) e (AgNCs com RB) para avaliação 
antibacteriana contra Streptococcus mutans ATCC 35668, Porphyromonas gingivalis ATCC 33277, e Aggregatibacter 
actinomycetemcomitans ATCC 29522. A caracterização foi realizada utilizando UV-VIS a 485 nm, 
fluorômetro, ZP com o valor de -27 mV (AgNCs), e -51 mV (AgNCs / RB), e espectrometria de massa de 
plasma (ICP-MS). A atividade antibacteriana foi avaliada, após irradiaçãocom um diodo branco.
luz (LED) para gerar 1 O 2 pelo RB fotoexcitado e os íons Ag + liberados de
os AgNCs oxidados por 1 O 2 Inibição significativa foi observada usando a conjunção de AgNCs / RB. Foi 
considerado que a técnica era leve e dependente do tempo.
Além disso, a atividade permaneceu até 10 s após a irradiação. Então, as nanopartículas podem ser consideradas uma 
ferramenta promissora usada em combinação com aPDT (Shitomi et al., 2020).
Relatórios recentes mostraram que o selênio também pode ser usado para obter sistemas de entrega 
nanométrica metálica, incorporando agentes PS para aPDT. Haris e Khan (2017) desenvolveram uma 
nanopartícula de selênio (SeNP) incorporada com TB associada a aPDT no tratamento de Streptococcus mutans biofilme 
(MTCC 497). A síntese de SeNP foi confirmada por UV-VIS em diferentes concentrações de SeNP (20 -360 µL) 
apresentando um pico em aproximadamente 288 nm confirmando o processo de síntese. O SeNP foi 
caracterizado por MET obtendo um diâmetro médio de ~ 100 nm e morfologia esférica. Os resultados do teste 
biológico mostraram CIM (31,25 μg / mL) e MBC (62,5 μg / mL). SeNPs-TB mostrou maior atividade antibacteriana 
contra S mutans do que apenas tuberculose. Após 24 horas de incubação, a percentagem máxima de inibição de S. 
mutans a formação de biofilme foi de 20% e 60% para TB e SeNP - TB, respectivamente, revelada através de
13
ensaio de cristal violeta. De acordo com a análise XTT, houve uma redução de 32% na viabilidade celular na 
presença de SeNP-TB, enquanto, na presença de TB sozinha, foi observada uma redução de 22% no 
biofilme. Portanto, a combinação de aPDT com SeNP mostra melhores resultados e pode ser benéfica no 
tratamento de S. mutans ( Haris e Khan, 2017).
2.1.2 Óxidos Metálicos
Nanopartículas de óxido metálico (MO-NP) são partículas constituídas por diferentes óxidos 
metálicos, como óxido de ferro, óxido de titânio, óxido de zinco, óxido de alumínio, entre outros (Stani, 
2020). O óxido de zinco tem atraído considerável atenção em relação aos outros óxidos metálicos devido 
às suas excelentes propriedades como agente bactericida além de sua atividade antiinflamatória, sendo 
considerado biocompatível e seguro para uso humano. Devido às suas características biofarmacêuticas 
favoráveis, o óxido de zinco tem sido utilizado como um potencial nanossistema de distribuição de drogas, 
proporcionando um efeito sinérgico com as drogas (Agarwal et al., 2018; Agarwal e Shanmugam, 2019). 
Nanopartículas de óxido de ferro também são consideradas biocompatíveis e são amplamente utilizadas 
como um nanossistema de liberação de medicamentos que possui perfis de liberação controlada e atua 
no local alvo reduzindo os efeitos colaterais dos medicamentos. Adicionalmente,
2018).
Para avaliar a aplicação potencial de MO-NP no tratamento da periodontite, a
estudo anterior objetivou desenvolver um Fe 3 O 4 nanopartícula (Fe 3 O 4- NP) incorporado com Ce6 e C6 para 
mediar aPDT contra três patógenos periodontais ( Estreptococo
sanguinis, Porphyromonas gingivalis e Fusobacterium nucleatum). Além disso, o
autores investigaram a eficácia de inibição deste Fe 3 O 4- NP em plâncton e biofilme
cultura dos patógenos. Fe 3 O 4- Os NPs de silano @ Ce6 / C6 mostraram 100 nm de diâmetro com alguma agregação 
conduzida por magnetismo. Imagens TEM exibem um tamanho médio de 122,4
nm. Em relação ao tamanho, todos os NPs exibiram um tamanho de até 150 nm com uma distribuição estreita. 
Nanopartículas de óxido de ferro não promoveram alterações nos picos de emissão de Ce6 e C6. O ensaio de 
citotoxicidade demonstrou um número adequado de células viáveis
(mais de 90%) quando a concentração de 2,5 μM foi usada. Resultados de Fe 3 O 4- NP sem irradiação de luz 
foram semelhantes ao grupo controle, o que destaca a ausência
de efeito antibacteriano quando o Fe 3 O 4- NP foi empregado sozinho. sSilane @ Ce6 / C6 + L
14
grupo teve um efeito equivalente ao Fe 3 O 4- silano @ Ce6 / C6 + L independentemente das cepas do patógeno. Os resultados 
da análise de vivos / mortos confirmaram a contagem de UFC obtida. Esses
os resultados indicaram que a incorporação de nanopartículas de óxido de ferro não influenciou o efeito do aPDT nos 
biofilmes analisados. Embora reduções significativas tenham sido observadas para todas as espécies testadas (p 
<0,05), essas reduções foram diferentes quando a nanopartícula em combinação com aPDT foi empregada. O efeito 
acabou F. nucleatum biofilme era
diminuiu cerca de 4 log 10 reduções, enquanto P. gingivalis exibiu mais de 5 log 10
reduções. Em conclusão, as nanopartículas exibiram efeito aPDT mediado por Ce6,
uma vez que foi observada intensa atividade antibacteriana sobre os biofilmes periodontais. aPDT
mediado por Fe 3 O 4- silano @ Ce6 / C6 demonstra 4-5 log 10 reduções na contagem de CFU
em comparação com os grupos de controle. Assim, os autores relataram Fe 3 O 4- silane @ Ce6 / C6 NPs como uma estratégia 
antibacteriana potencial contra patógenos relacionados ao periodontal (Sun et al.,
2019).
