No / (51)Cr-labeled, superparamagnetic, iron oxide nanoparticles ((51)Cr-SPIOs) and (65)Zn-labeled CdSe/CdS/ZnS-quantum dots ((65)Zn-Qdots) were prepared using an easy, on demand, exchange-labeling technique and their particokinetic parameters were studied in mice after intravenous injection. The results indicate that the application of these heterologous isotopes can be used to successfully mark the nanoparticles during initial distribution and organ uptake, although the (65)Zn-label appeared not to be fully stable. As the degradation of the nanoparticles takes place, the individual transport mechanisms for the different isotopes must be carefully taken into account. Although this variation in transport paths can bring new insights with regard to the respective trace element homeostasis, it can also limit the relevance of such trace material-based approaches in nanobioscience. By monitoring (51)Cr-SPIOs after oral gavage, the gastrointestinal non-absorption of intact SPIOs in a hydrophilic or lipophilic surrounding was measured in mice with such high sensitivity for the first time. After intravenous injection, polymer-coated, (65)Zn-Qdots were mainly taken up by the liver and spleen, which was different from that of ionic (65)ZnCl2. Following the label for 4 weeks, an indication of substantial degradation of the nanoparticles and the release of the label into the Zn pool was observed. Confocal microscopy of rat liver cryosections (prepared 2 h after intravenous injection of polymer-coated Qdots) revealed a colocalization with markers for Kupffer cells and liver sinusoidal endothelial cells (LSEC), but not with hepatocytes. In J774 macrophages, fluorescent Qdots were found colocalized with lysosomal markers. After 24 h, no signs of degradation could be detected. However, after 12 weeks, no fluorescent nanoparticles could be detected in the liver cryosections, which would confirm our (65)Zn data showing a substantial degradation of the polymer-coated CdSe/CdS/ZnS-Qdots in the liver.

No / During the last decades of nanoparticles research, many nanomaterials have been developed for applications in the field of bio-labelling. For the visualization of transport processes in the body, organs and cells, luminescent quantum dots (QDs) make for highly useful diagnostic tools. However, intercellular routes, bio-distribution, metabolism during degradation or quantification of the excretion of nanoparticles, and the study of the biological response to the QDs themselves are areas which to date have not been fully investigated. In order to aid in addressing those issues, CdSe/CdS/ZnS QDs were radioactively labelled, which allows quantification of the QD concentration in the whole body or in ex vivo samples by gamma-counting. However, the synthesis of radioactively labelled QDs is not trivial since the coating process must be completely adapted, and material availability, security and avoidance of radioactive waste must be considered. In this contribution, the coating of CdSe/CdS QDs with a radioactive (65)ZnS shell using a modified, operator-safe, SILAR procedure is presented. Under UV illumination, no difference in the photoluminescence of the radioactive and non-radioactive CdSe/CdS/ZnS colloidal solutions was observed. Furthermore, a down-scaled synthesis for the production of very small batches of 5 nmol QDs without loss in the fluorescence quality was developed. Subsequently, the radio-labelled QDs were phase transferred by encapsulation into an amphiphilic polymer. gamma-counting of the radioactivity provided confirmation of the successful labelling and phase transfer of the QDs.

