Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T19:48:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_LuizHenriqueRauberRodrigues.pdf: 17209406 bytes, checksum: f1f5406222de4f0c348643f546a9a971 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_LuizHenriqueRauberRodrigues.pdf: 17209406 bytes, checksum: f1f5406222de4f0c348643f546a9a971 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Dysplasia such as cancer can be identified by expression patterns involving mechanisms genome maintenance pathways (GMM). Activation pathways involved in the cell cycle (CC), in the DNA damage response (DDR) and apoptosis (APO), significantly contribute to tumor development. In previous studies, it was found that the precancerous activation process there is an anticancer barrier which is responsible for prevention of tumor progression. The identification of more expressed genes during activation of the anti-cancer barrier, with interactions associated GMM, is a complementary study of the way to evolution of cancer. In this work, the objective was investigate the anti-cancer barrier activation in pre-cancer and cancer, in tissues of adrenal gland, colon, pancreas and thyroid follicles, using networks of interaction between proteins. To describe this barrier was proposed modeling the interaction networks between proteins GMM routes with Cytoscape software. The results obtained with the most important genes in expression and quantity of interactions were compared with the results of previous publications and reconfirmed the relevance of genes CDKN1A, CHEK1, ATR, P53, MRE11A, BRCA1 and XRCC4. Through analysis allowed the identification of other genes, complementary to previous studies, as SKP2, CCNO, FADD, RAD50, NBN, BIRC3, CDK2 and XRCC6. These genes are associated with and complement activation studies of anti-cancer barrier. These considerations emphasize that it is important to observe all systemic biological context, soaking, as in nanoscience where the study makes sense to take into account the interactions. Analyses of interactions enable the development of future work, for example, treatment with drugs nanocapsules, activating or inhibitory acting proteins such as interlocking routes GMM, or nanosensors to monitor the development of cancer. / Displasias como o câncer podem ser identificadas por padrões de expressão envolvendo vias de mecanismos de manutenção do genoma (GMM). A ativação de vias GMM envolvidas em ciclo celular (CC), resposta ao dano no DNA (DDR) e apoptose (APO) contribuem significativamente para o desenvolvimento tumoral. Em estudos anteriores, verificou-se que em processos pré-cancerosos há ativação de uma barreira anti-câncer que é responsável pela prevenção da progressão tumoral. A identificação dos genes mais expressos durante a ativação da barreira anti-câncer, associadas as interações nas vias GMM, tornam-se uma complementariedade ao estudo da evolução do câncer. Neste trabalho, o objetivo foi investigar a ativação da barreira anti-câncer, em pré-câncer e em câncer, presentes em tecidos da glândula adrenal, cólon, pâncreas e folículos da tireoide, usando redes de interação entre proteínas. Para descrever esta barreira foi proposta a modelagem das redes de interação entre as proteínas das vias GMM usando o software Cytoscape. Os resultados obtidos com os genes mais destacados em expressão e quantidade de interações foram comparados com os resultados de publicações anteriores e reconfirmaram a relevância dos genes CDKN1A, CHEK1, ATR, TP53, MRE11A, XRCC4 e BRCA1. A análise por vias permitiu a identificação de outros genes complementares aos trabalhos anteriores como os genes SKP2, CCNO, FADD, RAD50, NBN, BIRC3, CDK2 e XRCC6. Estes genes estão associados e complementam os estudos sobre a ativação da barreira anti-câncer. Estas considerações realçam que é importante observar todo o contexto biológico sistêmico, imersivo, assim como ocorre na nanociência, onde o estudo tem sentido se levar em consideração as interações. As análises sobre as interações permitirão o desenvolvimento de trabalhos futuros, por exemplo, tratamentos com fármacos nanoencapsulados, atuando de forma ativadora ou inibidora de proteínas interconectadas nestas vias GMM, ou nanosensores, para o acompanhamento da evolução do câncer.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T11:49:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_PriscillaMacielQuatrin.pdf: 1623111 bytes, checksum: e569ab53372c02dcc62e1bcb718f7425 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:49:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_PriscillaMacielQuatrin.pdf: 1623111 bytes, checksum: e569ab53372c02dcc62e1bcb718f7425 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Candida species are the main cause responsible for fungal infections worldwide, with C. albicans most often associated with infectious processes. Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative bacterium found commonly in immunocompromised patients. The persistence of infection is often related to antimicrobial resistance and the formation of biofilms. In this context, the aim of this study was to produce and characterize nanoemulsions containing oil of E. globulus and verify their antimicrobial and antibiofilm activity against P. aeruginosa strains and Candida spp. The nanoemulsions produced had size of about 75 nm, polydispersity of 0.22, zeta potential of - 9.42 and pH of approximately 5.0. It was made the characterization of oil and nanoemulsions containing E. globulus oil, which was observed to remain the major components was performed, including the 1-8-cineole (75.78%), p-cymene (7.55%) , α-Pinene (7.39%) and limonene (6.41%). The antimicrobial activity has been assessed from the macrodilution tests and cell viability curve, where there was minimal fungicidal concentration of 0.7 mg/ml for C. albicans and 1.4 mg/ml for C. tropicalis and C. glabrata . But nanoemulsions showed no antimicrobial activity against P. aeruginosa. The antibiofilm activity was analyzed by testing with crystal violet, atomic force microscopy and staining calcofluor, demonstrating in all techniques, reduction of biofilms formed on different Candida species tested. / As espécies de Candida são as principais responsáveis por ocasionar infecções fungicas em todo o mundo, sendo a C. albicans a mais frequentemente associada a processos infecciosos. A Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria Gram-negativa comumente encontrada em pacientes imunocomprometidos. A persistência das infecções estão muitas vezes relacionadas à resistência aos antimicrobianos e a formação de biofilmes. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi produzir e caracterizar nanoemulsões contendo o óleo de E. globulus e verificar sua atividade antimicrobiana e antibiofilme frente as cepas de P. aeruginosa e Candida spp. As nanoemulsões produzidas apresentaram tamanho de aproximadamente 75 nm, índice de polidispersão de 0,22, potencial zeta de – 9,42 e pH de aproximadamente 5.0. Foi realizada a caracterização do óleo e das nanoemulsões contendo o óleo de E. globulus, onde se observou a permanência dos componentes majoritários, dentre eles o 1-8-Cineol (75,78%), p-Cimeno (7,55%), α-Pineno (7,39%) e Limoneno (6,41%). A atividade antimicrobiana foi determinda a partir dos testes de macrodiluição e curva de viabilidade celular, onde se observou a concentração fungicida mínima de 0,7 mg/mL para C. albicans e 1,4 mg/ml para C. tropicalis e C. glabrata. Porém as nanoemulsões não apresentaram atividade antimicrobiana frente a P. aeruginosa. A atividade antibiofilme foi analisada através do ensaio com cristal violeta, microscopia de força atômica e coloração por calcofluor, demonstrando, em todas as técnicas, redução dos biofilmes formados nas diferentes espécies de Candida testadas.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T19:08:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DarianeJornadaClerici.pdf: 1054628 bytes, checksum: 65a3b3fabb34be04965b9a0f42d8c8a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DarianeJornadaClerici.pdf: 1054628 bytes, checksum: 65a3b3fabb34be04965b9a0f42d8c8a9 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / Termites represent a serious threat to the environment, to the agriculture and to the urban environment. Its control is done mainly by the use of chemical pesticides which, alt-hough effective, can cause serious damages to the environment and human beings. An alterna-tive to the use of these pesticides are natural products, such as essential oils with insecticidal action. Although effective, essential oils are unstable, not much soluble in water and degrade by the action of light, oxygen and even moderate temperatures. Thus, the nanostructure of essential oils could solve these problems and make sure they are effective. In this context, the objective of this work was to evaluate for the first time the effects of nanostructures of essen-tial oils on subterranean termites (Coptotermes gestroi). The nanoemulsions of Cymbopogon flexuosus and Eucalyptus globulus presented mean particle diameter of 94.9 and 79.8nm re-spectively, while the mean diameter of the solid lipid nanoparticles of Melaleuca alternifolia was 148.2nm. The value of PDI in all nanostructures was less than 0.3; zeta potential between -8.6 and -8.8 and pH between 4.0 and 5.9. The repellency test revealed that among the nanostructures tested, the solid lipid nanoparticles of M. alternifolia had the highest repellent index (71.6%). Regarding the termite bioassay, there was no significant difference among any of the groups tested in relation to wood consumption. When we evaluated the mortality of the termite mortality, there was a significant difference between control group (wood without treatment) and the wood treated with the solid lipid nanoparticles of M. alternifolia. In the scale of the American Association of Protection to Wood, the rate of the control group was 4 (very severe attack) and of the group treated by the nanoparticles was 9 (light attack). The present study showed that the nanostructure of essential oils with potential insecticidal action may represent a promising tool in fighting termites. / Os cupins representam uma grave ameaça para o meio ambiente, agricultura e meio urbano. Seu controle é realizado principalmente pelo emprego de pesticidas químicos, que apesar de eficazes, podem causar sérios danos ao meio ambiente e seres humanos. Uma alter-nativa ao uso desses pesticidas são os produtos naturais, como por exemplo, os óleos essenci-ais com ação inseticida. Apesar de eficazes, os óleos essenciais são instáveis, pouco solúveis em água e degradam-se pela ação da luz, oxigênio e até mesmo temperaturas moderadas. As-sim, a nanoestruturação de óleos essenciais poderia contornar esses problemas e garantir sua eficácia. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar pela primeira vez, os efei-tos de nanoestruturas de óleos essenciais em cupins subterrâneos (Coptotermes gestroi). As nanoemulsões de Cymbopogon flexuosus e Eucalyptus globulus apresentaram diâmetro médio de partícula de 94,9 e 79,8nm respectivamente, enquanto que o diâmetro médio das nanopar-tículas lipídicas sólidas de Melaleuca alternifolia foi de 148,2nm. O valor de IPD em todas as nanoestruturas foi menor que 0,3; potencial zeta entre -8,6 e -8,8 e pH entre 4,0 e 5,9. O teste de repelência revelou que dentre as nanoestruturas testadas, as nanopartículas lipídicas sólidas de M. alternifolia obtiveram o índice repelente mais alto (71,6%). Em relação ao bioensaio com cupins, não houve diferença significativa entre nenhum dos grupos testados em relação ao consumo da madeira. Quando avaliada a mortalidade dos cupins, ocorreu diferença signifi-cativa entre grupo controle (madeira sem tratamento) e a madeira tratada com as nanopartícu-las lipídicas sólidas de M. alternifolia. Na escala da Associação Americana de Proteção à Ma-deira a taxa do grupo controle foi 4 (ataque muito severo) e do grupo tratado pelas nanopartí-culas foi 9 (ataque leve). O presente estudo mostrou que a nanoestruturação de óleos essenci-ais com potencial ação inseticida pode representar uma promissora ferramenta no combate aos cupins.