Pacientes submetidos a tratamento ortodôntico são um desafio para os dentistas na prevenção de lesões 
de manchas brancas (o estágio inicial da lesão de cárie), uma vez que a higiene dental é dificultada. A 
incorporação de NP em compósitos à base de resinas com o objetivo de exercer efeito antimicrobiano tem sido 
proposta para contornar esta situação clínica. Pourhajibagher et al. (2019b) avaliaram o efeito de um adesivo 
ortodôntico com nanopartículas de óxido de zinco incorporadas com CUR (Cur / ZnONPs) como um novo 
compósito fotopolimerizável contra Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Lactobacillus acidophilus. As 
nanopartículas foram caracterizadas por MEV, obtendo um diâmetro de 3080 nm e morfologia esférica. Em relação 
aos ensaios biológicos após 48 h de formação do biofilme, o número de células viáveis foi de 6,97 ( S. mutans), 6,64 
( S. sobrinus), e 6,31 ( L. acidophilus) log CFU / mL. Nenhuma colonização de microorganismo até 90 dias foi 
observada para 7,5% em peso fotoativado. Cur / ZnONPs. S. mutans e S. sobrinus biofilmes foram mais sensíveis à 
fotoativação do que L. acidophilus. Cur / ZnONPs com menos de 7,5% em peso ativado por LED exibiram 
colonização apenas no dia 90 por L. acidophilus. A formação de L. acidophilus biofilme mostrou uma redução de 
99,98% nos dias 90 em superfícies tratadas com 7,5% em peso fotoativado. Cur / ZnONPs em comparação com o 
grupo de controle (Cur / ZnONPs livre de irradiação de LED). Além disso, não houve diferenças na resistência de 
união e na pontuação do índice de remanescente adesivo entre o adesivo ortodôntico experimental e convencional. 
Desta forma, concluiu-se que Cur / ZnONPs podem ser
15
incorporado em adesivos ortodônticos para promover a atividade antimicrobiana e para controlar a formação de biofilme de 
espécies relacionadas à cariogênica (Pourhajibagher et al., 2019b).
De acordo com os estudos mencionados anteriormente, o MO-NP parece ser uma opção viável em termos 
de estratégia antimicrobiana. O MO-NP foi incorporado a diferentes fotossensibilizadores e tem mostrado resultados 
promissores em aPDT. Além disso, os compósitos à base de resina contendo MO-NP podem inibir o crescimento de 
microrganismos, o que pode ser conveniente para os médicos dentistas em alguns cenários clínicos.
2.1.3 Pontos quânticos de carbono
Os pontos quânticos de carbono (CQDs) são nanopartículas baseadas em nanomateriais feitos de carbono, 
como grafite, nanotubos de carbono (CNTs), grafeno e outros (Zhu et al.,
2015). Os CQDs primeiro relacionam datas de 2004, como uma alternativa para substituir os pontos quânticos 
convencionais, que eram extremamente tóxicos. A síntese para obtenção de CQDs é dividida em métodos 
top-down e bottom-up (Rossini et al., 2019). Um tipo de CQDs amplamente utilizado como sistema farmacêutico 
de nanodistribuição são os pontos quânticos de grafeno (GQD), que se caracterizamcomo um nanossistema com 
tamanho de partícula em torno de 10 nm, e apresentam propriedades promissoras como alta área superficial, 
possibilidade de funcionalização, boa solubilidade em meio aquoso, biocompatibilidade, baixa citotoxicidade, 
fotoestabilidade e resistência à fotodegradação, o que os torna excelentes para aplicações de aPDT (Devi et al., 
2019; Pourhajibagher et al., 2019a).
Para aumentar os efeitos antibacterianos promovidos pelo Cur, o sistema GQD-Cur foi estudado. 
Pourhajibagher et al. (2019a) desenvolveram pontos quânticos de grafeno (GQDs) contendo CUR 
(GQD-CUR) associado a aPDT para o tratamento de periodontite. Os GQD-CUR foram caracterizados por 
DLS obtendo um tamanho médio em torno de 10 nm, o que corroborou com as análises de MEV que 
mostraram diâmetro de 10 nm e morfologia esférica do GQD-CUR. A síntese foi confirmada pela técnica de 
UV-VIS apresentando picos em 430 nm. A estrutura cristalina do GQD-CUR demonstrou um pico em 2θ = 
21◦ por difração de raios-X. Os resultados biológicos foram testados a partir de Aggregatibacter 
actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis biofilmes, e Prevotella intermedi a e mostrou a contagem 
de UFC reduzida nos grupos GQD + LED azul (73,1%), CUR + LED azul (82,2%) e GQD-CUR + LED azul 
(93%) quando
16
em comparação ao grupo controle (p <0,05). Após o tratamento com uma concentração de 6,25–100 µg / mL de 
GQD-CUR com uma dose de 60–420 J / cm 2 produziram ROS de células de patógenos mistos. O ROS produzido 
por GQD-CUR-aPDT é considerado dependente da dose. Os resultados dos ensaios de PCR demonstraram uma 
redução na expressão de genes como o gene rcpA ( A. actinomycetemcomitans), gene fimA ( P. gingivalis), e gene 
inpA ( P. intermedia). Portanto, o GQD-CUR mediado por aPDT promoveu um efeito antimicrobiano nas bactérias 
testadas. Além disso, demonstrou a regulação negativa do padrão de expressão dos genes do biofilme testados, 
mostrando uma modalidade diferente para o tratamento da periodontite (Pourhajibagher et al., 2019a).
2.1.4 Sílica mesoporosa
Nanopartículas de sílica mesoporosa (MSNs) foram desenvolvidas na década de 70 e são sistemas 
nanométricos com tamanhos entre 2-50 nm, que apresentam propriedades interessantes para a liberação de fármacos 
(Jafari et al., 2019). Devido à sua estrutura de poros ajustável internamente, morfologia versátil, estabilidade química e 
grande área de superfície (externa e interna). Além disso, eles podem encapsular uma variedade de drogas dentro dessas 
estruturas, protegendo-as contra a degradação enzimática e, também, sua superfície pode ser funcionalizada por meio de 
muitos ligantes, como enzimas, anticorpos e outros (Sábio et al., 2019). Diferentes técnicas de síntese (soft e hard 
templates) são as principais responsáveis pelo controle de propriedades físicas como tamanho de partícula, tamanho de 
poro e morfologia dos MSNs (Nik et al., 2020).
Para avaliar o potencial de aplicação do MSN no tratamento da candidíase, um estudo anterior 
direcionado por Paramanantham et al. (2018) desenvolveram uma nanopartícula de sílica mesoporosa 
incorporada com RB (MSN-RB) associada a aPDT para o tratamento de C. albicans. O MSN-RB foi caracterizado 
por TEM obtendo um tamanho médio de 500 nm com morfologia esférica e sem clusters. Além disso, mostrou 
um EE de 58,54 ±
0,75% e um LC de 11,44 ± 0,33%, e a liberação máxima após 3 h foi de 66,38 ±
5,67%. Os resultados de fluorescência e UV-VIS corroboraram, pois demonstraram o pico em 540 nm para RB e 
MSN-RB confirmando o processo de incorporação de RB ao MSN. Os resultados dos testes biológicos 
mostraram uma captação celular máxima de 53,03 ±
3,04% após 2 he 55,18 ± 3,8% na porção de vazamento máximo de proteína para o MSN-RB. Os 
resultados da fotoinativação antimicrobiana de células planctônicas
17
(irradiado por 5 min) resultou em uma redução significativa de 88,62 ± 3,4% (MSN-RB + luz), enquanto RB + luz 
apresentou reduções de 40,96 ± 2,71%. O conjugado (MSNRB) apresentou maior eficiência na produção de 
ROS do que o isolado MSN e RB. A inibição do biofilme foi observada para MSN-RB (79,64 ± 3,05%) e RB (42,2 
± 2,6%) apresentando um resultado promissor e o percentual máximo de redução na viabilidade celular foi de 89 
±
6,9%. Assim, o conjugado MSN-RB promoveu um efeito antimicrobiano significativo. O MSNRB 
associado ao PDD pode ser eficaz no tratamento de C. albicans
(Paramanantham et al., 2018).
