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Development of silica composite materials aiming at applications in therapy and imaging diagnostic / Desenvolvimento de materiais compÃsitos à base de sÃlica visando aplicaÃÃo em terapia e diagnÃstico por imagemElis Cristina Chagas Gomes 18 July 2014 (has links)
In this work nanomaterials based on silica were synthesized aiming their applications in therapy and diagnostic imaging. The study was divided into two parts, the first relating to the synthesis and characterization of modified with folic acid. The second part involves the synthesis and characterization of modified nanoparticles with nitric oxide-releasing complexes.
Fluorescent nanoparticles were synthesized from the incorporation of fluorescent dyes in micellar medium containing tetraethylorthosilicate as silica precursor. The materials were functionalized with folic acid and characterized by TEM, nitrogen adsorption isotherms, UV-Vis, FTIR and fluorescence spectroscopy. The data suggest the incorporation of fluorophores to silica matrix with average nanoparticle diameter of 80 nm, low porosity, specific surface Ãrea of 45m2 g-1 and exhibited considerable ability to fluorescent emission. The photophysical studies for nanoparticles containing the two dyes: rhodamine B and dichlorofluorescein indicated the occurrence of Foster resonant energy transfer (FRET) process. The organofunctionalization of the silica matrix was confirmed by FTIR, UV-Vis and fluorescence spectroscopy results, suggesting the immobilization of folic acid to silica matrix by reaction between the amino groups of the composite (NPs-NH2) with the carboxylate groups of the folic acid.
In the second part [Fe(CN)4(isn)(NO)]- and cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ complexes were immobilized on to fluorescent silica nanoparticles All systems synthesized were characterized by UV-vis, FTIR and chronoamperometry (employing a nitric oxide-selective electrode). The characterization data showed the nitric oxide release in the visible region. The composite formed by the iron nitrosyl complex showed more photosensitivity than ruthenium nitrosyl complex. The results of chronoamperometry showed that the fluorescent dye played no key role on the increase of the wavelength of NO release. All systems showed a slow kinetics of NO release which is very promising for controlled release systems. / No presente trabalho nanomateriais à base de sÃlica foram sintetizados visando aplicaÃÃes em terapia e diagnÃstico por imagem. O trabalho foi dividido em duas partes, sendo a primeira referente à sÃntese de nanopartÃculas fluorescentes modificadas com Ãcido fÃlico. A segunda parte envolve a sÃntese e caracterizaÃÃo de nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes modificados com complexos liberadores de Ãxido NÃtrico. As nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes foram sintetizadas a partir da incorporaÃÃo de corantes fluorescentes em meio micelar contendo o precursor de sÃlica tetraetilortosilicato. Os materiais foram posteriormente funcionalizados com Ãcido fÃlico e caracterizados por MET, isotermas de adsorÃÃo de nitrogÃnio, UV-Vis, IR e espectroscopia de fluorescÃncia. Os dados sugerem fortemente a incorporaÃÃo dos fluorÃforos a matriz de sÃlica e evidenciam nanomateriais com diÃmetro mÃdio de 80nm, com baixa porosidade, Ãreas superficiais especÃficas de aproximadamente 45m2g-1 e com considerÃvel capacidade de emissÃo fluorescente. Os estudos fotofÃsicos realizados para as nanopartÃculas contendo os dois corantes: rodamina B e 2â,7â-diclorofluoresceÃna evidenciaram a ocorrÃncia do processo de transferÃncia de energia ressonante do tipo Foster (FRET). A organofuncionalizaÃÃo da matriz de sÃlica foi confirmada pelos resultados de FTIR, UV-Vis e espectroscopia de fluorescÃncia, que sugerem a imobilizaÃÃo do Ãcido fÃlico a matriz de sÃlica, por meio de reaÃÃo amÃdica entre grupos NH2 das nanopartÃculas compÃsitas NPs-NH2 com os grupos carboxilatos da molÃcula de Ãcido fÃlico. Na segunda parte do trabalho os complexos [Fe(CN)4(isn)(NO)]- e cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ foram imobilizados nas nanopartÃculas fluorescentes de sÃlica. Todos os sistemas sintetizados a partir desses complexos foram caracterizados por UV-Vis, FTIR e cronoamperometria utilizando eletrodo seletivo de NO. Os nitrosilos complexos imobilizados liberaram Ãxido nÃtrico na regiÃo do visÃvel, sendo o compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de ferro mais fotossensÃvel, comparado ao compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de rutÃnio. Todos os sistemas apresentaram uma lenta cinÃtica de liberaÃÃo de NO, resultado promissor para utilizaÃÃo em sistemas onde hà necessidade de liberaÃÃo controlada.
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Hiperalgesia articular no modelo de osteoartrite por transecÃÃo do ligamento cruzado anterior em ratos â efeito de inibidores da sÃntese de Ãxido nÃtrico e de polissacarÃdeos de elevado peso molecular / Articular hyperalgesia in the anterior cruciate ligament transection in rats - effect of nitric oxide inhibitors and of high molecular weight polysaccharidesRondinelle Ribeiro Castro 18 June 2004 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Animal models have been employed for the study of osteoarthritis (OA), but the articular hyperalgesia has received little attention. In this study, we standardized a method to study hyperalgesia in an OA model in rats, through the anterior cruciate ligament transection (ACLT), as well as the role of Nitric Oxide (NO). High molecular weight (MW) polysaccharides, such as Hylan G-F 20, as a gel preparation, have been used to relive pain in OA patients. Whether their activity is due to the high MW or to the gel state (viscossuplementation) is a matter of debate. We used the ACLT model to evaluate the effect of a polysaccharide from gum guar (GG) in the hyperalgesia. Wistar rats were subjected to ACLT (OA group). The hyperalgesia was measured using the test for articular incapacitation (AI) in rats (Tonussi & Ferreira, 1992), until 28 days. The joint lavage was used for determining cell influx (CI) and NO levels. The activity of the inducible NO synthase enzyme (iNOS) was evaluated by immunohistochemistry of the synovia. The articular cartilage was evaluated by quantifying the glycosaminoglycans (GAG) content of the cartilage of the femoral condyles. The animals of the OA group were compared