A deficiência de Zn no solo causa efeitos indesejáveis na produção agrícola, pois a baixa disponibilidade deste micronutriente para as plantas promove a diminuição da atividade enzimática, além da deficiência deste elemento na alimentação, que pode levar ao estado de subnutrição. Tendo em vista a problemática do Zn no sistema solo-planta e suas variações nos compartimentos do solo, é importante a avaliação de sua fitodisponibilidade e as frações do solo que este elemento está associado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitodisponibilidade e a compartimentalização de Zn no solo, para as culturas de arroz (Oryza sativa L.) e soja (Glycine max L. Merrill) e avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e exportação deste nutriente pela cultura. Utilizou-se como plantas teste as culturas de arroz e soja para avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e translocação deste nutriente até os grãos. Para tanto, uma amostra de um Latossolo Vermelho, textura argilosa da região de Piracicaba (SP) foi utilizada e ZnCl2 (marcado com 65Zn) como fonte. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em DIC, com cinco doses de Zn (0, 1, 2, 4 e 8 mg kg-1 de solo), com quatro repetições. O experimento foi conduzido até a formação de grãos e foi realizada determinação de Zn por Espectrômetria de Absorção Atômica após digestão nitroperclórica e contagem do 65Zn nas partes da planta: parte aérea (PA) e panícula (P), para arroz e PA, vagem (V) e grão (G), para soja. Calculou-se a quantidade de Zn proveniente da fonte (Znpf) nas partes das plantas e o aproveitamento do Zn da fonte pelas culturas (Ap). Nas amostras de solo foram realizadas extrações por DTPA (ZnDTPA) e Mehlich-1 (ZnM1) em duas subamostragens (t1 e t2), antes da semeadura e florescimento, respectivamente. O fracionamento de Zn foi realizado em amostras de t2 nas frações: trocável (ZnTroc); ligado a carbonatos (ZnCarb); a matéria orgânica (ZnMO); a óxidos (ZnOxi) e residual (Znres). Adicionalmente, foi realizada análise do teor pseudo-total de Zn (ZnPST). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste-F a 95 % de probabilidade, ajuste das variáveis em função das doses por regressões e teste de média e análises de correlações entre as principais variáveis respostas. O Zn acumulado total na planta se ajustou à regressão linear em função do aumento das doses, entretanto ao analisar as partes separadamente, só houve diferença entre as doses para a variável PA em ambas as culturas. O Znpf total nas plantas apresentou incremento com a adição das doses crescentes de Zn ao solo, entretanto, eu aproveitamento foi baixo, 12 e 8,75 % para arroz e soja, respectivamente. As doses de ZnCl2 adicionadas ao solo, aumentaram a concentração de Zn presente nas frações ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, em ordem decrescente. O Zn total acumulado nas plantas de arroz e soja apresentam correlações crescentes para os extratores DTPA e M1 nas duas subamostragens (t1 e t2), em função das doses avaliadas. O Zn extraído pelo DTPA ou M1, apresentaram correlação significativa com o Zn extraído nas frações, na ordem decrescente, ZnTroc > ZnCarb > ZnMO / Zn deficiency in soil causes undesirable effects on agricultural production because the low availability of this micronutrient for plants promotes the decrease in enzymatic activity besides the deficiency of this element in food, which can lead to a state of malnutrition. Considering the problem of Zn in soil-plant system and its variations in soil compartments, it is important to evaluate its bioavailability and forms in soil which this element is associated. The objective of this study was to evaluate Zn bioavailability and compartmentalization in the soil, to the rice (Oryza sativa L.) and soybean (Glycine max L. Merrill) crops and evaluate the effect of Zn levels on nutrition and exportation of this nutrient by the crops. As test plant rice and soybeans were used to evaluate the effect of Zn rates on nutrition and the nutrient translocation to the grains. For this purpose, a sample of an Oxisol (FAO), an clay texture from Piracicaba (SP) region, was used and ZnCl2 (labelled with 65Zn) as a source. The experiment was conducted in a greenhouse in CRD, with five rates of Zn (0, 1, 2, 4 and 8 mg kg-1 soil), with four repetition. The experiment was conducted