2.2 Nanopartícula Orgânica
Nanopartículas orgânicas (O-NP) são nanopartículas sólidas que consistem em polímeros ou lipídios, como 
nanopartículas poliméricas, hidrogéis, lipossomas, micelas, nanoemulsões entre outros, com um tamanho de partícula 
que pode variar até 1000 nm (Jeevanandam et al.,
2018). O-NPs têm sido amplamente explorados como sistemas de entrega de drogas devido às suas notáveis 
propriedades biofarmacêuticas, como a capacidade de incorporar drogas hidrofílicas e hidrofóbicas, boa 
biodisponibilidade, boa solubilidade em água, maior eficiência de encapsulamento, baixa toxicidade sistêmica, 
proteção contra degradação e controle liberação (Gessner e Neundorf, 2020; Mitragotri et al., 2020; Srinivasan 
et al., 2015) Além disso, sua superfície pode ser funcionalizada (Kim et al., 2013). Vários métodos são descritos 
na literatura para a preparação dessas nanopartículas, pois cada sistema possui suas técnicas e propriedades 
específicas adequadas (Allouche, 2012).
2.2.1 Lipossomas
Devido aos fosfolipídios serem capazes de formar estruturas fechadas em duas camadas 'em um meio aquoso 
(Bangham e Horne, 1964), os lipossomas surgiram como uma estratégia farmacêutica potencial para melhorar a eficácia 
do aPDT e o direcionamento do medicamento (Lila e Ishida, 2017). Os lipossomas possuem propriedades importantes 
como a não toxicidade, além de serem biocompatíveis, a capacidade de incorporar uma grande quantidade de 
medicamentos e possuem uma liberação controlada (Al-Jamal e Kostarelos, 2011; Chorilli et al., 2013; Li et al. ., 2019) que 
podem favorecer seu uso nas estratégias de tratamento contra microrganismos. Flexibilidade
18
na estrutura dos lipossomas e sua capacidade de transportar várias drogas hidrofílicas e hidrofóbicas são características 
que os tornam um nanossistema de entrega controlada de drogas em um ambiente clínico (Chorilli et al., 2013). Os 
lipossomas têm propriedades físicas, como a composição de lipídios, tamanho, fluidez de bicamada e carga de superfície 
que podem influenciar o comportamento da droga e modificar seu perfil farmacocinético e biodistribuição no corpo (Chen 
et al.,
2013). Desta forma, fotossensibilizadores entregues por lipossomas para PDT foram avaliados.
Os lipossomas catiônicos têm grande potencial para incorporação de PS, como visto por Longo et al. (2012) 
avaliaram o AlClPc incorporado em lipossomas catiônicos contra bactérias cariogênicas associadas a aPDT. 
Verificou-se que a carga superficial dos lipossomas catiônicos exibiu um ZP positivo (~ 46 mV) por DLS, o que 
promoveu um aumento da interação entre as bactérias cariogênicas e os lipossomas. Os resultados dos ensaios 
biológicos mostraram contagens de UFC destacando que a aplicação de aPDT promoveu diminuição considerável 
para todas as culturas de bactérias avaliadas. Além disso, o lipossoma catiônico AlClPc não reduziu a turbidimetria 
das bactérias quando usado sozinho. O ensaio de citotoxicidade em células eucarióticas não mostrou redução na 
viabilidade celular para nenhum tratamento com o PS sozinho ou com aPDT. A respeito de na Vivo ensaios, os 
pacientes não relataram quaisquer efeitos adversos durante e após os protocolos clínicos. Em todas as cavidades 
inscritas, foi observada uma redução significativa na contagem absoluta de UFC após aPDT, com uma redução média 
de 82% do total de bactérias cariogênicas. Concluiu-se que aPDT mediada por AlClPc incorporada em lipossomas 
catiônicos pode ser uma terapia auxiliar adequadapara a descontaminação da cavidade dentária antes de 
procedimentos restauradores. Seu uso para desinfecção cavitária durante o manejo da lesão de cárie foi observado 
uma vez que foi verificada redução na carga bacteriana para em vitro e na Vivo condições. Além disso, foi afirmado 
que o AlClPc pode ser eventualmente aplicado como estratégia antimicrobiana em outras infecções orais, por 
exemplo, lesões endodônticas e periodontais (Longo et al., 2012).
Os lipossomas podem se comportar de maneira diferente em sistemas biológicos, dependendo de sua carga 
superficial. Para suportar esses lipossomas com diferentes cargas (positivas, neutras ou negativas) e sua capacidade 
de se ligar a Porphyromonas gingivalis usando um lípido fluorescente incorporado na membrana do lipossoma foram 
investigados por Ko et al. (2013) No mesmo estudo, o efeito antibacteriano de aPDT mediado por ftalocianina de zinco 
livre ou encapsulada em lipossoma também foi avaliada. O fotossensibilizador utilizado (ftalocianina de zinco) 
apresentou baixa toxicidade no escuro, estabilidade fotoquímica e forte absorção na região vermelha, o que pode 
facilitar a penetração da luz nos tecidos. Aproximadamente 99% de
19
lipossomas carregados positivamente foram ligados a P. gingivalis enquanto aqueles com carga neutra ou 
negativa exibiram ligação fraca (12,3 e 18,1%, respectivamente). A encapsulação em lipossomas mostrou 
qualquer precipitação aparente do fotossensibilizador. A ftalocianina de zinco encapsulada em lipossomas teve 
citotoxicidade consideravelmente maior contra P. gingivalis do que ftalocianina de zinco livre (63% para 5 µg / mL 
e 77% para 10 µg / mL encapsulado em lipossoma versus 20% para formulação livre). De acordo com os 
resultados, espera-se que os lipossomas catiônicos retenham o fotossensibilizador fixado ao biofilme que, como 
resultado, pode prolongar o período de fixação e atuar como um reservatório local do fotossensibilizador. A maior 
eficácia da ftalocianina de zinco em lipossomas catiônicos sugere seu uso para liberação localizada de drogas em 
bolsas periodontais e placa dentária (Ko et al., 2013).