to a sham group and to naive animals. Animals of the OA group received indomethacin (2mg/kg/d s.c.), L-NAME (30mg/kg i.p.) or 1400W (0,5mg/kg/d s.c.), NOS inhibitors, 30 min before the surgery and until sacrifice, at 7 days (prophylactic intervention). Animals of the OA group were compared to sham and naive groups. Other animals of the OA group received L-NAME or 1400W 3 days after the surgery, until sacrifice, at 7 days (therapeutic intervention). Still other animals of the OA group received GG (100μg i. art.), as a gel or as solution, from 4 through 7 days of OA and were compared to both a sham group and to a group that received Hylan G-F 20 (100microg i. art.), as a gel. Control groups received the vehicles. The OA group displayed significantly increased AI during the first 7 days (P<0.001). There was no difference in CI among all groups. NO release, at 7 days, was increased in the OA group (P<0.05), that was associated with an increased activity of the iNOS in the synovia. The GAG content was significantly increased in the OA group, measured at 14 days (P<0.05). Indomethacin significantly reduced the AI, as compared to the OA group (P<0.05). L-NAME and 1400W reduced the AI, only when given prophylactically (P<0.01), that was reversed by the co-administration of L-NAME and L-arginine. GG, either as a gel or as a solution, as well as the Hylan G-F20, significantly reduced the AI (P<0.05), as compared to the OA group. This is the first demonstration of a model to study hyperalgesia, quantitatively, in OA experimental models. There is increased release of NO in the ACLT model, probably via iNOS activation. The administration of NOS inhibitors inhibits the AI only if given prophylactically. This is also the first demonstration that GG promotes analgesia in the ACLT model in rats. Moreover, the anti-nociceptive effect of polysaccharides, at least in this model, is independent of their colloidal state. / Modelos animais sÃo usados para estudo da Osteoartrite (OA), mas a hiperalgesia articular tem sido pouco investigada. Nesse trabalho, padronizamos um mÃtodo para estudo da hiperalgesia no modelo de OA em ratos, por transecÃÃo do ligamento cruzado anterior (TLCA) e investigamos a participaÃÃo do Ãxido NÃtrico (NO). PolissacarÃdeos de alto peso molecular (PM), como o Hilano GF-20, na forma de gel, sÃo usados para reduzir a dor em pacientes com OA, mas nÃo està claro se sua aÃÃo à atribuÃvel ao alto PM ou à forma em gel (viscossuplementaÃÃo). Usamos o modelo de TLCA para avaliar o efeito de um polissacarÃdeo de goma guar (GG) na hiperalgesia. Ratos Wistar foram submetidos à TLCA (grupo OA). A hiperalgesia foi avaliada pelo teste de incapacitaÃÃo articular (IA) para ratos (Tonussi & Ferreira, 1992), por atà 28 dias. O exsudato articular foi usado para medida do influxo celular (IC) e da liberaÃÃo de NO. A atividade da enzima NO sintase indutÃvel (iNOS) foi avaliada por imunohistoquÃmica das sinÃvias. A cartilagem articular foi avaliada pela quantificaÃÃo dos glicosaminoglicanos (GAG) da cartilagem dos cÃndilos femorais. Os animais do grupo OA foram comparados a grupos falso-operados (Sham) e a controles normais (Naive). Animais do Grupo OA receberam indometacina (2mg/kg/d s.c.), L-NAME (30mg/kg i.p.) ou 1400W (0,5mg/kg/d s.c.), inibidores da NOS, 30 min antes da cirurgia e atà o sacrifÃcio, aos 7 dias (intervenÃÃo profilÃtica). Outros animais do grupo OA receberam L-NAME ou 1400W a partir de 3 dias apÃs a cirurgia, atà o sacrifÃcio, aos 7 dias (IntervenÃÃo terapÃutica). Outros grupos OA receberam GG (100microg i. art.), como gel ou soluÃÃo, dos 4 aos 7 dias de OA e foram comparados ao grupo sham e a um grupo que recebeu Hilano G-F 20 (100μg i. art.), como gel. Grupos controle receberam o veÃculo. O grupo OA apresentou IA significantemente maior durante os primeiros 7 dias (p<0,001). NÃo houve diferenÃa no IC entre todos os grupos. A liberaÃÃo de NO, aos 7 dias, foi maior no grupo OA (p<0,05), que foi associada a maior atividade da iNOS na sinÃvia. A quantidade de GAG foi maior no grupo OA, medida aos 14 dias (p<0,05). Indometacina reduziu significantemente a IA, em relaÃÃo ao grupo OA (p<0,05). L-NAME e 1400W inibiram a IA, apenas quando dados profilaticamente (p<0,01) sendo revertida pela co-administraÃÃo de L-NAME e L-arginina. A GG, em gel ou soluÃÃo, da mesma forma que o Hilano G-F 20, reduziu significantemente a IA (p<0,05), em relaÃÃo ao grupo OA. Esta à a primeira demonstraÃÃo de um modelo de estudo de hiperalgesia, de forma quantitativa, em modelos experimentais de OA. Existe aumento na liberaÃÃo de NO no modelo de TLCA, provavelmente via ativaÃÃo da iNOS. A administraÃÃo de inibidores de NOS inibe a IA nesse modelo apenas se feita de forma profilÃtica. Esta à tambÃm a primeira demonstraÃÃo que a GG promove analgesia no modelo de TLCA em ratos. Ainda, o efeito antinociceptivo de polissacarÃdeos, pelo menos nesse modelo, independe do seu estado coloidal.
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ParticipaÃÃo do Ãxido nÃtrico (NO) na modulaÃÃo central da hiperalgesia na artrite induzida por zymozan (AZy) em ratos. / Nitric oxide (NO) participation in central hyperralgesia modulation in modulation in the zymozan induced artritis (AZy) in rats.VirgÃnia ClÃudia Carneiro GirÃo 15 March 2006 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / We investigate in this work the role of the central nervous system in the modulation of the inflammatory peripheral pain in the zymosan induced arthritis (AZy) in rats. Cerebrospinal fluid (CSF) and sinovial fluid were collected from animals at different AZy times (1, 3, 6, 12 and 14 hours) in order to determine the nitrite level. Different groups of male, Wistar rats (n=6), 250 to 300g weight, were then submitted to surgery in order to place a cannula in the subarachnoid space, to allow for intrathecal (i.t) insertion of substances. The animals were also submitted to AZy followed by the paw suspension test (PST) that measures articular incapacitation (AI), aiming to analyze hyperalgesia in this experimental model. The pharmacological modulation was achieved by the prophylactic or therapeutic i.t administration of a NO donor (SIN-1), NOS inhibitors (L-NAME, 1400W), a soluble Guanylate cyclase inhibitor (ODQ), a GMPc analogue (8-Bromo-GMPc) and an NMDA receptor antagonist (MK-801). The ODQ was also administered intraarticulary to one group of animals. The results are expressed as mean  s.e.m, followed by ANOVA and the Tukey test, comparing