until the formation of grains and Zn analyzis were performed by Atomic Absorption Spectrophotometery after nitricperchloric digestion and 65Zn counting of parts: shoot (PA) and panicle (P) for rice and PA, beans pods (Pd) and grains (G) for soybeans. The amount of Zn derived from the source (Znpf) was calculated in the plant parts and the recovery of the Zn by the crops (Ap). In the soil samples, extractions were performed by DTPA (ZnDTPA) and Mehlich-1 (ZnM1) methods in two sub samples (t1 and t2) prior to seeding and flowering, respectively. The Zn fractionation was performed on samples of t2 in the fractions: exchangeable (ZnTroc); linked to carbonates (ZnCarb); to organic matter (ZnMO); to oxides (ZnOxi) and residual (Znres). Additionally, analysis of the pseudo-total content of Zn (ZnPST) was performed. Data obtained was subjected to analysis of variance by the F-test at 95% probability, adjusting the variables depending on the rates for regression and average test and analysis of correlations between the main variables. The total cumulative Zn in the plant set to the linear regression in terms of increasing rates, however when analyzing the parts separately, just the PA showed differences between doses, for both crops. The total Znpf increased with the increasing rates, however its recoveries were low, approximately 12% for rice and 8.75 % for soybean. The ZnCl2 rates in soil increased the Zn concentration in the fractions: ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, in descending order. The total cumulative Zn in the rice and soybean plants are growing correlations for extractors DTPA and M1 for two sub samples (t1 and t2), depending on the rates evaluated. The Zn extracted by DTPA or M1 were significantly correlated with Zn extracted in fractions in descending order: ZnTroc > ZnCarb > ZnMO

A deficiência de Zn no solo causa efeitos indesejáveis na produção agrícola, pois a baixa disponibilidade deste micronutriente para as plantas promove a diminuição da atividade enzimática, além da deficiência deste elemento na alimentação, que pode levar ao estado de subnutrição. Tendo em vista a problemática do Zn no sistema solo-planta e suas variações nos compartimentos do solo, é importante a avaliação de sua fitodisponibilidade e as frações do solo que este elemento está associado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitodisponibilidade e a compartimentalização de Zn no solo, para as culturas de arroz (Oryza sativa L.) e soja (Glycine max L. Merrill) e avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e exportação deste nutriente pela cultura. Utilizou-se como plantas teste as culturas de arroz e soja para avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e translocação deste nutriente até os grãos. Para tanto, uma amostra de um Latossolo Vermelho, textura argilosa da região de Piracicaba (SP) foi utilizada e ZnCl2 (marcado com 65Zn) como fonte. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em DIC, com cinco doses de Zn (0, 1, 2, 4 e 8 mg kg-1 de solo), com quatro repetições. O experimento foi conduzido até a formação de grãos e foi realizada determinação de Zn por Espectrômetria de Absorção Atômica após digestão nitroperclórica e contagem do 65Zn nas partes da planta: parte aérea (PA) e panícula (P), para arroz e PA, vagem (V) e grão (G), para soja. Calculou-se a quantidade de Zn proveniente da fonte (Znpf) nas partes das plantas e o aproveitamento do Zn da fonte pelas culturas (Ap). Nas amostras de solo foram realizadas extrações por DTPA (ZnDTPA) e Mehlich-1 (ZnM1) em duas subamostragens (t1 e t2), antes da semeadura e florescimento, respectivamente. O fracionamento de Zn foi realizado em amostras de t2 nas frações: trocável (ZnTroc); ligado a carbonatos (ZnCarb); a matéria orgânica (ZnMO); a óxidos (ZnOxi) e residual (Znres). Adicionalmente, foi realizada análise do teor pseudo-total de Zn (ZnPST). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste-F a 95 % de probabilidade, ajuste das variáveis em função das doses por regressões e teste de média e análises de correlações entre as principais variáveis respostas. O Zn acumulado total na planta se ajustou à regressão linear em função do aumento das doses, entretanto ao analisar as partes separadamente, só houve diferença entre as doses para a variável PA em ambas as culturas. O Znpf total nas plantas apresentou incremento com a adição das doses crescentes de Zn ao solo, entretanto, eu aproveitamento foi baixo, 12 e 8,75 % para arroz e soja, respectivamente. As doses de ZnCl2 adicionadas ao solo, aumentaram a concentração de Zn presente nas frações ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, em ordem decrescente. O Zn total acumulado nas plantas de arroz e soja apresentam correlações crescentes para os extratores DTPA e M1 nas duas subamostragens (t1 e t2), em função das doses avaliadas. O Zn extraído pelo DTPA ou M1, apresentaram correlação significativa com o Zn extraído nas frações, na ordem decrescente, ZnTroc > ZnCarb > ZnMO / Zn deficiency in soil causes undesirable effects on agricultural production because the low availability of this micronutrient for plants promotes the decrease in enzymatic activity besides the deficiency of this element in food, which can lead to a state of malnutrition. Considering the problem of Zn in soil-plant system and its variations in soil compartments, it is important to evaluate its bioavailability and forms in soil which this element is associated. The objective of this study was to evaluate Zn bioavailability and compartmentalization in the soil, to the rice (Oryza sativa L.) and soybean (Glycine max L. Merrill) crops and evaluate the effect of Zn levels on nutrition and exportation of this nutrient by the crops. As test plant rice and soybeans were used to evaluate the effect of Zn rates on nutrition and the nutrient translocation to the grains. For this purpose, a sample of an Oxisol (FAO), an clay texture from Piracicaba (SP) region, was used and ZnCl2 (labelled with 65Zn) as a source. The experiment was conducted in a greenhouse in CRD, with five rates of Zn (0, 1, 2, 4 and 8 mg kg-1 soil), with four repetition. The experiment was conducted until the formation of grains and Zn analyzis were performed by Atomic Absorption Spectrophotometery after nitricperchloric digestion and 65Zn counting of parts: shoot (PA) and panicle (P) for rice and PA, beans pods (Pd) and grains (G) for soybeans. The amount of Zn derived from the source (Znpf) was calculated in the plant parts and the recovery of the Zn by the crops (Ap). In the soil samples, extractions were performed by DTPA (ZnDTPA) and Mehlich-1 (ZnM1) methods in two sub samples (t1 and t2) prior to seeding and flowering, respectively. The Zn fractionation was performed on samples of t2 in the fractions: exchangeable (ZnTroc); linked to carbonates (ZnCarb); to organic matter (ZnMO); to oxides (ZnOxi) and residual (Znres). Additionally, analysis of the pseudo-total content of Zn (ZnPST) was performed. Data obtained was subjected to analysis of variance by the F-test at 95% probability, adjusting the variables depending on the rates for regression and average test and analysis of correlations between the main variables. The total cumulative Zn in the plant set to the linear regression in terms of increasing rates, however when analyzing the parts separately, just the PA showed differences between doses, for both crops. The total Znpf increased with the increasing rates, however its recoveries were low, approximately 12% for rice and 8.75 % for soybean. The ZnCl2 rates in soil increased the Zn concentration in the fractions: ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, in descending order. The total cumulative Zn in the rice and soybean plants are growing correlations for extractors DTPA and M1 for two sub samples (t1 and t2), depending on the rates evaluated. The Zn extracted by DTPA or M1 were significantly correlated with Zn extracted in fractions in descending order: ZnTroc > ZnCarb > ZnMO

O conhecimento sobre as formas de aplicação de Zn na adubação do pomar de laranjeiras, bem como a absorção, o transporte do Zn aplicado e a sua redistribuição interna, permitem um melhor manejo da adubação deste nutriente. A deficiência de Zn é encontrada com freqüência nos pomares citrícolas paulistas. Os objetivos foram: avaliar a absorção e o transporte de Zn aplicado nas folhas e no solo e a redistribuição interna do Zn em laranjeiras. Vários experimentos foram realizados em casa de vegetação, com laranjeira ´Valência` enxertadas em citrumeleiro Swingle. Nestes estudos foi utilizado adubo marcado com 65Zn. Assim, estudou-se a absorção foliar de Zn de diferentes