Em conclusão, os lipossomas têm sido sugeridos como um nanossistema de entrega de drogas potencial em 
PDT para infecções orais e descontaminação oral. Cárie dentária, doenças periodontais e lesões endodônticas foram 
apontadas como algumas situações clínicas em que os lipossomas poderiam ser empregados. Além disso, os 
lipossomas catiônicos parecem aumentar a ação do fotossensibilizador e prolongar sua meia-vida. Apesar dos 
resultados promissores, faltam estudos que investiguem a TFD utilizando fotossensibilizadores encapsulados em 
lipossomas para aplicação oral, uma vez que a maioria dos estudos tem como foco a aplicação em câncer. Assim, 
novos estudos são fundamentais para afirmar com segurança o uso de lipossomas na área odontológica.
2.2.2 Hidrogel
Os hidrogéis são cadeias poliméricas reticuladas por ligações físico-químicas formando uma malha 
em uma estrutura tridimensional (3D). Esta cadeia polimérica pode consistir em polímeros naturais ou 
sintéticos em uma taxa de 0,1 a 2% e a composição restante consistindo em água 99% (Frade et al., 2018). 
O tamanho da malha, a densidade da reticulação, a flexibilidade das cadeias e sua capacidade de ligar a 
água para modular a estrutura e as propriedades mecânicas dos hidrogéis (Raghuwanshi e Garnier, 2019). 
Os hidrogéis obtidos possuem tamanho entre 1 a 1000 nm e sua caracterização foi feita por reologia, 
medidas de força, determinação de composição, microscopia, etc. Estas caracterizações são importantes 
para definir as propriedades e aplicação dos
20
hidrogel. Por causa da biocompatibilidade dos hidrogéis em fluidos biológicos, tornou-se um nanossistema de 
entrega de drogas atraente (Feksa et al., 2018).
Fotoditazina (PDZ) foi estudada como um hidrogel para melhorar sua aplicação tópica. 
Carmello et al. (2017) avaliaram um hidrogel incorporado com PDZ associado a aPDT em Candida 
albicans, Candida glabrata, e Candida tropicalis
biofilme. Biofilmes de espécie única e dupla espécie foram tratados com uma concentração de 150 mg / mL de PDZ por 
20 minutos (tempo de pré-irradiação) e iluminados por 9 min com uma dose de luz de 37,5 J / cm 2 Os resultados de 
viabilidade celular para o biofilme de espécie única
mostrou redução para C. glabrata ( 1.0 log 10) C. albicans ( 1,2 log 10) e C. tropicalis
(1,5 log 10) e os biofilmes duo espécies mostraram uma redução de 1,0 log 10 para todas as espécies tratadas. O 
uso da concentração de 150 mg / L reduziu a biomassa total de C.
albicans em 24,4%, C. tropicalis por 39,2%, e C. glabrata em 43,7% de acordo com a análise de cristal 
violeta. Não houve redução total na biomassa do biofilme das duas espécies. Finalmente, o PDZ incorporado 
no hidrogel associado ao aPDT foi mais eficaz em relação ao C albicans biofilme de uma única espécie 
demonstrando um possível e eficaz tratamento da candidíase oral (Carmello et al., 2017).
.
2.2.3 Ciclodextrinas
As ciclodextrinas (CD) são consideradas oligossacarídeos cíclicos formados por 6 a 8 unidades de 
glicose (α-CD, β-CD e γ-CD) e sua estrutura externa é hidrofílica e interna hidrofóbica (Szente et al., 2018), 
portanto, são capaz de incorporar uma variedade de drogas. Eles são produzidos por ciclização enzimática do 
amido. O CD tem algumas propriedades interessantes, como melhorar a solubilização e estabilização, proteger 
contra a degradação, melhorar a biodisponibilidade e aumentar a eficiência de incorporação, razão pela qual 
eles são nanosistemas de entrega de drogas atraentes (Menezes et al., 2019; Tang et al., 2020).
A Β-ciclodextrina foi estudada com a incorporação de MB para melhorar o efeito antibacteriano. 
Sales et al. (2019) desenvolveram β-ciclodextrina (CD) incorporada com MB para a aplicação de aPDT 
contra o biofilme de S. mutans. A incorporação de
21
O MB foi feito por spray-dryer e a caracterização do CD-MB foi feita por TEM que apresentou diâmetro médio 
de 230 nm e morfologia esférica. Para avaliar o efeito do aPDT usando este sistema, 13 grupos foram 
analisados. Um laser (com uma dose de 320 J / cm 2) e um LED (com uma dose de 8,1 J / cm 2) com 5 minutos 
de pré-irradiação. Os resultados biológicos demonstraram no ensaio de CFU uma redução estatisticamente 
significativa para o grupo controle, com o grupo LPH (fotossensibilizador + nanopartícula +
peróxido de hidrogênio) alcançando a maior redução com 2,19 log 10 Não houve melhora do efeito 
após a incorporação do peróxido de hidrogênio no CD-MB. O
Imagens de microscopia confocal mostraram que os grupos tratados sem luz não reduziram a viabilidade do biofilme de 
S. mutans células; no entanto, os grupos tratados com luz mostraram uma diminuição significativa na S. mutans células. 
Portanto, o CD-MB mediado por aPDT pode ser uma possível ferramenta para o tratamento de S. mutans ( Sales et al., 
2019).
2.2.4 Nanopartícula Polimérica
Nanopartículas poliméricas (PN) são nanométricas, geralmente de sistemas de liberação de 
fármacos de 1-999 nm, obtidas por meio da associação de monômeros ou polímeros e surfactantes. 
Na última década, esses sistemas têm mostrado muitas aplicações na área farmacêutica devido à sua 
capacidade de modular as propriedades físico-químicas dos fármacos, melhorando a distribuição do 
fármaco (ou seja, facilitando a penetração e deposição do fármaco em tecidos de difícil acesso) e 
diminuindo a riscos associados à toxicidade sistêmica; As características mais interessantes que 
levaram o PN a ser amplamente explorado como sistemas alternativos de entrega de PS para aPDT é 
a capacidade de entregar PS localmente, sem administração sistêmica, bem como a capacidade de 
proteger o PS da degradação. Além disso, características como morfologia, propriedades de superfície,
2014). A PN também tem outras vantagens como vida útil mais longa, alta estabilidade e excelente 
biocompatibilidade(Yadav et al., 2019). Os principais polímeros utilizados na fabricação de PNP são os 
naturais, como gelatina, quitosana (Calixto et al., 2019) e lecitina, ou sintéticos, como PLGA (poli (ácido 
lático-co-glicólico)), poli (ε -caprolactona), poliestireno e poliacrilato (Zhang et al., 2013) são divididos em 
duas classes, nanocápsulas (parede polimérica com um núcleo feito de óleo ou água) e outra
22
é chamada de nanoesferas (são constituídas por matrizes poliméricas e não por núcleo (Lu et al.,
2011). Esses sistemas coloidais poliméricos podem ser obtidos por meio de rotas químicas (ou seja, polimerização em 
emulsão convencional, polimerização interfacial) ou métodos físicos (ou seja, secagem por spray, nanoprecipitação) 
(Nasir et al., 2015).