to the groups that received the vehicle. The levels of nitrite in the CSF were smaller at 1 and 3 hours after zymosan injection, as compared with basal levels (P<0.05). The surgical procedure did not alter hyperalgesia. SIN-1 i.t (10 mcg) reduced the AI, while 40mcg increased the AI (P<0.05). L-NAME or 1400W, prophylactic or therapeutic, reduced the AI (P<0.05). ODQ i.t, prophylactic, but not therapeutic, reduced the AI, and also reverted the AI promoted by the 40mcg of SIN-1. Besides, ODQ, intraarticulary, reverted the AI promoted by the 40mcg of SIN-1, administered i.t. MK-801 i.t inhibited the AI, both caused by AZy and by the 40mcg of SIN-1. The results suggest a central endogenous anti-nociceptive role of NO in the acute articular hyperalgesia of the AZy. The NO, depending on the dose and local where it acts, may present an anti-nociceptive or pro-nociceptive effect in the AZy, both due to the activation of GMPc and the excitation of NMDA receptors. We have shown, for the first time, the existence of a peripheral-central activation way modulating the articular hyperalgesia in the AZy acute phase. / Nesse trabalho, investigamos a participaÃÃo do sistema nervoso central (SNC) na modulaÃÃo da dor inflamatÃria perifÃrica na artrite induzida por zymosan (AZy) em ratos. Coletou-se o lÃquor (LCR) e lavado articular dos animais em diferentes tempos de artrite (1, 3, 6, 12 e 24 horas) para a determinaÃÃo dos nÃveis de nitrito. Em seguida, diferentes grupos de ratos (n=6) machos, Wistar, pesando entre 250 300g, foram submetidos ao procedimento cirÃrgico para colocaÃÃo de uma cÃnula no espaÃo subaracnÃideo, para permitir a administraÃÃo intratecal (i.t) de substÃncias. Os animais foram tambÃm submetidos à artrite induzida por zymosan (AZy) seguida da realizaÃÃo do teste de suspensÃo da pata (TSP) para permitir a avaliaÃÃo da incapacitaÃÃo articular (IA), refletindo a hiperalgesia no modelo. A modulaÃÃo farmacolÃgica foi realizada atravÃs da administraÃÃo i.t, de forma profilÃtica ou terapÃutica, de um doador de NO (SIN-1), de inibidores de NOS (L-NAME, 1400W), de um inibidor da guanilato ciclase solÃvel (ODQ), de um anÃlogo do GMPc (8-Bromo-GMPc) e de um antagonista dos receptores NMDA (MK-801). Em um grupo, o ODQ foi tambÃm administrado por via i.a. Os resultados foram expressos em mÃdia  e.p.m., seguida de ANOVA e Teste de Tukey, comparando-se aos grupos que receberam o veÃculo. Os nÃveis de nitrito no LCR foram menores à 1 e 3 h apÃs a injeÃÃo do zymosan, em relaÃÃo aos valores basais (P<0,05). O procedimento cirÃrgico nÃo alterou a hiperalgesia. SIN-1 i.t (10mcg) reduziu a IA, mas 40 mcg de SIN-1 aumentaram a IA (P<0,05). L-NAME ou 1400W, de forma profilÃtica ou terapÃutica, reduziram a IA (P<0,05). ODQ i.t, profilÃtico, mas nÃo terapÃutico, reduziu a IA da AZy e tambÃm reverteu a IA promovida por 40mcg de SIN-1. Ainda, ODQ, intra-articular, reverteu a IA promovida por 40mcg de SIN-1, i.t., MK-801 i.t inibiu a IA tanto da AZy quanto de 40mcg de SIN-1. Os resultados sugerem um papel antinociceptivo endÃgeno central do NO na hiperalgesia articular aguda da AZy. O NO, a depender da dose e do local de aÃÃo, pode ter efeito prà ou anti-nociceptivo, por ativaÃÃo de GMPc e excitaÃÃo de receptores NMDA. De forma inÃdita, demonstramos a existÃncia de uma via de ativaÃÃo perifÃrico-central modulando a hiperalgesia articular na fase aguda da AZy.
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Estudo dos efeitos da inibiÃÃo crÃnica do Ãxido nÃtrico na reproduÃÃo de ratos machos / Study of the effect of the chronic inhibition of nitric oxide in the reproduction of male ratsAdriana da Rocha Tomà 20 June 2002 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Ãxido nÃtrico (NO), derivado da L-arginina pela Ãxido nÃtrico sintetase (NOS), a qual existe em vÃrias isoformas, Ã considerado um importante mensageiro molecular em vÃrios ÃrgÃos incluindo o trato genital masculino. Este estudo analisou o possÃvel efeito do L-NAME (NG-nitro-L-arginina metil Ãster), um inibidor nÃo seletivo de NOS sobre a descida testicular, emissÃo seminal induzida por colinÃrgico, funÃÃo testicular, comportamento sexual e fertilidade em ratos Wistar machos. O tratamento de ratos machos de 20 dias de idade com L-NAME na dose de 20mg/kg/dia por 10 dias consecutivos promoveu um significativo retardo na descida testicular comparado ao controle que recebeu salina. Este efeito do L-NAME foi bloqueado em animais prÃ-tratados com L-arginina (600mg/kg, s.c.), um substrato para a biossÃntese de NO, sugerindo que o NO exerce um papel modulador na descida testicular. Em ratos machos adultos, a pilocarpina (0,75 e 3,0 mg/kg, i.p.), droga colinÃrgica, induziu a emissÃo seminal de maneira dose-dependente. A emissÃo seminal em resposta a pilocarpina ( 3,0 mg/kg) foi diminuÃda em animais atropinizados sugerindo um efeito colinÃrgico. L-NAME tembÃm inibiu a emissÃo seminal induzida por pilocarpina e este efeito foi revertido por L-arginina (600mg/kg, s.c.) ou pela administraÃÃo conjunta de nitroprussiato de sÃdio (0,5mg/kg, s.c.). AlÃm disto, a anÃlise urinÃria de nitrato/nitrito demonstrou marcada alteraÃÃo em concordÃncia com o tratamento. Estes resultados sugerem que o NO participa na neurotransmissÃo inibitÃria responsÃvel pela emissÃo seminal em ratos estimulados com pilocarpina. Em experimentos realizados para verificar os efeitos da inibiÃÃo crÃnica de NOS sobre o comportamento copulatÃrio, o tratamento de ratos com L-NAME (40mg/kg/dia) durante um perÃodo de um ciclo completo de espermatogÃnese uma influÃncia inibitÃria sobre o comportamento sexual foi evidenciada por um aumento na latÃncia da primeira monta e intromissÃo e marcada inibiÃÃo da frequÃncia de intromissÃo e ejulaÃÃo. A inibiÃÃo crÃnica de NOS tambÃm demonstrou alteraÃÃo na funÃÃo testicular refletida pela diminuiÃÃo nos nÃveis sÃricos de testosterona, contagem de espermatozÃides e anormalidades espermÃticas. O nÃmero de fÃmeas grÃvidas, de machos que receberam tratamento crÃnico com L-NAME, foi reduzido resultando em 75% de inibiÃÃo da fertilidade. O efeito de L-NAME sobre a fertilidade masculina pode dever-se a inibiÃÃo da NOS perifÃrica e central promovendo inibiÃÃo da secreÃÃo local de androgÃnios e/ou gonadotrofinas. Os resultados mostram evidÃncias que o NO regula de maneira importante o processo reprodutivo masculino tais como descida testicular, comportamento sexual e fertilidade / Nitric Oxide (NO) derived from L-arginine by the nitric oxide synthase (NOS) which is expressed by various isoforms, is considered to be na important messenger molecule in several organ systems including the male genital tract. This study analysed the possible effects of L-NAME (NG-nitro-L-arginine methyl ester), a nonselective NOS inhibitor on testicilar descent; cholinergic stimulation-induced seminal emission; testicular function; sexual behaviour; and on fertility of male Wistar rats. Treatment of 20 days old male rats with L-NAME at 20mg/kg/day for 10 consecutive days caused a significant delay in the testes descent compared to controls that receives only normal saline. This effect of L-NAME was fully reversed in animals pretreated with L-arginine (600mg/kg, s.c.), a substrate for NO biosynthesis, suggesting stimulant drug pilocarpine (0.75 â 3.0 mg/kg, i.p.) induced a dose-related seminal emission. The seminal emission response to 3.0mg/kg of pilocarpine was greatly diminished in atropinized animals, suggesting a cholinomimetic effect. L-NAME, also inhibited the pilocarpine-induced seminal emission which could be reversed by L-arginine (600mg/kg, s.c.). Further, urine analysis for nitrate/nitrite metabolites showed marked alterations in accordance to the drug treatments. These results suggest that NO mediates the inhibitory neurotransmission responsible for seminal emission in pilocarpine stimulated rats. In experiments carried out to verify the effects of chonic NOS inhibition on copulatory behavior, treatment of rats with L-NAME (40mg/kg/day) for a period of one complete spermatogenic cycle caused an inhibitory influence on sexual behavior as evidenced by a increase in the first mount and intromission latencies and marked inhibitions of the intromission and ejaculation frequencies. Chronic NOS inhibition further evidenced impaired testicular function, reflected by decreases in serum levels of testosterone, epididymal sperm counts and sperm abnormalities. The number of females impregnated with males that received chronic L-NAME treatment was highly reduced, resulting in 75% inhibition of fertility. The adverse influence of L-NAME on male infertility could be due to NOS inhibition at both peripheral and central sites causing inhibition of local androgen and/or gonadotropin secretions. These results provide evidence that NO importantly regulates male reproductive processes such as testicular descent, sexual behavior and fertility
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Synthesis, characterization and reactivity study of the complexes cis-[Ru(bpy)2(TU)(H2O)](PF6)2 E cis-[Ru(bpy)2(TU)(NO)](PF6)3 / SÃntese, caracterizaÃÃo e estudo de reatividade dos complexos cis-[Ru(bpy)2(TU)(H2O)](PF6)2 E cis-[Ru(bpy)2(TU)(NO)](PF6)3Arquimedes Maia de Oliveira 15 April 2009 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Neste trabalho foi realizada a sÃntese e a caracterizaÃÃo dos complexos cis-[Ru(bpy)2(TU)(H2O)](PF6)2 e cis-[Ru(bpy)2(TU)(NO)](PF6)3, onde TU=TiourÃia e bpy= 2,2â-bipiridina, bem como os estudos preliminares relacionados a reatividade do nitrosilo-complexo frente a luz branca e na presenÃa do redutor biolÃgico cisteÃna. O aquo-complexo possui o ligante TiourÃia coordenado ao centro metÃlico via Ãtomo de enxofre, tendo em vista os dados obtidos por espectroscopia vibracional na regiÃo do infravermelho bem como aqueles calculados por DFT. O complexo apresentou um potencial de meia-onda (E1/2) referente ao par redox RuIII/II em 415 mV vs Ag|AgCl e um espectro eletrÃnico dependente do pH devido ao equilÃbrio de deprotonaÃÃo do hidrogÃnio do grupo NH2 da TiourÃia que ocorre com pKa = 10,11. O nitrosilo-complexo, que tambÃm possui o ligante TiourÃia coordenado ao centro metÃlico via Ãtomo de enxofre, apresentou um valor correspondente a frequÃncia de estiramento NO em 1932 cm-1, coerente com o valor do potencial de meia-onda (E1/2) referente ao par redox NO+/0 em 37,5 mV, com o valor obtido para a constante de equilÃbrio relacionada a reaÃÃo de inter-conversÃo nitrosil-complexo/nitro-complexo, K = 1,26 x 1015, e com os valores calculados por DFT para a energia do orbital LUMO e da carga parcial sobre o ligante nitrosil. O nitrosilo-complexo apresentou uma boa reatividade em relaÃÃo à liberaÃÃo de NO0 tanto por reduÃÃo eletroquÃmica quanto por reduÃÃo fotoquÃmica, porÃm o mecanismo em que ocorre esta liberaÃÃo no que se refere à fotoquÃmica se dà de uma forma diferenciada em relaÃÃo a sistemas similares da literatura. O mecanismo de liberaÃÃo do NO0 a partir do nitrosilo-complexo apÃs reaÃÃo com o redutor biolÃgico cisteÃna, tambÃm parece ocorrer de forma diferenciada em relaÃÃo a sistemas similares jà estudados. / In this work, it was carried out the synthesis and characterization of the
complexes cis-[Ru(bpy)
2
(TU)(H
2
O)](PF
6
)
2
and cis
-
[Ru(bpy)
2
(TU)(NO)](PF
6
)
3
, where
TU = thiourea and bpy = 2,2 '
-
bipyridine, and preliminary studies of the photoreactivity
of the nitrosyl complex and its reaction with cysteine, a biological reductant agent.
The aqua
-
complex contains the thiourea ligand coordinated to the metal
center
through the sulfur atom, according to the data obtained by infrared vibrational
spectroscopy and reinforced by theoretical study using DFT. The complex showed a half
-wave potential (E1/2) for the RuIII/II
redox couple at 415 mV vs Ag | AgCl and a p
H-dependent electronic spectrum, due to acid
-
base equilibrium of the proton released from
the NH
2
group of thiourea that presents a pKa = 10.11.
The nitrosyl complex, which also contains the thiourea ligand coordinated to the
metal center through the sulf
ur atom, showed NO stretching frequency at 1932 cm
-
1
,
which is also consistent with the half
-
wave potential (E
1/2
) for the NO
+/0
redox couple at
37.5 mV. Additionally, it was measured the equilibrium constant for the inter
-
conversion reaction of nitrosyl to nitro complex at K = 1.26 x 10
15
. These data were
further supported by empirical calculations carried out by DFT, where the en
ergy of the
LUMO orbital and the electronic density on the nitrosyl ligand were in agreement with
the previous data.
The nitrosyl complex has exhibited efficient release of NO in solution whether
upon electrochemical or photochemical reduction. Curiously,
the mechanism for the
photochemical release of NO was different from other similar complexes. The chemical
reduction of the nitrosyl complex with cysteine has efficiently released NO but again it
followed a different mechanism from that found in other rel
ated systems.