fontes (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) e o seu transporte para os órgãos nascidos após a aplicação. A seguir, avaliou-se a contribuição da adubação foliar ao teor do Zn dos órgãos desenvolvidos após a aplicação e a parte do Zn aplicado nas folhas que é lavada para o solo por uma chuva simulada. A redistribuição interna do Zn nas laranjeiras também foi avaliada. As contribuições do Zn aplicado no sulco de plantio ou em cobertura para os órgãos que cresceram após a adubação também foram quantificadas. Avaliou-se a movimentação vertical do Zn aplicado em cobertura em Neossolo quartzarênico (NEO), contido em vaso. Foi avaliada a adsorção de Zn em diferentes tipos de solo do Estado de São Paulo. Conclui-se que a aplicação foliar aumentou o teor de Zn somente das folhas que receberam à aplicação foliar, sendo o ZnCl2 a fonte mais eficiente. Menos de 5% do total absorvido foi transportado para as brotações emitidas após a adubação, independente da fonte utilizada. Em comparação com o ZnCl2, a quelatização do Zn com EDTA diminuiu drasticamente a absorção foliar de Zn e não favoreceu o seu transporte para os órgãos novos. O Zn aplicado no solo, na cova de transplantio ou em cobertura, foi absorvido e contribuiu para aumentar o teor de Zn dos órgãos das brotações subseqüentes. O Zn, aplicado em cobertura em NEO, movimentou verticalmente, atingindo a profundidade de 20 cm em um ano. A adsorção de Zn foi maior quanto maiores foram a CTC e o pH dos solos, evidenciando a necessidade de se conhecer estes parâmetros para indicar a quantidade de Zn a ser aplicada na adubação. As laranjeiras redistribuíram 21% do Zn acumulado nas partes velhas para as partes novas / The knowledge on the methods of applying Zn in orange tree orchards, as well as the absorption, the transport of applied Zn and its redistribution within orange trees, allow a better management of fertilizer with this micronutrient. The Zn deficiency is common in the São Paulo State citrus orchards. The objectives were: to evaluate the absorption and the transport of Zn applied in the leaves and in the soil and the redistribution of Zn within the orange trees. Various experiments were carried out in greenhouse, with ´Valência` orange tree budded on Swingle citrumelo. In these studies, 65Zn labeled fertilizer was used. It was quantified the foliar absorption of Zn from different sources (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) and its transport to the organs grown after the application. The contribution of foliar fertilization to the Zn content of the organs developed after the application and the portion of Zn applied on leaves washed by a simulated rain were evaluated. The Zn redistribution within the orange trees was also evaluated. The contributions of Zn applied in the planting hole or on soil surface to the organ grown after the application were quantified. The vertical movement of Zn applied in the surface of Neossolo quartzarênico (NEO), contained in pots, was evaluated. The Zn adsorption in eight soil types of the São Paulo State was quantified. It was concluded that the foliar application increased the Zn content only in the leaves that received the foliar application, being ZnCl2 the most efficient source. Less than 5% of the total absorbed Zn was transported to the organs emitted after the fertilization, independently of the applied Zn source. Compared to the ZnCl2, the Zn EDTA chelating decreased drastically Zn absorption by the leaves and did not improve its transport to the new organs. Zinc applied to the soil in the transplanting hole or on surface was absorbed by roots and contributed to increase the organs Zn content of the new fluxes. Zinc applied in NEO surface moved vertically, until 20 cm depth, after one year. Higher CEC and pH of soil higher was Zn adsorption, evidencing the need of knowledge on these parameters to determine the amount of Zn to be applied in the soil. Around 21% of Zn accumulated in the old part of orange tree was redistributed to the new fluxes