Dentre os polímeros mais estudados para preparação de NP, o polímero PLGA é um dos mais 
frequentes conforme pode ser relatado no estudo de Pagonis e colaboradores (2010) que demonstrou PN 
com PLGA incorporado com MB para tratamento endodôntico associado a aPDT. A PN foi obtida por meio da 
técnica de deslocamento de solvente, usando PLGA de grau médico, Pluronic F-108 e copolímero tribloco 
ABA de poli (óxido de etileno) (PEO), poli (óxido de propileno) e MB (10% p / p). MB-PLGA PN apresentou 
tamanhos de 100 a 250 nm, com distribuição de tamanho homogênea, ZP de -
31,87 mV, além da forma esférica e superfície lisa, confirmada por MEV. Dados experimentais mostram 
que MB-PLGA PN concentra-se principalmente na parede celular da bactéria. aPDT foi realizada usando 
MB-PLGA PN e em suspensão bacteriana e em vitro modelo de biofilme de raiz ( Enterococcus faecalis, ATCC 
29212), levando a
aproximadamente 2 log 10 mortes bacterianas por E. faecalis suspensões e redução de 58% na viabilidade bacteriana de 
canais radiculares infectados. PN biodegradável foi obtido com sucesso
e o aPDT foi empregado com sucesso para controlar o crescimento bacteriano no modelo de canal radicular, indicando uma 
alternativa interessante para o uso clínico (Pagonis et al., 2010).
Outro estudo usando PLGA pode ser visto por Klepac-Ceraj e colaboradores (2011) também 
desenvolveram PN PLGA carregado com MB associado a aPDT. Esses PN foram obtidos usando PLGA de grau 
médico, copolímero tribloco Pluronic F-108 ou brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e MB (10% p / p) através do 
método de deslocamento de solvente. PNP aniônica usando Pluronic F-108 apresentou um tamanho médio de 218 ± 
3,1 nm, ZP de -38,30 ± 0,17 mV, enquanto PNP catiônica - usando CTAB - apresentou um tamanho médio de 205 ± 
1,3 nm e ZP de +43,5 ± 1,83 mV. Os ensaios aPDT foram realizados em bactérias planctônicas (em suspensão) e 
as amostras de biofilme coletadas de pré-molares ou molares de 14 indivíduos. A PN catiônica carregada com MB 
expõe uma fotoatividade bacteriana mais alta em culturas planctônicas e de biofilme quando comparada com a PN 
aniônica carregada com MB, que por sua vez mostrou maior toxicidade do que MB descarregado ou luz sozinha. 
Estes resultados reforçam o potencial de PN PLGA contendo MB para aPDT sobre biofilmes orais (Klepac-Ceraj et 
al., 2011).
23
Outro polímero amplamente utilizado para a preparação de PN é a quitosana (CS). Chen et al. (2012) 
propôs o uso de quitosana de baixo peso molecular para obter PN carregada com ER para terapia aPDT contra 
bactérias e leveduras. Após uma triagem inicial, a formulação final apresentou tamanho médio de 80,9 ± 7,43 nm, 
ZP médio de +66,5 ± 4,4 nm e PDI de 0,097, além de eficiência de encapsulação> 95%. Amostras planctônicas e 
de biofilme foram preparadas usando Pseudomonas aeruginosa ( ATCC 27853) Streptococcus mutans
(ATCC25175), e Candida albicans ( MYA-2836 TM). Para ambos, planctônico ou biofilme, nanopartículas de quitosana 
carregadas com ER irradiadas pela luz foram consideradas as mais capazes de reduzir a viabilidade microbiana através 
de aPDT, quando comparadas com ER descarregado e PN carregadas com ER no escuro, bem como carregadas com 
eritrosina PNP sem incidência de luz. A técnica de encapsulamento proposta também reduziu a dose necessária do 
fotossensibilizador para acionar aPDT. As amostras foram coletadas em diferentes tempos de incubação para cada 
microrganismo: o maior aPDT foi encontrado para o maior tempo de incubação. Esses resultados indicam a influência 
do tempo de incubação e do tamanho na eficácia da quitosana PN contra P. aeruginosa S. mutans, e C. albicans ( Chen 
et al., 2012).
As nanoesferas de PLGA carregadas com ICG revestidas com quitosana foram propostas por 
Nagahara e colegas (2013). Essas nanoesferas foram obtidas pelo método de difusão em solvente, utilizando 
PLGA, álcool polivinílico, caprilato e triglicerídeo caprato, ricinoleato condensado com hexaglicerina. O sistema 
foi capaz de mostrar em vitro adesividade na parede bacteriana de P. gingivalis, bem como outros patógenos 
periodontais,
Fusobacterium nucleatum e Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Portanto, o uso de irradiação de LED 
usando a PN tem mostrado um excelente efeito aPDT e pode ser uma ferramenta significativa para o tratamento 
contra patógenos periodontais, incluindo P. gingivalis ( Nagahara et al., 2013).
A quitosana, um polímero natural, provou ser uma ferramenta eficiente para a obtenção de NP como 
visto por Shrestha e Kishen (2014) fornecer com sucesso a eficiência do RB incorporado na quitosana PN para 
tratar bactérias presentes no canal radicular. RB carregado em nanopartículas de CS (CSRBnp) apresentou 
superfície lisa examinada por microscopia eletrônica de transmissão, tamanho médio de 60 ± 20 nm e ZP médio 
de 30 ± 0,06 mV. O PN (CSRBnp) demonstrou a morte de E. faecalis no padrão de inibidores. A interação da 
amostra sem aPDT demonstrou uma redução de 50 a 65% na viabilidade bacteriana. A amostra + aPDT 
demonstrou eliminação total de bactérias mesmo na presença de inibidores após interação de 24 horas. Este 
efeito pode ser atribuído à quitosana catiônica
24
superfície das nanoesferas, promovendo um mecanismo sinérgico com a liberação do singlete de oxigênio após 
a irradiação. Portanto, encapsular RB em PN demonstrou ser uma tecnologia eficiente para aumentar a atividade 
antimicrobiana do fotossensibilizador (Shrestha e Kishen, 2014).