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Propriedades vibracionais de nanotubos e nanobastÃes de Ãxido de molibidÃnio.Josà Valdenir da Silveira 22 February 2010 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Estudamos nesta DissertaÃÃo as propriedades vibracionais, estruturais e morfolÃgicas de nanoestruturas de triÃxido de MolibdÃnio. O estudo focou em nanoestruturas com dois tipos de morfologia: nanobastÃes e nanotubos. Usando medidas de espalhamento Raman em nanobastÃes mostramos que estas nanoestruturas experimentam uma mudanÃa de morfologia no intervalo de Temperatura de 150 ÂC a 350 ÂC sem ocorrer mudanÃa de fase estrutural. A fase ortorrÃmbica à mantida estÃvel desde a temperatura ambiente (nanobastÃes) atà 650 ÂC, onde temos a formaÃÃo de grandes placas (tipo âbulkâ) atravÃs da coalescÃncia dos nanobastÃes. A interpretaÃÃo dos dados Raman (frequÃncia e largura de linha) em funÃÃo da Temperatura à reforÃada pelas imagens de microscopia eletrÃnica de varredura que revelam de forma direta as mudanÃas morfolÃgicas. Os nanotubos de MoO3 mostraram-se extremamente sensÃveis à potÃncia do LASER usado no experimento Raman. Variando a Temperatura de tratamento tÃrmico e realizando medidas in situ, nÃs observamos que em torno de 210 ÂC os espectros Raman dos nanotubos de MoO3 de uma Ãnica camada mudam completamente e o novo espectro à identificado como sendo da fase ortorrÃmbica do MoO3 âbulkâ. Medidas de espectroscopia Raman ex situ confirmam o colapso dos nanotubos por volta de 210 ÂC. Imagens de microscopia eletrÃnica de varredura para amostras tratadas em diferentes temperaturas confirmam as mudanÃas morfolÃgicas nos nanotubos de MoO3 de uma Ãnica camada. Mostramos que a espectroscopia Raman à uma ferramenta importante para investigar as mudanÃas estruturais e morfolÃgicas das nanoestruturas de MoO3.
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Estudo do papel do Ãxido nÃtrico nas mucosites oral e intestinal induzidas por 5-fluorouracil e metotrexato e efeito da glutamina e alanil-glutamina na mucosite oral induzida por 5-fluorouracil / Study of the paper of nitric oxide in the induced mucosites verbal and intestinal for 5-fluorouracil and metotrexato and effect of the glutamina and alanil-glutamina in the induced verbal mucosite for 5-fluorouracilRenata Ferreira de Carvalho LeitÃo 20 April 2007 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A mucosite induzida por quimioterÃpicos à um efeito colateral importante e limitante da terapia do cÃncer, cuja fisiopatologia nÃo à completamente compreendida. O presente estudo visa investigar o papel do Ãxido nÃtrico (NO) na patogÃnese das mucosites oral e intestinal induzidas por 5-fluorouracil (5-FU) e metotrexato (MTX) e os efeitos da glutamina (GLU) e alanil-glutamina (AL-GLU) na mucosite oral induzida por 5-FU. A mucosite oral foi induzida por duas administraÃÃes intraperitoneais (i.p.) de 5-FU nos 1 e 2 dias (60 e 40 mg/kg respectivamente), em hamsters. Os animais foram tratados subcutaneamente (s.c.) com os inibidores da Ãxido nÃtrico sintase (NOS), N-(3-(Aminomethyl)benzyl)acetamidina (1400W; 1 mg/kg), aminoguanidina (AG; 5 or 10 mg/kg), Nφ-Nitro-L-Arginina Methyl Ester (L-NAME; 5, 10 or 20 mg/kg) ou salina (0,4 ml), uma hora antes do 5-FU e, diariamente, atà o sacrifÃcio, no 10 dia. Em outro ciclo de experimentos, os animais receberam salina, suspensÃo de GLU ou de AL-GLU (100 mM) uma hora antes do 5-FU e, diariamente, atà o sacrifÃcio, nos 10 e 14 dias. A mucosite intestinal foi induzida pela administraÃÃo de MTX (2,5 mg/kg; s.c.) nos primeiros trÃs dias de experimentos, em ratos Wistar. Os animais foram tratados com AG (10 mg/Kg; i.p.), ou L-NAME (20 mg/Kg; i.p.), uma hora antes do MTX e, diariamente, atà o sacrifÃcio, no 5 dia. Na investigaÃÃo do papel do NO na mucosite oral induzida por 5-FU, os seguintes parÃmetros foram avaliados: anÃlises micro e macroscÃpica, atividade de mieloperoxidade (MPO) e da NOS, nÃveis teciduais de nitrito, imunohistoquÃmica para NOSi e detecÃÃo de morte celular. O efeito do 5-FU na produÃÃo salivar tambÃm foi avaliado. No estudo dos efeitos da GLU e AL-GLU, anÃlises micro e macroscÃpicas, atividade de MPO, detecÃÃo de morte celular, estoques teciduais de glutationa e concentraÃÃo sÃrica de glutamina foram os parÃmetros avaliados. No estudo do papel do NO na mucosite intestinal, foram realizados anÃlise histopatolÃgica, medida da altura de vilos nos trÃs segmentos do intestino delgado, atividade de MPO, detecÃÃo de apoptose, assim como, western blot e imunohistoquÃmica para NOSi. 1400W e AG, contrariamente ao L-NAME, reduziram os parÃmetros macro e microscÃpicos da mucosite oral e a infiltraÃÃo de cÃlulas inflamatÃrias, detectada na histopatologia e na atividade de MPO. Foram observados ainda, no 10 dia, maior atividade da NOS e marcaÃÃo imunohistoquÃmica para NOSi. 1400W reverteu a diminuiÃÃo da secreÃÃo salivar induzida por 5-FU. A mucosite oral induzida por 5-FU resultou na diminuiÃÃo dos nÃveis sÃricos de glutamina, bem como dos estoques teciduais de glutationa, no 10 dia, efeitos que foram revertidos pela administraÃÃo de GLU e AL-GLU. Apesar de nÃo ter prevenido a mucosite oral no 10 dia, o tratamento com GLU ou AL-GLU reduziu os parÃmetros macro e microscÃpicos da mucosite oral, e a atividade de MPO, no 14 dia. Na mucosite intestinal, AG e L-NAME preveniram o encurtamento de vilos e reduziram a necrose de criptas, assim como o infiltrado inflamatÃrio, efeitos induzidos pelo MTX, sendo esse Ãltimo constatado pela anÃlise histopatolÃgica e atividade de MPO. Foi detectado maior marcaÃÃo imunohistoquÃmica para NOSi no jejuno de ratos submetidos à mucosite intestinal. Esses resultados sugerem o papel relevante do NO na fisiopatologia das mucosites oral e intestinal. O presente estudo demonstrou ainda que a GLU e AL-GLU aceleraram a recuperaÃÃo da mucosa dos animais submetidos a mucosite oral por 5-FU, aumentando os nÃveis teciduais de glutationa, reduzindo a inflamaÃÃo e promovendo reepitelizaÃÃo / Mucositis induced by antineoplastic drugs is an important, dose-limiting and costly side effect of cancer therapy, which pathophysiology is not completely understood. The aim of the present study