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T19:52:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_FernandaReisFavarin.pdf: 2215176 bytes, checksum: f94c01cb7f3e20eec81ca0cf6c5bf3bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_FernandaReisFavarin.pdf: 2215176 bytes, checksum: f94c01cb7f3e20eec81ca0cf6c5bf3bd (MD5) Previous issue date: 2017-05-11 / Ascorbic acid (AA) is a water soluble vitamin and also is widely used as an antioxidant in the food, chemical and pharmaceutical industry. Among vitamins, this chemical compost is known as one of the most unstable, due to its stability can be affected by temperature, oxidation, light, enzymes, pH and metal catalysts. With the use of nanotechnology, the AA can be encapsulated in liposomes, which play the role of a shield, protecting the AA from all those factors mentioned above. The liposomes are biocompatible and biodegradable vesicular structures formed by bilayers of phospholipids around an aqueous core, but more unstable than other nanoparticles. The purpose of the liposomes usage is to protect the AA from degradation. Thus, this work aims to prepare liposomes containing ascorbic acid, to characterize and to analyze its antioxidant activity. First, an analytical method for the quantification of ascorbic acid by high performance liquid chromatography (HPLC) was co-validated. After co-validation, liposomal formulations containing 1 mg/mL ascorbic acid (LIP-A) and blank liposomal formulations (LIP-B) - without the active ingredient - were prepared for comparison using the reverse phase evaporation method. After preparation of these formulations, they were characterized according to their refractive index, average particle diameter, polydispersity index (PDI), zeta potential, pH, content, encapsulation efficiency, stability and, DPPH• and ABTS• free radical scavenging activity. In stability, three formulations were prepared and each formulation was divided into three vials, each vial was stored in a different condition. Here are the conditions: climatic chamber (40 0 °C), room temperature (25 2 °C) and refrigerator (4 1 °C). Through the results of the co-validation it was possible to realize that the ascorbic acid‘s quantification method is linear, specific and precise and, can be used for the quantification of ascorbic acid in LIP-A. The prepared liposomes presented 161 6 nm of mean vesicle diameter, a 0,231 0,02 polydispersity index, -7.3 1,1 mV zeta potential, 3,2 0,04 pH and a 19 1,1% encapsulation efficiency. The initial AA content of LIP-A was 1 mg/mL , and the initial antioxidant activity of LIP-A was 12.0 1,1 mMol and 11.4 1,4 mmol of TE/ml for the DPPH• and ABTS• radicals, respectively. The content and free radical scavenging activity varied according to the condition in which LIP-A were stored (climatic chamber, room temperature or refrigerator), because the AA’s stability depends on temperature in which it is stored. During the stability analysis, it was possible to see that LIP-B in climatic chamber condition presented instability from 15º on, while LIP-A remained stable till day 30. These results suggest that the AA, It is suggested that AA as an antioxidant leaves the liposomes more stable. The best condition for the LIP-A storage was the refrigerator one. In this condition the liposome remained stable for 30 days regarding to its mean diameter, PDI, zeta potential and pH. This condition also presented a higher content and antioxidant activity for longer than in the other ones. / O ácido ascórbico (AA) é uma vitamina hidrossolúvel e um antioxidante amplamente utilizado pela indústria alimentícia, química e farmacêutica. Entre as vitaminas, é conhecida como uma das mais instáveis, pois sua estabilidade pode ser afetada pela temperatura, oxigênio, luz, enzimas, pH e catalisadores metálicos. O AA pode ser protegido destes fatores sendo encapsulado em lipossomas, através da nanotecnologia. Os lipossomas são estruturas vesiculares formadas por bicamadas de fosfolipídios ao redor de um núcleo aquoso, são vesículas biocompatíveis e biodegradáveis, mas são mais instáveis. O objetivo da utilização de lipossomas neste trabalho é que estas vesículas protejam o AA da degradação. Sendo assim, a proposta deste trabalho é preparar lipossomas contendo ácido ascórbico, caracterizá-los e analisar sua atividade antioxidante. Primeiramente foi co-validado um método analítico para a quantificação de ácido ascórbico por cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE). Após a co-validação foram preparadas formulações lipossomais contendo ácido ascórbico (LIP-A) na concentração de 1 mg/mL e formulações lipossomais brancas – sem o ativo (LIP-B) para fins de comparação, através do método de evaporação em fase reversa. Após a preparação destas formulações, elas foram caracterizadas de acordo com seu índice de refração, diâmetro médio de partícula, índice de polidispersão (IPD), potencial zeta, pH, teor, eficiência de encapsulação, atividade sequestrante de radicais livres DPPH• e ABTS• e estabilidade. Na estabilidade foram preparadas três formulações e cada formulação foi dividida em três frascos, cada frasco foi armazenado em uma condição diferente: câmara climática (40 0 °C), temperatura ambiente (25 2 °C) e geladeira (4 1 °C). Através dos resultados da co-validação foi possível perceber que o método para quantificação do ácido ascórbico é linear, específico e preciso e pode ser utilizado para a quantificação de ácido ascórbico em LIP-A. Os lipossomas preparados apresentaram 161 6 nm de diâmetro médio de vesícula, 0,231 0,02 de índice de polidispersão, - 7,3 1,1 mV de potencial zeta, 3,2 0,04 de pH e uma eficiência de encapsulação de 19 1,1 %. O teor de AA inicial do LIP-A foi de 1 mg/mL, e a atividade antioxidante inicial do LIP-A para o radical DPPH foi de 12,0 1,1 μMol de TE/mL e para o ABTS 11,4 1,4 μMol de TE/mL. O teor e a atividade antioxidante variaram de acordo com a condição em que os LIP-A foram armazenados (câmara climática, temperatura ambiente ou geladeira), pois a estabilidade do AA depende da temperatura em que ele é armazenado. Durante as análises de estabilidade foi possível perceber que o LIP-B na condição de câmara climática ficou instável a partir do 15º, enquanto o LIP-A permaneceu estável até o dia 30, sugere-se que o AA por ser um antioxidante deixou os lipossomas mais estáveis. A melhor condição para o armazenamento do LIP-A foi em geladeira, nesta condição os lipossomas se mantiveram estáveis em relação ao seu diâmetro médio, IPD, potencial zeta e pH por 30 dias. E apresentou um maior teor e atividade antioxidante por mais tempo que nas outras condições.