Nanopartículas de quitosana mostraram propriedades biológicas notáveis contra biofilmes, conforme 
demonstrado por Cavalcante, Tedesco e Takahashi (2020), que propuseram o uso de nanopartículas de CS 
carregadas com CIAlPc (CSNPs) e determinaram que é em vitro eficácia contra S. mutans biofilmes. Os CSNPs 
foram obtidos por gelificação iônica, utilizando quitosana de baixo peso molecular e apresentaram tamanho inferior 
a 350 nm, PDI variando de 0,20 a 0,38, indicando homogeneidade da formulação; Os valores de ZP encontrados 
foram superiores a +30 mV, conforme esperado e previamente descrito na literatura. Em vitro os ensaios foram 
feitos usando uma fonte de luz de 600 nm. CSNPs mostraram
aumenta a fototoxicidade para CIAlPc e 1 log 10 Redução de CFU / mL em S. mutans viabilidade celular do biofilme quando 
comparada ao grupo controle (sem luz / sem droga). Além disso, os dados
mostra que essa redução foi estatisticamente semelhante ao padrão ouro utilizado (gluconato de clorexidina). Os 
dados do MEV mostram alterações morfológicas no biofilme após o tratamento com CSNPs. Assim, este tipo de 
abordagem pode ser considerada um adjuvante em tratamentos orais aPDT (Cavalcante et al., 2020)
Outro estudo sobre PLGA e MB como PS foi realizado por De Freitas e colegas (2016) que propôs 
nanopartículas de PLGA carregadas com MB para aPDT em periodontite crônica. PLGA PNP foi obtido através do 
método de liofilização por solvente, utilizando PLGA, Pluronic ® F-108 e oleato MB. Fotomicrografias SEM mostraram 
nanopartículas esféricas de 150–250 nm de diâmetros. Em vitro estudos contra bactérias planctônicas e laboratório de 
microcosmo oral, amostras de biofilme coletadas de 10 indivíduos adultosmostraram que aPDT usando nanopartículas 
de PLGA carregadas com MB promoveu um efeito de morte de 80% para bactérias planctônicas e 79% para amostras 
de biofilme, respectivamente, acima de 71% e 55% para MB livre, em comparação com o grupo controle (sem luz / 
sem droga). Os indivíduos também foram analisados quanto ao índice de sangramento gengival (GBI) e índice de 
placa visível (VPI), que diminuiu com aPDT usando nanopartículas de PLGA carregadas com MB. Outros parâmetros 
também mostraram que esses PNP são seguros para uso clínico. Portanto, esses resultados
25
demonstrar que a PN PLGA carregada com MB pode ser uma ferramenta útil no tratamento periodontal antimicrobiano (de Freitas 
et al., 2016).
Ainda explorando as propriedades do PLGA, Sasaki e colegas (2017) demonstraram com sucesso o 
potencial da PN PLGA carregada com ICG para o tratamento da periodontite associada a aPDT. O PN foi 
desenvolvido por difusão em emulsão de solvente. Usando
Porphyromonas gengivalis para os ensaios de aPDT, o ICG carregado com PN mostrou redução de 99% das unidades 
formadoras de colônia quando comparado ao controle (sem droga / sem luz), ICG sem carga ou nanoesferas vazias. 
Esses resultados confirmam a eficácia de um novo método transgengival de aPDT, que tem grande potencial para ser 
usado no manejo clínico da periodontite crônica (Sasaki et al., 2017).
Nas últimas décadas, o CUR demonstrou suas propriedades antimicrobianas em diferentes aplicações. 
Trigo-Gutierrez et al. (2017) propuseram PN carregados com CUR catiônico e aniônico para aPDT contra bactérias da 
microbiota oral. O PN foi obtido a partir de CUR, PLA, sulfato de dextrana e CTAB; Os dados de SEM mostram 
nanopartículas esféricas de superfície uniforme e lisa, com tamanhos variando de 193 a 291 nm, bem como eficiência 
de encapsulamento> 64%; A eficácia do aPDT foi avaliada usando culturas planctônicas de S. mutans, C. albicans, e 
MRSA e biofilmes de laboratório. CUR-PN aniônico apresentou menor inativação do biofilme e nenhuma citotoxicidade 
para suspensões planctônicas; CUR-PN catiônico mostrou um alto efeito de morte, mesmo para curcumina PN sem 
luz. Esses resultados sugerem que a nanoencapsulação CUR pode ser uma ótima abordagem para aumentar a 
eficiência antibacteriana da curcumina em aPDT oral (Trigo Gutierrez et al., 2017).
Outro estudo sobre as propriedades antimicrobianas de CUR foi realizado por Sakima e colegas 
(2018) que testaram PN carregada com CUR em um modelo murino de candidíase oral associada a aPDT. PN 
carregados com CUR catiônico e aniônico foram obtidos sob tamanho médio de 248 (± 86,39) nm e 225 (± 
60,38) nm, ZP de +35 (± 7,23) mV e −30 (± 12,58) mV, e PDI de 0,21 ( ± 0,09) e 0,15 (± 0,06), 
respectivamente. A PN catiônica apresentou eficiência média de encapsulação de 73,81% sobre 60,84% para 
a PN aniônica. NP aniônica não demonstra efeito antifúngico e NP catiônica reduzida C. albicans mesmo na 
ausência de luz. Esses dados corroboram a hipótese de que a aplicação proposta para NP carregada com 
CUR é um tratamento seguro e eficaz para candidíase oral (Sakima et al., 2018).
26
Uma alternativa promissora de tratamento é a obtenção de adesivo ortodôntico modificado (MOA) para 
tratamento local prolongado. Ahmadi e colegas (2020) demonstraram o em vitro resistência ao cisalhamento 
(SBS), índice de adesivo remanescente (ARI) e efeitos anti-biofilme de nanopartículas de PLGA carregadas com 
CUR dispersas em um (MOA). Esses experimentos foram realizados usando S. mutans ( ATCC 35668). A 
formulação otimizada carrega 7% de CUR e o tamanho e a morfologia foram confirmados por SEM. A eficácia 
anti-biofilme foi determinada tendo como grupo controle o biofilme formado sobre braquetes colados em placas de 
esmalte, frente a este próprio sistema tratado com CUR-PLGANPs, que apresentou forte inibição de crescimento 
no S. mutans biofilmes sem alterar significativamente parâmetros clínicos importantes, como SBS e ARI. Assim, 
CURPLGA-NPs podem servir como um aditivo antimicrobiano para adesivos ortodônticos, uma vez que a 
exposição a aPDT provou aumentar consideravelmente as propriedades antimicrobianas da curcumina (Ahmadi 
et al., 2020).