was to investigate the role of nitric oxide (NO) on the pathogenesis of oral and intestinal mucositis induced by 5-fluorouracil (5-FU) and methotrexate (MTX) and the effect of glutamine (GLU) and alanyl-glutamine (AL-GLU) on 5-FU-induced experimental mucositis. Oral mucosistis was induced by two intraperitoneal (i.p) administrations of 5-FU on the 1st and 2nd days (60 and 40 mg/kg, respectively) in hamsters. Animals were treated subcutaneously (s.c.) with the nitric oxide synthase (NOS) inhibitors N-(3-(Aminomethyl)benzyl)acetamidine (1400W; 1 mg/kg), aminoguanidine (AG; 5 or 10 mg/kg), Nφ-Nitro-L-Arginine Methyl Ester (L-NAME; 5, 10 or 20 mg/kg) or saline (0.4 ml), one hour before the injections of 5-FU and daily until sacrifice, on the 10th day. In another set of experiments, animals received saline, GLU or AL-GLU suspension (100 mM) one hour before the injections of 5-FU and daily until sacrifice, on the 10th or 14th day. Intestinal mucositis was induced by three administrations of MTX (2.5 mg/kg; s.c.) on the first three days of the experiment, in Wistar rats. Animals were treated i.p. with AG (10 mg/Kg), or L-NAME (20 mg/Kg), one hour before the injections of MTX and daily until sacrifice, on the 5th day. In the investigation of the role of NO on 5-FU induced oral mucositis, the following parameters were evaluated: microscopic and macroscopic analysis, myeloperoxidade (MPO) and NOS activities, nitrite level, immunohistochemistry for NOSi, salivary secretion, and cell death. In order to study the effect of GLU and AL-GLU, microscopic and macroscopic analysis, MPO activity, cell death, glutathione stores and the serum concentration of glutamine, were evaluated. In the MTX-induced intestinal mucositis, histopathological analysis was evaluated and the villus height in all three small intestine segments was measured. MPO activity, cell death, as well as, western blot and immunohistochemistry to evaluated the expression of the NOSi, were also conducted. 1400W or AG, but not L-NAME, reduced macroscopic and histological parameters of oral mucositis, and reduced the inflammatory cell infiltration as detected on histopathology and by MPO activity. Increased NOS activity and immunostaining for NOSi were detected. 5-FU induced a decrease in salivary secrection, observed on 4th day, and this effect was prevented by 1400W. The 5-FU-induced oral mucositis significantly decreased the serum GLU level as well as the cheek pouch glutathione stores, observed on day 10. GLU or AL-GLU reversed the 5-FU effects, restoring serum GLU levels and cheek pouch glutathione stores, observed on day 10, but did not prevent oral mucositis at this time. However, GLU and AL-GLU reduced macroscopic and histological parameters of oral mucositis, and reduced the MPO activity on day 14. In the MTX-induced mucositis, AG and L-NAME significantly prevented villous blunting, lamina propria cell death, and reduced crypt necrosis induced by MTX, decreasing neutrophil infiltration as detected by histopathology and by MPO activity. These data were associated with the detection of iNOS expression by Western blot and by immunohistochemistry in the jejunum tissue. These results suggest an important role of NO in the pathogenesis of oral and intestinal mucositis induced by 5-FU and MTX. The present study also demonstrated that GLU or AL-GLU hastens mucosal recovery increasing mucosal tissue glutathione stores, reducing inflammatory parameters and speeding reepithelization
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Estudo morfofuncional e dos mediadores inflamatÃrios envolvidos na patogÃnese da mucosite intestinal induzida por irinotecano (CPT-11) em camundongos: papel da caspase-1, interleucina-18 e Ãxido nitrÃco / Morphofunctional study and the inflammatory mediators involved on the pathogenesis of irinotecan (CPT-11)-induced intestinal mucositis in mice: role of caspase-1, interleukin-18 and nitric oxide.Roberto CÃsar Pereira Lima JÃnior 11 July 2008 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / IntroduÃÃo: A Mucosite Intestinal (MI) e a diarrÃia severas sÃo efeitos colaterais freqÃentes (15-25%) e limitantes da quimioterapia do cÃncer de cÃlon com Irinotecano (CPT-11). Atà o presente momento, pouco se conhece sobre a fisiopatologia da MI. Objetivo: Estudar os mecanismos e mediadores envolvidos na mucosite intestinal induzida por CPT-11, verificando a participaÃÃo da protease caspase-1, das citocinas interleucina-1 (IL-1), interleucina-18 (IL-18) e interleucina-33 (IL-33), do Ãxido nÃtrico, de mediadores 5-lipoxigenase e do PAF, assim como a seqÃÃncia de interaÃÃo entre esses mediadores sob aspectos da resposta inflamatÃria e morfofuncionais. MÃtodos: Camundongos Swiss, C57BL/6 (BL), BALB/c (BC) ou knockout para Caspase-1 (Casp-/-), IL-18 (IL-18-/-), Ãxido nÃtrico sintase induzida (iNOS-/-), 5-Lipoxigenase (5-LOX-/-), receptor para PAF (PAFr-/-) machos, 22 g, foram divididos em grupos (n=4-5) e tratados por 4 dias com salina (5 mL/kg, i.p) ou CPT-11 (60 mg/kg, i.p) ou foram prÃ-tratados com IL-18bp (proteÃna ligante de IL18, 200 Âg/animal/4 dias, i.p.), aminoguanidina (AG, 50 mg/kg, s.c, 2x/dia/4 dias), IL-33 (1 Âg/animal/4 dias, i.v, 1h antes do CPT-11) ou loperamida ([4x3 mg/kg e 4x30 mg/kg]/animal, s.c.) em associaÃÃo com CPT-11. No 5 dia, avaliou-se a diarrÃia por escores, o leucograma e, apÃs sacrifÃcio, coletou-se o duodeno para dosagem da atividade de mieloperoxidase (MPO, neutrÃfilos/mg tecido) e de Ãxido nÃtrico sintase induzida (iNOS pM citrulina/h/mg proteÃna), morfometria (razÃo vilo/cripta) e contratilidade in vitro à Acetilcolina (%contraÃÃo em relaÃÃo ao KCl60 mM). Para anÃlise estatÃstica utilizou-se ANOVA/Newman-Keuls ou Kruskal Wallis/Dunn. P<0,05 foi aceito. Resultados: Camundongos BL apresentaram um padrÃo de mucosite intestinal similar ao observado no camundongo Swiss sob aspectos morfofuncionais. O CPT-11 induziu leucopenia em todos os animais independentemente do tratamento aplicado. Adicionalmente, o CPT-11 induziu em animais BL e BC, nÃo tratados, aumento de MPO intestinal, reduÃÃo da relaÃÃo vilo/cripta, amento da contratilidade in vitro e dos eventos de diarrÃia comparados com animais injetados somente com