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T19:58:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_CristianMafraLedur.pdf: 6580375 bytes, checksum: be466f19cd474caaa7ecaa4004ef38ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T19:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_CristianMafraLedur.pdf: 6580375 bytes, checksum: be466f19cd474caaa7ecaa4004ef38ba (MD5) Previous issue date: 2017-08-15 / The two-dimensional (2D) materials display many interesting properties, which are not found in bulk structure because the original electronic structure is substantially altered from its three-dimensional (3D) characteristics. Black and blue phosphorene are 2D materials which are attracting many fields interest because of their electronic and magnetic properties, making them possible materials for spintronics devices application. These nanomaterials display some characteristics that allow their use on sensors, thus, this work aims to evaluate the changes in black and blue phosphorenes’ electronic and magnetic properties, before and after the chemical groups functionalizations. We utilized the amide, amine, carboxyl and hydroxyl chemical groups because they are into many living organisms, directing the results for possible systems of molecules adsorption with chemical and/or biological interest application. First-principles calculations based on Density Functional Theory with the Local Density Approximation (LDA) were performed using the SIESTA code. Blue phosphorene systems show a higher structure disturbance level when functionalized, so as atoms displacement, when compared with black phosphorene respective systems. Its binding energy also presents higher values when compared to black phosphorene systems. Both configurations 1-2, show the more stable systems for carboxyl groups functionalized on black and blue phosphorenes, presenting a 2.34 and 2.72 eV binding energy, respectively. The configuration 1-2 take on this post because reestablish the systems' symmetry. The symmetry reestablishment effect occurs in every kind of chemical group. These results imply in a promising black and blue phosphorenes application in systems of molecules adsorption with chemical and/or biological interest. / Diversas estruturas bidimensionais (2D) vêm apresentando propriedades interessantes, pois as mesmas são substancialmente alteradas quando comparadas às suas formas tridimensionais (3D). As estruturas de fosforeno negro e azul são materiais 2D que atraíram o interesse de muitas áreas pelo fato de suas propriedades eletrônicas e magnéticas indicarem o seu possível uso em dispositivos spintrônicos. Esses nanomateriais possuem características que permitem sua utilização em sensores, desta forma, este trabalho visa avaliar as mudanças nas propriedades eletrônicas e estruturais dos fosforenos causadas pelas funcionalizações dos grupos químicos amida, amina, carboxila e hidroxila, os quais compõem grande parte das moléculas biológicas presentes em organismos vivos para possível aplicação em sistemas de adsorção de moléculas de interesse biológico. Para desenvolver este trabalho fez-se uso de simulação computacional com cálculos de primeiros princípios, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), e Aproximação Local da Densidade (LDA) implementada no código computacional SIESTA. Este estudo demonstra que a estrutura de fosforeno azul apresenta maiores perturbações estruturais, como a modificação da posição inicial dos átomos de fósforo, devido às funcionalizações dos grupos químicos, se comparado aos sistemas funcionalizados com o fosforeno negro. Outro fator que chama a atenção são os valores de energia de ligação, onde todos os sistemas de fosforeno azul apresentam módulos maiores neste parâmetro para as respectivas configurações de funcionalização de grupos químicos. Os sistemas mais estáveis de fosforeno negro e azul funcionalizados com dois grupos carboxílicos apresentaram 2,34 e 2,72 eV, respectivamente, para a energia de ligação. Estes sistemas apresentam maior estabilidade devido ao fato de que restabelecem a simetria do sistema, em comparação com as outras configurações. Efeitos semelhantes ocorrem para todos os grupos químicos funcionalizados. Estes resultados indicam uma promissora aplicação das estruturas de fosforeno negro e azul como sistemas de adsorção de moléculas de interesse químico e/ou biológico.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:07:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MirkosOrtizMartins.pdf: 14740958 bytes, checksum: 7fbd6b5923fb58ef079c134775d7e50d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MirkosOrtizMartins.pdf: 14740958 bytes, checksum: 7fbd6b5923fb58ef079c134775d7e50d (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / In this thesis is studied the interaction between the nitrogenous bases, adenine, cytosine, guanine and thymine with two nanostructures: the graphene and silicene nanoribbons through ab initio calculations based on DFT (Density Functional Theory) using the SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms) software. Prior to implementing the software to simulate the behavior at the atomic level of molecules all feature and variants was studied, for computer modeling and simulation; which applications using nanostructures and the best spatial con guration for construction of an initial parameter simulation. The nitrogenous bases as main constitution of the genetic code component, in the form of a double trainer strand of DNA, is the point of interest of this work, along with their behavior when the interaction, by positioning the walking distance - with nanoribbons graphene and silicene. The simulation of the nitrogenous bases and nanoribbons initially obey perpendicular position with the atoms of forming hydrogen bonds in DNA, pointing to the nanostructures. It was calculated, at the end of the simulations, the removal of nitrogenous bases of its current initial position, the di erence in the values of total energy and