2.2.5 Nanoemulsões
As nanoemulsões consistem em um sistema coloidal com estabilidade térmica, dinâmica e cinética com o 
objetivo de incorporar fármacos para proteger e manter uma liberação controlada (Shakeel et al., 2012). Este 
nanossistema é obtido por dois líquidos imiscíveis caracterizados por duas fases, uma das quais se dispersa na 
outra por nanogotas (Carvalho et al., 2019; dos Santos Ramos et al., 2019; Medina-Alarcón et al., 2020 ) Além das 
duas fases, a nanoemulsão precisa de um surfactante para unir essas fases que é o processo de emulsão. Esse 
processo pode ser feito por meio de métodos de alta e baixa energia (Singh et al., 2017). De acordo com sua 
carga superficial, as nanoemulsões podem ser classificadas como neutras, aniônicas ou catiônicas. Por causa do 
pequeno diâmetro e baixa tensão superficial entre as duas fases distintas, a nanoemulsão não apresenta 
agregação ou precipitação (Sutradhar e Amin, 2013). Essas características podem facilitar a passagem das 
nanoemulsões através das membranas biológicas e melhorar a interação celular (Baspinar e Borchert, 2012). 
Assim, as nanoemulsões têm sido empregadas como um carreador de fármaco preciso para locais específicos e 
direcionados do corpo (Rai et al., 2018).
O efeito da aPDT mediada por ClAlPc incorporada em nanoemulsões (NE) contra Candida 
albicans foi investigado por Ribeiro et al. (2013). Foi relatado que o efeito de aPDT contra cultura 
planctônica e de biofilme era dependente da entrega
27
sistema (NE ou vazio), carga de superfície NE e dose de luz usada. NE vazio com 100 J / cm² foi a única 
combinação que erradicou completamente os microrganismos. NE-ClAlPc catiônico promoveu uma 
redução fúngica de 1,5 (com 50 J / cm 2) e 3.1 (com
100 J / cm 2) registro 10 NE-ClAlPc aniônico não mostrou efeito contra C. albicans. As taxas de mortalidade celular 
após aPDT foram atribuídas à atividade de fotossensibilização.
O catiônico NE-ClAlPc exibiu considerável toxicidade no escuro. Em contraste, a toxicidade no escuro não foi verificada 
para NE-ClAlPc aniônico. Embora seja uma toxicidade significativa no escuro, NE catiônico com 100 J / cm² foi eficiente 
em causar uma diminuição na C. albicans metabolismo (redução de 70%). NE vazio demonstrou um comportamento 
intermediário. Enquanto isso, o NE-ClAlPc aniônico exerceu um metabolismo celular aumentado (21%) em comparação 
ao controle negativo. Os resultados demonstraram que a maior dose de luz promoveu uma grande redução para todos 
os sistemas de liberação testados. Além disso, o NE catiônico exibiu baixa atividade contra a cultura planctônica e 
demonstrou melhores resultados contra C. albicans biofilme. Os autores afirmam que o nanossistema NE é uma 
ferramenta potencial para o tratamento da candidíase oral mediada por aPDT (Ribeiro et al., 2013).
Posteriormente, o efeito do mesmo fotossensibilizador (ClAlPc) incorporado ao NE contra espécies 
de bactérias e fungos foi relatado por Trigo-Gutierrez et al. (2018) desenvolveu um NE catiônico incorporado 
com aPDT mediada por ClAlPc contra Candida albicans, Candida glabrata, e Streptococcus mutans biofilme. 
Os resultados dos testes biológicos (UFC / mL) evidenciaram que os grupos que utilizaram o ClAlPc a 31,8 
μM irradiado por luz (dose de 39,3 J / cm 2) eram diferentes dos grupos de controle (p ≤
0,013). Além disso, nenhum efeito tóxico foi verificado quando o PS e as fontes de luz foram usados isoladamente. O 
efeito aPDT foi confirmado, desde 1.30 (para C. albicans), 1,39 (para C.
glabrata), e 2,24 (para S. mutans) registro 10 reduções foram observadas em comparação com o grupo não tratado. 
Atividade metabólica mais baixa foi encontrada para biofilmes que receberam
Tratamento aPDT (redução de 53,7%). A microscopiaconfocal mostrou que o biofilme multiespécies após aPDT 
exibiu uma fluorescência vermelha aumentada do que os outros grupos, o que indica um maior número de células 
não viáveis. Portanto, a aPDT mediada por ClAlPc usando NE e fonte de luz LED pode ser uma terapia auxiliar. No 
entanto, o uso de cepas padrão foi relatado como uma limitação do estudo. Além disso, os autores sugeriram que a 
inibição observada pode não ser específica da cepa e outros experimentos baseados em condições clínicas 
confiáveis são necessários (Trigo-Gutierrez et al., 2018).
28
Em 2019 outro estudo também havia proposto a Rodrigues et al. também desenvolveu nanoemulsão 
incorporada a aPDT mediada por ClAlPc contra Candida albicans e
Candida tropicalis culturas planctônicas. ClAlPc / NE sem irradiação de luz não foi capaz de diminuir a cultura de C.albicans 
e C. tropicalis sob qualquer concentração realizada neste estudo. Da mesma forma, quando o PS não estava 
presente, quaisquer doses de luz (25, 50 ou 100 J / cm 2) matou as células. APDT mediada por ClAlPc / NE contra C. 
albicans e C. tropicalis promoveu mortalidade celular significativa para todas as concentrações de PS e era 
dependente da fluência da luz. Em termos de redução da sobrevivência celular, 3 (fluência de 25 J / cm 2), 4 
(fluência de 50 J / cm 2), e 5 (fluência de 100 J / cm 2) ordens de magnitude foram observadas. Em geral, a lavagem 
das células antes da irradiação não teve efeito sobre a mortalidade celular durante C. albicans. No entanto, o 
oposto foi encontrado para C. tropicalis, devido ao aumento da mortalidade celular na concentração de PS mais 
alta (4,5 mM). Além disso, a concentração mais baixa de PS (0,045 mM) exibiu inativação mais alta do que ambas 
as concentrações de PS (0,450 e 4,500 mM) quando nenhuma lavagem antes da irradiação foi realizada. ClAlPc 
liga-se a C. albicans e C. tropicalis células e era dependente da concentração. A microscopia confocal mostrou que 
o ClAlPc foi capaz de penetrar em ambas as células. Além disso, foi determinado que o ClAlPc está localizado 
principalmente no citoplasma da célula. Em conclusão, aPDT mediada por ClAlPc / NE foi eficaz para promover a 
fotoinativação contra C. albicans e C. tropicalis células planctônicas sem diferença na suscetibilidade ao tratamento 
entre elas. Além disso, a nanoemulsão foi capaz de aprisionar rapidamente o ClAPc (Rodrigues et al., 2019).
No geral, NE apresentou resultados promissores em relação ao seu efeito antimicrobiano para aplicação oral. 
No entanto, deve-se ressaltar que todos os estudos incluídos investigaram o mesmo fotossensibilizador. Além disso, foi 
verificada uma tendência de uso de NE para infecções fúngicas. Assim, o comportamento de outros 
fotossensibilizadores na NE e seus efeitos contra diferentes microrganismos ainda são incertos e merecem atenção para 
futuras explorações.