salina (p<0,05). A despeito da administraÃÃo de CPT-11, animais Caspase-1-/-, IL-18-/- ou BC tratados com IL-18bp apresentaram atividade de MPO e de iNOS reduzidas, bem como aumento na relaÃÃo vilo/cripta, menor contratilidade duodenal in vitro e eventos de diarrÃia atenuados em comparaÃÃo aos respectivos controles tratados com salina (p>0,05). Dados idÃnticos tambÃm foram observados em camundongos injetados com IL-33 e que receberam CPT-11. A reduÃÃo na atividade de iNOS naqueles animais motivou o estudo do efeito do CPT-11 em animais iNOS-/- ou tratados com aminoguanidina. Observaram-se menores nÃveis de citocinas IL-1beta e KC, bem como uma atividade de MPO reduzida no duodeno desses animais. AlÃm disso, verificou-se preservaÃÃo da relaÃÃo vilo/cripta e da espessura da camada muscular, menor contratilidade duodenal in vitro e eventos de diarrÃia atenuados similar ao observado nos respectivos controles que receberam apenas salina (p>0,05). PorÃm, a administraÃÃo de CPT-11 a animais PAFr-/- foi capaz de induzir alteraÃÃes morfofuncionais e o aumento da atividade de MPO intestinal. Em camundongos 5-LOX /- ou tratados com loperamida (controle positivo), ambos os grupos injetados com CPT-11, observaram-se aumento da atividade de MPO e alteraÃÃes morfomÃtricas. Contudo, sobre aspectos funcionais de contratilidade in vitro, visualizou-se proteÃÃo. ConclusÃes: Esses resultados sugerem que a via caspase-1-IL-18 Ãxido nÃtrico contribui para o desenvolvimento da resposta inflamatÃria e alteraÃÃes morfofuncionais na mucosite intestinal induzida por CPT-11. A IL-33 parece ser um fator protetor compensatÃrio nessa cascata inflamatÃria. A 5-LOX e o PAFr parecem ter papel secundÃrio na patogÃnese da mucosite intestinal por CPT-11. / Introduction: Severe Intestinal Mucositis (IM) and diarrhea are frequent and dose-limiting side-effects of colon cancer chemotherapy with irinotecan (CPT-11). At present, much of IM pathophysiology remains unknown. Aims: To study the mechanisms and inflammatory mediators involved in CPT-11-induced intestinal mucositis, verifying the role of the protease caspase-1, cytokines interleukin-1 (IL-1), interleukin-18 (IL-18) and interleukin-33 (IL-33), nitric oxide, 5-lipoxygenase and PAF as well as the sequence of activation of these mediators in the inflammatory response and morphofunctional contexts. Methods: Swiss, C57BL/6 (BL), BALB/c (BC) male mice or caspases-1(Casp-1-/-), IL-18 (IL-18-/-), inducible nitric oxide synthase (iNOS-/-), 5-Lipoxygenase (5-LOX-/-), PAF receptor (PAFr-/-) knockout mice, 22g, were divided into groups (n=4-5) and treated for 4 days with saline (5 mL/kg, i.p.) or CPT-11 (60 mg/kg, i.p.) or were given IL-18bp (IL-18 binding protein, 200 Âg/animal/4 days, i.p.), aminoguanidine (AG, 50 mg/kg, s.c, 2x/day/4 days), IL-33 (1 Âg/animal/4 days, i.v, 1h previously CPT-11) or loperamide ([4x3 mg/kg and 4x30 mg/kg]/animal, s.c.) co-administered with CPT-11. On day 5, diarrhea and leukocyte counts were assessed, and following sacrifice duodenal portions of the animal were collected to assess myeloperoxidase (MPO, neutrophils/mg tissue) and nitric oxide synthase (iNOS pM citruline /h/mg protein) activity, morphometric analysis, and in vitro contractility (%contraction in relation to KCl 60 mM). ANOVA/Newman Keuls or Kruskal Wallis/Dunn were used as statistical tests. P<0.05 was accepted. Results: IM was morphofunctionally similar in both BL and Swiss. CPT-11 induced leukopenia in all animal lineages despite the treatment given. Additionally, CPT-11 induced MPO, increased in vitro contractility and diarrheic events, and villi/crypt ratio reduction in BL and BC mice in comparison with saline treated mice (p<0.05). Despite the injection of CPT-11, Casp-1-/-, IL-18-/- or IL-18bp treated BC mice presented reduced MPO and iNOS activities and also increased villi/crypt ratio, reduced duodenal in vitro contractility and mild diarrhea similar to saline-treated mice (P>0.05), similar to the patterns seen in IL-33 treated mice. The reduced iNOS activity found in the earlier mice led us to investigate the CPT-11 effect on iNOS /- and aminoguanidine-treated mice. Lower IL-1beta and KC cytokine levels, as well as reduced MPO activity were found. Also, preserved villi/crypt ratio and muscle layer thickness, normal duodenal contractility and diarrheic events were seen similarly to saline-treated mice (p>0.05). However, CPT-11-treated PAFr-/- presented morphofunctional alterations and increased intestinal MPO activity. 5-LOX-/- or loperamide treated mice (positive control), both injected with CPT-11, exhibited increased MPO activity and morphometric alterations, but no exacerbation on in vitro contractility was observable. Conclusion: Taken together, these results suggest the role of caspase-1/Interleukin-18/nitric oxide cascade on pathogenesis of CPT-11-induced morphofunctional alteration and inflammatory response (IM). IL-33 seems to be a compensatory protective factor on this inflammatory cascade. 5-LOX and PAFr show a likely secondary role on IM pathophysiology.
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Microscopia de forÃa elÃtrica em amostra de Ãxido de grafeno / Electric force microscopy applied to a sample of graphene oxideJosà JÃnior Alves da Silva 26 April 2013 (has links)
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As estruturas a base de carbono tem um papel de grande importÃncia nos campos da ciÃncia e da tecnologia. Isso graÃas à versatilidade do elemento carbono, pilar da quÃmica orgÃnica, que consegue formar uma diversidade de estruturas (cerca de 10 milhÃes de compostos), alÃm de ser um constituinte bÃsico de toda forma de vida conhecida. Dependendo das condiÃÃes de formaÃÃo, este fenomenal elemento, pode se apresentar em diversas formas alotrÃpicas: desde um material extremamente frÃgil, como o grafite, atà materiais incrivelmente resistentes como o diamante, nanotubos de carbono e o grafeno.
Esses materiais grafÃticos tÃm sido extensivamente estudados, apresentando propriedades Ãnicas e grande potencial em aplicaÃÃes tecnolÃgicas. Dentre eles, o grafeno ocupa, atualmente, a posiÃÃo de maior destaque por possuir propriedades mecÃnicas e eletrÃnicas diferenciadas.