charge transfer. It has been shown that the interaction energy between nitrogenous bases and graphene nanoribbon are thinner than those found for the interaction with the silicene nanoribbon. When the nitrogenous bases are placed parallel to nanoribbons (both of graphene as silicene) they present chemical bonds, while when they are arranged perpendicularly to the surface of the material, they deviate in the course of its transverse path. It also follows that the silicene nanoribbon is more stable in the adsorption energy than nanoribbon graphene and the interaction of the bases is the energy bands that change xiii subtly, with respect of the gap values. For the graphene nanoribbon, the changes are associated with the position of the Fermi level. These results show, in an original way, di erent con gurations for the nitrogeneous basis on one dimensional carbon and silicon materials. / Nessa tese e estudada a intera c~ao entre as bases nitrogenadas, adenina, citosina, guanina e timina, com duas nanoestruturas: a nano ta de grafeno e a nano ta de siliceno, atrav es de c alculos ab initio baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), utilizando o software SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms), esse programa computacional executa c alculos de estrutura eletr^onica e simula c~oes ab initio de din^amica molecular de mol eculas e s olidos. Anterior a execu c~ao do software para simular o comportamento a n vel at^omico das mol eculas, foi estudada a caracter stica e variantes, para modelagem e simula c~ao computacional; quais as aplica c~oes utilizando nanoestruturas e a melhor con gura c~ao espacial para constru c~ao de um par^ametro inicial de simula c~ao. As bases nitrogenadas, sendo componente principal da constitui c~ao do c odigo gen etico, na forma de um duplo lamento formador do DNA (Deoxyribonucleic acid - Acido Desoxiribonucleico), e o ponto de interesse deste trabalho, juntamente com seu comportamento quando na intera c~ao, atrav es do posicionamento a pouca dist^ancia - com as nano tas de grafeno e siliceno. A simula c~ao entre as bases nitrogenadas e as nano tas inicialmente obedecem um posicionamento perpendicular com os atomos formadores das liga c~oes de hidrog^enio, no DNA, apontando para as nanoestruturas. Foi calculado, ao nal das simula c~oes, o afastamento das bases nitrogenadas da sua posi c~ao atual, a diferencia c~ao nos valores de energia total e a respectiva transfer^encia de carga. Foi demonstrado que a energia de adsor c~ao entre as bases nitrogenadas e a nano ta de grafeno s~ao mais t^enues do que aquelas encontradas para a intera c~ao com a nano ta de siliceno. Quando as bases nitrogenadas s~ao colocadas paralelas as nano tas (tanto de grafeno quanto de siliceno) elas fazem liga c~oes qu micas, enquanto se forem dispostas perpendicularmente a superf cie do material, as mesmas se xi afastam no decorrer de seu trajeto transversal. Tamb em se conclui que a nano ta de siliceno e mais est avel no sentido de energia de adsor c~ao do que a nano ta de grafeno e a intera c~ao das bases faz as bandas de energia dessa, alterar de forma sutil, via mudan ca no gap de energia. No caso da adsor c~ao na nano ta de grafeno observam-se altera c~oes na posi c~ao do n vel de Fermi, sem mudan cas nas caracter sticas met alicas do sistema original. Desta forma, este trabalho apresenta, de forma original, diferentes con gura c~oes para a intera c~ao de bases nitrogenadas em sistemas unidimensionais de carbono e sil cio, com aplica c~ao para a detec c~ao individual das bases nitrogenadas formadoras da mol ecula de DNA.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:17:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IuriMedeirosJauris.pdf: 8625676 bytes, checksum: 6980ea50a786db7523d0559ac05b09bb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IuriMedeirosJauris.pdf: 8625676 bytes, checksum: 6980ea50a786db7523d0559ac05b09bb (MD5) Previous issue date: 2016-11-21 / Various chemical pollutants and substances named endocrine disruptors compounds (EDCs) has become commonly detected in wastewater and even in drinking water in many countries. In contrast the adsorption technique has been considered by many researcher as a promising method to treatment and purification of wastewater, mainly due to its ease of operation, high efficiency and low cost. Meanwhile, carbon nanomaterials such as nanotubes, and graphene, have been reported in the literature as promising materials to adsorb and removing various types of contaminants from wastewater. From this perspective, the main goal of this study was the evaluation of the use of graphene, functionalized graphene and reduced graphene oxide (rGO), in the adsorption and removal of drugs in aqueous medium. The removal efficiency was measured using diclofenac sodium (DCL) and nimesulide (NIME) in aqueous solutions and analizing sorption equilibrium conditions as well as kinetics and adsorption isotherms in the rGO. At the same time, through ab initio calculations, computational simulations were carried out to better understand how the structural and electronic characteristics of the adsorbent material can influence the adsorption process. Thus, through the batch experiments, it was found that the rGO showed a good ability to successfully remove NIME and DCL drugs from aqueous solutions. The maximum percentage removal of DCL by rGO was 80.4% and 79.3% for the initial concentrations of 40 and 70 mg.L-1, respectively. The maximum sorption capacity for adsorption of the DCL drug at 25ºC was 59.67 mg.g-1. The maximum percentage removal of NIME by rGO was 92.2% and 82.9% for the initial concentrations of 40 and 70 mg.L-1, respectively. The thermogravimetric and FTIR spectroscopy analyzes revealed that DCL and NIME was successfully adsorbed by rGO. In addition, theoretical results showed that the interaction between DCL and NIME with pristine or functionalized graphene, occurs by physical adsorption, being maintained mainly due to π-π interactions and hydrogen bonding. The results provide valuable information for better understanding the behavior of physicochemical properties in the evaluated interactions. Based on these results, the ab initio calculations and