O conhecimento sobre as formas de aplicação de Zn na adubação do pomar de laranjeiras, bem como a absorção, o transporte do Zn aplicado e a sua redistribuição interna, permitem um melhor manejo da adubação deste nutriente. A deficiência de Zn é encontrada com freqüência nos pomares citrícolas paulistas. Os objetivos foram: avaliar a absorção e o transporte de Zn aplicado nas folhas e no solo e a redistribuição interna do Zn em laranjeiras. Vários experimentos foram realizados em casa de vegetação, com laranjeira ´Valência` enxertadas em citrumeleiro Swingle. Nestes estudos foi utilizado adubo marcado com 65Zn. Assim, estudou-se a absorção foliar de Zn de diferentes fontes (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) e o seu transporte para os órgãos nascidos após a aplicação. A seguir, avaliou-se a contribuição da adubação foliar ao teor do Zn dos órgãos desenvolvidos após a aplicação e a parte do Zn aplicado nas folhas que é lavada para o solo por uma chuva simulada. A redistribuição interna do Zn nas laranjeiras também foi avaliada. As contribuições do Zn aplicado no sulco de plantio ou em cobertura para os órgãos que cresceram após a adubação também foram quantificadas. Avaliou-se a movimentação vertical do Zn aplicado em cobertura em Neossolo quartzarênico (NEO), contido em vaso. Foi avaliada a adsorção de Zn em diferentes tipos de solo do Estado de São Paulo. Conclui-se que a aplicação foliar aumentou o teor de Zn somente das folhas que receberam à aplicação foliar, sendo o ZnCl2 a fonte mais eficiente. Menos de 5% do total absorvido foi transportado para as brotações emitidas após a adubação, independente da fonte utilizada. Em comparação com o ZnCl2, a quelatização do Zn com EDTA diminuiu drasticamente a absorção foliar de Zn e não favoreceu o seu transporte para os órgãos novos. O Zn aplicado no solo, na cova de transplantio ou em cobertura, foi absorvido e contribuiu para aumentar o teor de Zn dos órgãos das brotações subseqüentes. O Zn, aplicado em cobertura em NEO, movimentou verticalmente, atingindo a profundidade de 20 cm em um ano. A adsorção de Zn foi maior quanto maiores foram a CTC e o pH dos solos, evidenciando a necessidade de se conhecer estes parâmetros para indicar a quantidade de Zn a ser aplicada na adubação. As laranjeiras redistribuíram 21% do Zn acumulado nas partes velhas para as partes novas / The knowledge on the methods of applying Zn in orange tree orchards, as well as the absorption, the transport of applied Zn and its redistribution within orange trees, allow a better management of fertilizer with this micronutrient. The Zn deficiency is common in the São Paulo State citrus orchards. The objectives were: to evaluate the absorption and the transport of Zn applied in the leaves and in the soil and the redistribution of Zn within the orange trees. Various experiments were carried out in greenhouse, with ´Valência` orange tree budded on Swingle citrumelo. In these studies, 65Zn labeled fertilizer was used. It was quantified the foliar absorption of Zn from different sources (ZnSO4.7H2O, ZnCl2, Zn-EDTA) and its transport to the organs grown after the application. The contribution of foliar fertilization to the Zn content of the organs developed after the application and the portion of Zn applied on leaves washed by a simulated rain were evaluated. The Zn redistribution within the orange trees was also evaluated. The contributions of Zn applied in the planting hole or on soil surface to the organ grown after the application were quantified. The vertical movement of Zn applied in the surface of Neossolo quartzarênico (NEO), contained in pots, was evaluated. The Zn adsorption in eight soil types of the São Paulo State was quantified. It was concluded that the foliar application increased the Zn content only in the leaves that received the foliar application, being ZnCl2 the most efficient source. Less than 5% of the total absorbed Zn was transported to the organs emitted after the fertilization, independently of the applied Zn source. Compared to the ZnCl2, the Zn EDTA chelating decreased drastically Zn absorption by the leaves and did not improve its transport to the new organs. Zinc applied to the soil in the transplanting hole or on surface was absorbed by roots and contributed to increase the organs Zn content of the new fluxes. Zinc applied in NEO surface moved vertically, until 20 cm depth, after one year. Higher CEC and pH of soil higher was Zn adsorption, evidencing the need of knowledge on these parameters to determine the amount of Zn to be applied in the soil. Around 21% of Zn accumulated in the old part of orange tree was redistributed to the new fluxes