O Ãxido de grafeno à uma classe de estruturas grafÃticas constituÃda basicamente de uma camada de grafeno decorada com grupos epÃxido e hidroxila na superfÃcie e grupos carboxÃlicos e carbonila nas bordas. A sua estequiometria depende fortemente do mÃtodo de obtenÃÃo. Esse material, alÃm de ser uma das principais rotas para a obtenÃÃo em larga escala do grafeno, tambÃm apresenta diversas propriedades interessantes, que possibilitam, por exemplo, aplicaÃÃes biolÃgicas, uma vez que seus grupos funcionais o tornam bastante reativo alÃm de ser facilmente dispersado em Ãgua.
Muitas questÃes relacionadas ao Ãxido de grafeno ainda nÃo estÃo bem esclarecidas, como sua prÃpria estrutura, processo de formaÃÃo e mecanismos de interaÃÃo. Nesse sentido, foi utilizada, como principal ferramenta, a microscopia de forÃa elÃtrica (EFM) para estudar propriedades eletrostÃticas de uma amostra de Ãxido de grafeno obtida utilizando-se um mÃtodo de Hummer modificado. Por meio de um modelo simplificado, foi possÃvel desenvolver um mÃtodo para anÃlise das mediÃÃes de EFM e assim determinar a presenÃa e o sinal da carga lÃquida da amostra. AlÃm de ser possÃvel esclarecer a origem do fenÃmeno de borda observado nos experimentos de EFM. / Carbon-based structures have played a major role in scientific and technological fields. This is due to the versatility of the element carbon, the pillar of organic chemistry, which can form a variety of structures (about 10 million compounds), besides being a basic constituent of all known life forms. Depending on the conditions, this phenomenal element can occur in several allotropic forms: from an extremely brittle material, such as graphite, so incredibly resistant materials such as diamond, carbon nanotubes and graphene.
These graphitic materials have been studied extensively, and present unique properties and great potential for technological applications. Among these materials, graphene currently occupies the most prominent position by having special electronic and mechanical properties. The graphene oxide is a class of graphitic structure consisting essentially of a graphene layer decorated with epoxide and hydroxyl groups on the surface and carboxyl and carbonyl groups on the edges. Its stoichiometry depends strongly on the method of production. In addition the graphene oxide is one of the main routes for obtaining large-scale graphene also it has several interesting properties, which allow, for example, biological applications, since their functional groups make it very reactive, besides being easily dispersed in water.
Many issues related to graphene oxide are yet unclear, as also its structure, training procedure and mechanisms of interaction. Thus, the electric force microscopy (EFM) was used as the main tool to study electrostatic properties of a graphene oxide sample obtained by a modified Hummer method. By means of a simplified model, it was possible to develop a method for the analysis of the EFM measurements and so determine the presence and the sign of the net charge of the sample. Furthermore it is possible to clarify the origin of the edge phenomenon observed in EFM experiments.
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Hidroxiapatita e magnetita associadas à scaffolds de quitosana para aplicaÃÃo em regeneraÃÃo Ãssea / Hydroxyapatite and magnetite associated chitosan scaffolds for bone regenerationAnderson ValÃrio Chaves 18 May 2015 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A hidroxiapatita (HA) tem sido amplamente utilizada na Ãrea de biomÃdica, especialmente para aplicaÃÃes ortopÃdicas no tratamento da osteoporose, objetivando seu uso como nanopartÃculas injetÃveis que podem ser dirigidas para vÃrios locais do corpo para tratamento de defeitos Ãsseos. A HA à um material muito semelhante ao mineral componente do osso. Està bem estabelecido que os osteoblastos (cÃlulas formadoras do osso) crescem melhor em metais revestidos por HA do que em metais isolados. A sinvastatina (SINV) à um medicamento utilizado atualmente para reduÃÃo de colesterol (via oral), porÃm, estudos recentes mostraram uma interessante capacidade desse fÃrmaco no aumento do processo de regeneraÃÃo local quando associado com hidroxiapatita. Neste trabalho, nanopartÃculas de magnetita (Fe3O4), um Ãxido de ferro com propriedades magnÃticas, recentemente estudado como agente potencializador de proliferaÃÃo de cÃlulas Ãsseas, foram associadas com HA com o objetivo de aumentar processos regenerativos. Este sistema sofreu tratamento hidrotÃrmico para controlar as propriedades cristalinas do revestimento. Separadamente, Fe3O4 e HA sÃo biocompatÃveis e, quando combinados, as nanopartÃculas melhoram vÃrios indicadores de diferenciaÃÃo de osteoblastos importantes, tais como a sÃntese de colÃgeno e a deposiÃÃo de cÃlcio, mantendo as suas propriedades magnÃticas. Reconhece-se que a quÃmica de superfÃcie, a energia de superfÃcie e a topografia da superfÃcie tÃm uma influÃncia significativa sobre as respostas de osteoblastos. Em particular, nos dias de hoje, os defeitos Ãsseos de tamanho crÃtico dependem da engenharia de âscaffoldsâ que sÃo suportes estruturais em 3D, permitindo a infiltraÃÃo celular e posterior integraÃÃo com o tecido nativo. Por esse motivo, o material sintetizado e funcionalizado com SINV foi introduzido em matrizes polimÃricas de quitosana. Os compÃsitos formados apresentaram tamanho mÃdio de partÃcula de 20 nm (HA-5h) e 18 nm (Fe3O4) e 40-100 nm (Fe3O4-HA). Os difratogramas mostraram os picos caracterÃsticos das fases cristalinas dos compÃsitos de acordo com a literatura, bem como as bandas de infravermelho. / Hydroxyapatite (HA) has been widely used in the biomedical area, especially in orthopedic applications in the treatment of osteoporosis aiming its use as injectable HA nanoparticles can be targeted to various body locations to treat bone defects. The HA is very similar to mineral component of bone material. It is well established that osteoblasts (bone forming cells) grow better on HA-coated metal than for metals isolated. Simvastatin (SIMV) is a drug currently used to reduce cholesterol (oral), but recent studies have shown an interesting ability of this drug to increase the local regeneration process, when combined with hydroxyapatite. In this work, magnetite nanoparticles (Fe3O4) with an iron oxide magnetic properties recently studied as potentiating agent proliferation of bone cells, have been associated with HA with the aim of increasing regenerative processes. This system has undergone the hydrothermal treatment for controlling the crystal properties of the coating. Separately, Fe3O4 and HA are biocompatible and when combined, the nanoparticles improve several important markers of osteoblast differentiation, such as collagen synthesis and deposition of calcium by keeping their magnetic properties. It is recognized that the surface chemistry, surface energy and surface topography have a significant influence on osteoblast responses. In particular, nowadays, the critical size bone defect depends on the engineering "scaffold" which are structural supports 3D, allowing for cell infiltration and subsequent integration to the native tissue. For this reason, the material synthesized and functionalized with SIMV was added in chitosan polymeric matrices. The formed composite showed average particle size of 20 nm (HA-5h), 18 nm (Fe3O4) and 30-70nm (Fe3O4-HA). The XRD patterns showed characteristic peaks of the crystalline phases of the composites according to the literature, as well as the IR bands.
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