the adsorption experiments point out that the graphene and functionalized graphene or rGO are promising materials for extracting DCL and NIME drugs from wastewater effluents. / A detecção de poluentes químicos diversos e substâncias conhecidas com interferentes endócrinos (IEs) em águas residuais e até mesmo na água potável, tem se tornado cada vez mais frequente em inúmeros países. Em contrapartida a técnica de adsorção, tem sido considerado por muitos pesquisadores como um método promissor de tratamento e purificação da água proveniente de efluentes, devido, principalmente, a sua facilidade de operação, alta eficiência e baixo custo. Paralelamente, os nanomateriais de carbono, tais como nanotubos e o grafeno vêm sendo reportados na literatura como materiais de grande capacidade para adsorção e remoção de diversos tipos de produtos químicos de águas residuais. Nesse sentido, o foco desse estudo foi a avaliação do uso do grafeno, grafeno funcionalizado e óxido de grafeno reduzido (rGO), na adsorção e remoção de fármacos em meio aquoso. A avaliaçao da eficiência de remoção foi conduzida empregando-se diclofenaco sódico (DCL) e a nimesulida (NIME) em soluções aquosas e avaliando-se as condições de equilíbrio de sorção e também cinética e isotermas de adsorção no rGO. Paralelamente, através de cálculos de primeiros princípios, foram realizadas simulações computacionais para melhor compreensão de como as características estruturais e eletrônicas do material adsorvente, podem influenciar no processo adsortivo. Assim, através dos experimentos em batelada, observou-se um percentual de remoção máximo do DCL pelo rGO de 80,4% e 79,3% para as concentrações iniciais de 40 e 70 mg.L-1. A capacidade máxima encontrada de adsorção do DCL pelo rGO a 25ºC foi de 59,67mg.g-1. O percentual de remoção máximo da NIME pelo rGO foi 92,2 % e 82,9% para as concentrações iniciais de 40 e 70 mg.L-1 . O pH foi fixo em 10,0 para todos os experimentos. As análises termogravimétricas para adsorção do DCL e NIME em rGO, e de espectroscopia FTIR para adsorção da NIME em rGO, revelaram que os fármacos foram adsorvidos com sucesso pelo rGO. Em adição os resultados teóricos mostraram que a interação do DCL e da NIME com o grafeno puro e os grafenos funcionalizados ocorreram através da adsorção física, sendo essa mantida em grande parte devido às interações do tipo π-π e ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos fornecem subsídios para a melhor compreensão do comportamento das propriedades físico-químicas nas interações avaliadas. Baseado nesses resultados, os cálculos de primeiros princípios e os experimentos de adsorção revelaram que o grafeno puro, grafeno funcionalizado, ou rGO, são materiais promissores para remoção dos fármacos DCL e NIME de soluções aquosas.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:55:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MarianaZancanTonel.pdf: 6177598 bytes, checksum: e830fe652c79ad380053f80cae3e2382 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MarianaZancanTonel.pdf: 6177598 bytes, checksum: e830fe652c79ad380053f80cae3e2382 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Graphene is a nanomaterial that has several applications including drug delivery and pollutant remover. However, graphene is hydrophobic, which makes it difficult to apply in biological media, and one of the alternatives is through functionalization. At the same time, aromatic molecules are precursors of several essential compounds for life, and are also important in industry. However, some of them are pollutants that can severely affect people and the environment, so developing effective removal methods is extremely interesting. Some molecules of biological interest like dopamine and serotonin have an aromatic part, recent studies show the use of these molecules as mediators for specific and selective drug delivery. Therefore, the study of the interaction of these molecules as pure and modified graphene is of great importance in the biomedical area as well as for diagnostic and treatment studies. In this work, we perform a theoretical study through the density functional theory; initially we analyze the changes caused by the effect of the concentration of the functional groups -COOH, -COH, -OH, -O- or -NH2 on graphene. The results show that in all cases it is possible to modulate the electronic properties depending on the number and location of the groups. Subsequently, we analyzed the graphene pure and functionalized with a group -COOH, -COH, -OH, -O- or -NH2, with the molecules of biological interest as dopamine, serotonin and the pollutants: benzene, aniline, benzoic acid and phenol. The results show that all interactions occur under a physical adsorption regime, there are no changes in the original geometric structures of the molecules after adsorption, it may be of interest to create possible routes as mediators for the delivery of drugs and to assist in the treatment of various diseases or in a system of removal of pollutants based on pristine and modified graphene. Finally, we developed a method to parameterize the benzene-benzene and benzene-graphene force field through the data obtained from the ab initio calculations, the results obtained agree with studies described in the literature. Thus, this work presents the understanding through the simulation of the biomedical part for drug delivery systems, and removal of pollutants, in addition to the parameterization to be used in simulations of the biological environment which may aid in the development of future experimental studies. / O grafeno é um nanomaterial que possui diversas aplicações tecnológicas entre elas como carreador de fármacos e removedor de poluentes. No entanto, o grafeno é hidrofóbico, o que dificulta sua aplicação em meios biológicos, sendo que uma das alternativas para controlar este problema é através de funcionalizações. Paralelamente, moléculas aromáticas são precursoras de diversos compostos imprescindíveis para a vida, e também são importantes na indústria. No entanto, algumas delas são poluentes que podem afetar severamente as pessoas e o meio ambiente. Assim, o desenvolvimento de métodos efetivos para remoção desses é extremante