3. Visão geral dos estudos recentes de nanossistemas associados a aPDT na área odontológica.
Um total de 29 estudos foram encontrados na literatura incorporando PS em nanossistemas 
associados a aPDT para tratamento de infecções orais. Esses estudos foram
29
anteriormente detalhados acima e, nesta sessão, estão resumidos na Tabela 1. Alguns parâmetros do aPDT foram 
adicionados, como tipo de luz, densidade de potência e comprimento de onda.
Tabela 1. Visão geral dos estudos recentes de PS em nanossistemas associados a aPDT para tratamento de 
infecções orais na área odontológica.
Nanossistema PS * Microrganismo Claro
Fonte
Comprimento de onda
e
densidade de potência
Ref.
Inorgânico
Nano-partícula
Prata
Nano-partícula
indocianina
verde
Enterococcus
faecalis
LIDERADO 810 nm
e
200 mW
650 nm
e
200 mW
(Afkhami
al., 2017)
et
Prata
Nano-partícula
azul de metileno Estreptococo
mutans
LIDERADO (Saafan et al.,
2018)
Estreptococo
mutans,
Porfiromonas
gengivalis
e
Aggregatibacter
actinomicetemco
mitans
Rosa
bengala
LIDERADO 532 nm
e
80 mW cm - 2
(Shitomi et al.,
2020)Prata
Nano-partícula
Prata
Nano-partícula
azul de toluidina O Estreptococo
mutans
Laser 630 nm
e
100 mW cm - 2
(Misba et al.,
2016)
Ouro
Nano-partícula azul de metileno Estafilococo
aureus
LIDERADO 650 nm
e 30 mW
(Darabpour et
al., 2017)
Ouro
Nano-partícula
azul de metileno
e toluidina
O azul
Incoerente
claro
(LumaCare)
662 nm- 635 nm
e
120 mW
(Sherwani et
al., 2015)Candida albicans
Selênio
Nano-partícula
630 nm
e
120 mW
(Haris
Khan, 2017)
e
azul de toluidina O Estreptococo
mutans
LIDERADO
Estreptococo
mutans,
Estreptococo
sobrinus, e
Óxido de zinco
nanopartículas
435 nm
e
1000-1400 mW
(Pourhajibagh
er et al.,
2019b)
curcumina LIDERADO
30
Lactobacillus
acidófilo
cm - 2
Estreptococo
sanguinis,
Porfiromonas
gengivalis e
Fusobacterium
nucleatum
Óxido de ferro
Nano-partícula
Cloro e6 e
Coumarin 6
630 nm
e
100 mW cm - 2
(Sun et al.,
2019)Laser
Mesoporoso
sílica
Rosa
bengala
Candida albicans Laser 532 nm
e
50 mW
(Paramanantha
m et al., 2018)
Aggregatibacter
actinomicetemco
mitans,
Porfiromonas
gengivalis, e
Prevotella
intermediário
LIDERADO 435 nm
e
1000-1400 mW
cm - 2
(Pourhajibagh
er et al.,
2019a)
Pontos quânticos curcumina
Orgânico
Nano-partícula
Zinco
ftalocianina
Porfiromonas
gengivalis
Luminária 660 nm
e
36 mW cm - 2
660 nm
e
40 mW
(Ko et al.,
2013)Lipossomas
Alumínio-
cloreto-
ftalocianina
Cariogênico
bactérias
(WL*)
Lipossomas Laser (Longo, 2012)
Polimérico
Nano-partícula
Rosa
bengala e
azul de metileno
Enterococcus
faecalis
Luminária 540-660 nm
e ND *
(Shrestha e
Kishen, 2014)
Estreptococo
mutans, Candida
albicans, e
Estafilococo
aureus
455 nm
e
33,58 mW cm - 2
(Trigo
Gutierrez et
al., 2017)
Polimérico
Nano-partícula
curcumina LIDERADO
Polimérico
Nano-partícula
azul de metileno Enterococcus
faecalis
LIDERADO 665 nm
e
1 W
(Pagonis et al.,
2010)
Polimérico
Nano-partícula
Alumínio-
cloreto-
ftalocianina
Estreptococo
mutans
LIDERADO 660 nm
e
100 mW
(Cavalcante et
al., 2020)
31
Polimérico
Nano-partícula
curcumina Estreptococo
mutans
Laser 405 nm
e
150 mW cm - 2
(Ahmadi et al.,
2020)
Polimérico
Nano-partícula
curcumina Candida albicans LIDERADO 455 nm
e
75 mW
(Sakima et al.,
2018)
Polimérico
Nano-partícula
azul de metileno Periodontite
bactérias
(WL*)
LIDERADO 660 nm
e
100 mW cm - 2
(de Freitas et
al., 2016)
Estreptococo
mutans,
Pseudomonas
aeruginosa e
Candida albicans.
Polimérico
Nano-partícula
eritrosina LIDERADO 540 nm
e
22 mW cm - 2
(Chen et al.,
2012)
Polimérico
Nano-partícula
indocianina
verde
e toluidina
O azul
Porfiromonas
gengivalis
LIDERADO 805 nm - 600 nm
e
5 W
(Nagahara et
al., 2013)
crônica
periodontite
placa dentária
amostras
Polimérico
Nano-partícula
azul de metileno LIDERADO 665 nm
e
10 mW
(Klepac-Ceraj
et al., 2011)
Polimérico
Nano-partícula
indocianina
verde
Porfiromonas
gengivalis
LIDERADO 805 nm
E
0,7 W
(Sasaki et al.,
2017)
Hidrogel fotoditazina Candida albicans,
Candida glabrata
e Candida
tropicalis.
LIDERADO 660 nm
e
71,7 mW cm - 2
(Carmello et
al., 2017)
Ciclodextrina azul de metileno Estreptococo
mutans
LIDERADO
e
Laser
660 nm
e
0,1 W
(Sales et al.,
2019)
Nanoemulsão alumínio-
cloreto-
Candida albicans LIDERADO 660 nm
e
(Ribeiro et al.,
2013)
32
ftalocianina 38,1 mW cm - 2
alumínio-
cloreto-
ftalocianina
Candida albicans
e Candida
tropicalis
675 nm
e
100 mW
(Rodrigues et
al., 2019)Nanoemulsão LIDERADO
Candida albicans,
Candida glabrata,
e Estreptococo
mutans
Nanoemulsão alumínio-
cloreto-
ftalocianina
LIDERADO 660 nm
E
21,84 mW cm - 2
(Trigo-
Gutierrez et
al., 2018)
* PS: fotossensibilizador; * ND: não determinado.
4. Desafios e perspectivas futuras
Na última década, a associação de aPDT com nanotecnologia tem despertado o interesse da 
comunidade científica por ter um impacto positivo nas diversas infecções bucais induzidas