Terapias fotônicas acontecem a partir da iluminação de moléculas que são cromóforos, ocorrendo a excitação de seus elétrons. Esses elétrons no estado excitado são capazes de voltar ao estado fundamental por diferentes caminhos, podendo gerar espécies reativas de oxigênio e realizar a terapia fotodinâmica, gerar calor usada na terapia fototérmica e imageamento fotoacústico ou emitir fluorescência. A verde (ICG) é capaz de seguir esses diferentes caminhos e vem sendo usada em terapias fotônicas, muitas vezes, com a nanotecnologia para superar seus problemas de agregação e degradação em soluções aquosas. Neste trabalho foi estudada uma nanoemulsão de ICG (NanoICG) quanto a suas propriedades ópticas e térmicas e suas aplicações, comparando com sua forma monomérica livre e dimérica. Testes de HPLC mostraram que houve a dimerização da ICG (dICG), quando na nanoemulsão. Como não há estudos na literatura das características fototérmicas e poucos estudos das características ópticas da dICG, foram feitas análises comparativas entre a ICG, a NanoICG e a dICG extraída da nanoemulsão. Foi encontrado que a fluorescência da dICG possui uma intensidade de menos de 5% em relação a ICG. Além disso, o espectro de absorção mostrou que as moléculas da NanoICG estavam organizadas na forma de agregados-J e a degradação dessa banda de absorção de luz ocorreu com aproximadamente 8 vezes menos intensidade que para a ICG quando submetidas a 37°C em água destilada (H2O) por 24 horas. A NanoICG se mostrou tão eficiente quanto a ICG quanto a capacidade de produção de calor quando irradiada. Contudo, a NanoICG mostrou taxas reduzidas de fotodegradação, acentuada fotoestabilidade em relação à ICG e capacidade fototérmica superior em phantoms de albumina. Com o potencial fototérmico apresentado pela NanoICG, foram realizados testes de terapia fototérmica in vivo em modelo murino de melanoma cutâneo. Tanto a NanoICG quanto a ICG aplicadas de forma intratumoral na concentração de 156 µg/mL foram capazes eliminar os tumores após sua irradiação. Portanto, a NanoICG formada de dICG é mais estável em meios aquosos que a ICG e possui uma capacidade fototérmica similar à ICG, com fotoestabilidade superior. Além disso, a NanoICG ainda pode ser explorada em seu potencial de carregar outras moléculas em seu interior.

Photonic therapies occur by the irradiation of chromophore molecules, which excites its electrons. These electrons in the excited state are able to return to the ground state through different paths, which may generate reactive oxygen species to perform photodynamic therapy, may generate heat to perform photothermal therapy and photoacoustic imaging, or may emit fluorescence. Indocyanine Green (ICG) is able to produce all these results and has been used for photonic therapies, and often is combined with nanotechnology to overcome its problems of aggregation and degradation in aqueous solution. In this dissertation, a nanoemulsion of ICG (NanoICG) was studied regarding its optical and thermal properties for application, with comparisons to its monomeric and dimeric free forms. HPLC tests showed a dimerization of ICG (dICG) while in the interface of the nanoemulsion. As in the literature there are no studies on the photothermal characteristics and few studies on the optical characteristics of dICG, comparative analyzes were carried out between ICG, NanoICG and dICG extracted from the nanoemulsion. It was found that the fluorescence of dICG has an intensity less than 5 % in comparison to ICG. In addition, the absorption spectrum showed that NanoICGs molecules were organized in a J-aggregates fashion and the degradation of its peak occurred in an 8 times less intense way than ICGs peak, both under 37°C in distilled water for 24 hours. NanoICG proved to be as efficient as ICG in terms of its ability to produce heat when irradiated. However, NanoICG showed reduced rates of photodegradation, marked photostability relative to ICG and superior photothermal capacity in albumin phantoms. With the photothermal potential presented by NanoICG, in vivo photothermal therapy tests were performed in a murine model of cutaneous melanoma. Both NanoICG and ICG, were applied intratumorally at a concentration of 156 µg/mL and were able to eliminate the tumor after its irradiation. In conclusion, NanoICG formed by dICG is more stable in aqueous solutions than ICG and has a similar photothermal capacity to ICG, with superior photostability. In addition, NanoICG can still be explored by its potential to carry other molecules inside of it.