importante. Algumas moléculas de interesse biológico como a dopamina e serotonina apresentam parte aromática. Estudos recentes têm mostrado a utilização dessas moléculas como mediadoras para entrega de fármacos específica e seletiva. Portanto, o estudo dessas moléculas visando este tipo de aplicação é de grande importância na área biomédica. Realizamos um estudo teórico através da Teoria do Funcional da Densidade. Inicialmente, analisamos as alterações causadas pelo efeito da concentração de grupos funcionais -COOH, -COH, -OH, -O- ou -NH2 no grafeno. Os resultados mostram que em todos os casos é possível modular as propriedades eletrônicas dependendo do número e do local dos grupos. Posteriormente, analisamos o grafeno puro e funcionalizado com um grupo –COOH, -COH, -OH, –O- ou -NH2, com as moléculas de interesse biológico dopamina, serotonina e os poluentes benzeno, anilina, ácido benzóico e fenol. Os resultados mostram que todas as interações ocorrem sob um regime de adsorção física, sem alterações nas estruturas geométricas originais das moléculas após adsorção. Esses resultados são de interesse para criar possíveis rotas como mediadores para a entrega de fármacos e auxiliar no tratamento de várias doenças ou ainda em um sistema de remoção de poluentes baseados no grafeno puro e modificado. E, por fim, desenvolvemos um novo método para parametrizar campo de força do benzeno-benzeno e benzeno-grafeno através dos dados obtidos dos cálculos ab initio. Os resultados obtidos concordam com estudos descritos na literatura. Dessa forma, este trabalho apresenta a compreensão através da simulação da parte biomédica para sistemas de drug delivery, e remoção de poluentes, além da parametrização para ser usado em simulações do meio biológico o que poderá auxiliar no desenvolvimento de estudos experimentais futuros.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:59:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AlexandredeOliveiraZamberlan.pdf: 14214019 bytes, checksum: cdd28b0c541b52994e91cbeb4ec0c2fe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AlexandredeOliveiraZamberlan.pdf: 14214019 bytes, checksum: cdd28b0c541b52994e91cbeb4ec0c2fe (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Production and characterization of polymer nanoparticles (PNPs), colloidal dispersions, are processes that require time and technical skills to produce accurate results. Computational simulations in Nanoscience have aided in these processes, providing support and agility to achieve better results. In this work, the challenge was to show, previously, by computational simulation, the agglomeration behavior, which indicates instability in a nanoparticulate system. These PNPs are used for transport and delivery of drugs in various treatments. The Computing area has methods based on behaviors derived from nature, such as systems of intelligent collective behavior or MAS. Such systems are composed of agents - programs - living in society, which interact with each other. This approach facilitates the implementation of real systems that require observation of specific behavior, since each agent can be programmed individually to perceive other agents, the environment and respond to these perceptions so that the behavior of the system arises from the interactions of these agents agents. Thus, the objective of the work was to evaluate the agglomeration effect of polymer nanoparticles (PNPs) through design, implementation and testing of the simulation environment using MAS theory. The methodology used was computer simulation supported by a case study. For the case study, a simulation environment was constructed with functionalities to produce interactions between particles from physical-chemical parameters, that guarantee the Brownian movement with elastic and inelastic collisions. This environment, named "Multi-Agent System for Polymeric Nanoparticles" (MASPN), has been developed according to the Feature Driven Development (FDD) methodology of software design and the methodology of Multi-Agent Systems. In addition, we used the event-oriented simulation package algs4 and the JASON agent building environment, all integrated by Java technology. The package has implementations of various functions for scientific computing and event-oriented simulation, including resolution of particle-particle and particle-wall collisions, obeying the stochastic model of Brownian motion. The MASPN environment emerges as the main result of this research, since it is an alternative simulation tool, containing graphical interface with integrated physicochemical parameters, distribution graphs (particle size, particle zeta potential and environment pH), particle animation under the Brownian mathematical model.The parameters of the simulations, for evaluation of the agglomeration effect, are size, size distribution, surface electric charge, mass, drug content and pH. Finally, the simulation environment designed and built, integrating areas, methodologies and technologies, can be considered a resource in the production and characterization of polymer nanoparticles, since the simulations performed had significantly accurate results. In addition, we can be stated that scientifically this research provides perspectives of future work in Pharmacy, Chemistry, Physics and/or Computing. / Produção e caracterização de nanopartículas poliméricas (NPPs), dispersões coloidais, são processos que exigem tempo e habilidades técnicas para produzir resultados precisos. Simulações computacionais em Nanociência têm auxiliado nesses processos, fornecendo suporte e agilidade para alcançar melhores resultados. Neste trabalho, o desafio foi mostrar, previamente, por simulação computacional, o comportamento de aglomeração, que pode indicar instabilidade em um sistema nanoparticulado. As NPPs podem ser utilizadas para transporte e entrega de fármacos em diversos tratamentos. A área da Computação possui métodos baseados em comportamentos advindos da natureza, como sistemas de comportamento coletivo inteligente ou Sistemas Multi-agentes (SMA). O uso dessa abordagem facilita a implementação de sistemas reais que necessitam de observação de comportamento específico, pois se pode programar individualmente cada agente para que perceba outros agentes, o ambiente e responda a essas percepções de forma que o comportamento do sistema observado surja a partir das interações desses agentes. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de aglomeração de nanopartículas poliméricas, por meio de projeto, implementação e testes de um ambiente de simulação com o uso da abordagem SMA. A metodologia de pesquisa empregada foi simulação computacional amparada por estudo de caso, em que foi construído um ambiente de simulação com funcionalidades de produzir interações entre partículas a partir de um conjunto reduzido de parâmetros físico-químicos, que garantam o movimento Browniano, relacionado ao modelo estocástico, que muitas vezes é chamado de teoria da partícula. O ambiente, nominado de Multi-Agent System for Polymeric Nanoparticles (MASPN), vem sendo desenvolvido de acordo com a metodologia Feature Driven Development (FDD) de projeto de software e a metodologia de Sistemas Multiagentes. Também, foram utilizados o pacote de simulação orientada a eventos algs4 e o ambiente de construção de agentes JASON, todos integrados pela tecnologia Java. Sendo assim, o ambiente MASPN surge como o principal resultado desta investigação, pois é uma ferramenta de simulação alternativa, contendo interface gráfica com parâmetros físico-químicos integrados, gráficos de distribuição e animação de partículas sob o modelo matemático de partícula. Os parâmetros tratados nas simulações são diâmetro, distribuição de tamanho, carga elétrica de superfície, massa, teor do fármaco e pH. Finalmente, o ambiente de simulação proposto com a integração de áreas, metodologias e tecnologias pode ser considerado um recurso na produção e na caracterização de nanopartículas poliméricas, uma vez que as simulações executadas no MASPN e relatadas neste trabalho tiveram resultados significativamente positivos. Além disso, pode-se afirmar que cientificamente esta investigação proporciona perspectivas de trabalhos futuros tanto na Farmácia, Química, Física quanto na Computação.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-16T18:45:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DeniseBomBaldissera.pdf: 939659 bytes, checksum: 4e6775a2df22405fe611e164c8aaaba0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:45:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DeniseBomBaldissera.pdf: 939659 bytes, checksum: 4e6775a2df22405fe611e164c8aaaba0 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / Gynoid lipodystrophy (GLD), also known as cellulite, is a common dermatological condition among women after the puberty, mainly concentrated in the pelvic region, lower limbs and abdomen. It´s a tissue edematous infiltration that promotes unattractive changes, the skin becomes to have a paddled aspect or “orange peel”, conducing to a low self esteem. The exactly etiology of GLD is unknown, however, its presence and level are related to several factors like genetic, emotional, metabolic and hormonal, besides the age, sex, blood pressure, obesity and habits like smoke, sedentary, tight clothes and poor diet. There are many ways to treat this condition, being the most used and easy accessed the use of cosmetic products having as active principles the vasopressure action, anti-inflammatory, lower microcirculation and lipolytic agents. In the present work, methods for analysis of the lipid nanocarrier containg actives employees for GLD treatment (diidromiricetin, diosgenin and synephrine) were developed and validated. There aren’t decrypted monographs in pharmacopeias to analyze these substances in pharmaceutical formulas. In the spectrophotometric method UV-VIS the diosgenin and the dihydromyricetin were quantified in 434 nm and 561 nm, respectively, used as reagents sulfuric acid and ρ- anisaldehyde. Synephrine can be quantified by the derivative ultraviolet spectrophotometry, 239 nm wave-length, in the second order, medium scan, Δλ 10.000 and scale factor of 50, using ethanol as a solvent. The methods showed to be specific, linear, precise, exact and robust to the actives quantification. It can be concluded that the validated methods were of easy execution, fast and with a low cost, to do the quality control analyses. / A lipodistrofia ginoide (LDG), também chamada de celulite, é uma afecção dermatológica comum entre mulheres após a puberdade, concentrando-se preferencialmente na região pélvica, membros inferiores e abdome. Trata-se de uma infiltração edematosa do tecido conjuntivo que promove alterações esteticamente desagradáveis, fazendo com que a pele assuma um aspecto acolchoado ou “casca de laranja”, levando a uma diminuição da auto-estima. A exata etiologia da LDG é desconhecida, contudo, sua presença e grau de comprometimento estão relacionados a diversos fatores como genéticos, emocionais, metabólicos e hormonais, além da idade, sexo, hipertensão arterial, obesidade e hábitos como fumo, sedentarismo, roupas apertadas e má alimentação. Existem inúmeras formas de se tratar essa condição, sendo a mais utilizada e de fácil acesso o uso de cosméticos contendo princípios ativos com ação vasopressora, anti-inflamatória, estimuladores da microcirculação periférica e agentes lipolíticos. No presente trabalho, métodos para análise de um nanocarreador lipídico contendo ativos empregados para o tratamento da LDG (diidromiricetina, diosgenina e sinefrina) foram desenvolvidos e validados. Não há monografias descritas em farmacopéias para análise desses ativos em formulações farmacêuticas. No método espectrofotométrico UV-VIS a diosgenina e a diidromiricetina foram quantificadas em 434 nm e 561 nm, respectivamente, utilizando como reagentes ácido sulfúrico e ρ-anisaldeido. A sinefrina pode ser quantificada por espectrofotometria ultravioleta derivada, no comprimento de onda de 239 nm, na segunda derivada, velocidade de varredura média, Δλ 10.000 e fator escala de 50, utilizando etanol como solvente. Os métodos demonstraram serem específicos, lineares, precisos, exatos e robustos para a quantificação dos ativos. Sendo assim, pode-se concluir que os métodos validados foram de fácil execução, rápidos e de baixo custo, para a realização das análises de controle de qualidade.