Orientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Co-orientador: César Ricardo Teixeira Tarley / Banca: Elisete Aparecida Batista / Banca: Gustavo Troiano Feliciano / Banca: Wander Miguel de Barros / Banca: Emerson Schwingel Ribeiro / Resumo: O aumento mundial na utilização de fármacos é preocupante pelos impactos ambientais causados e principalmente pela possibilidade de mutação genica das bactérias. A preocupação com a Ciprofloxacina se deve a sua aplicação, sendo utilizado somente em casos mais graves, assim se uma bactéria desenvolve a resistência a este fármaco, provavelmente também conseguirá desenvolver resistência aos demais. No entanto, desenvolver métodos analíticos para determinação do fármaco em níveis de traço é difícil, seja pela sensibilidade baixa de algumas técnicas, seja pela presença de interferentes que não são possíveis de serem separados pelas técnicas tradicionais e que interferem no resultado de técnicas mais sensíveis. Desta maneira, o desenvolvimento de fases extratoras seletivas a um determinado fármaco apresenta interesse econômico e social. Os polímeros moleculares impressos apresentam uma ótima alternativa de solução para este problema. No entanto, são muitas as variáveis para seu desenvolvimento, dentre elas a escolha do melhor monômero para o complexo de pré-polimerização é de importância fundamental para a formação da nanocavidade seletiva. Desta maneira, neste trabalho foi desenvolvido a aplicação da simulação computacional quântica semi-empírica para o entendimento da interação da Ciprofloxacina - monômero. Foi simulada a interação com uma lista de 20 monômeros mais utilizados na literatura. As simulações foram realizadas utilizando-se os softwares HyperChem® 8.0.5 para modelagem molecular, pacote de softwares OpenEye® para verificações e otimização e MMH com MOPAC 2009 para realização dos cálculos quânticos de energia de aproximação para prever teoricamente o melhor monômero para sintetizar o polímero proposto. O MIP foi sintetizado em bulk utilizando-se acetonitrila como solvente, Ciprofloxacina como molécula molde, EDMA como agente reticulante, AIBN como iniciador... / Abstract: The worldwide increase in the drug's use is worrisome and causes environmental impacts mainly by the possibility of bacteria's gene mutation. The concern with Ciprofloxacin should your application, being used only in severe cases. If bacteria develop resistance to this drug, can probably also develop resistance to other. However, developing analytical methods for drug determination in trace levels is difficult, by the low sensitivity or by the interfering molecules that are not possible to be separated by traditional techniques and which interfere in the more sensitive techniques results. Thus, the development of selective extracting phases to a particular drug has economic and social interests. Molecular Imprinted Polymers show a great alternative to this problem's solution. However, their development has many variables. The best choice for the monomer complex pre - polymerization is crucial for the formation of selective nanocavity. Thus, in this work we apply the semi-empirical quantum computer simulation to understand the interaction of Ciprofloxacin - monomer. We simulated the interaction with a list of 20 monomers more used in the literature. The simulations were performed using the HyperChem ® 8.0.5 software for molecular modeling, OPENEYE ® software package for verification and optimization and MMH with MOPAC 2009 to achieve the quantum energy calculation approach to theoretically predict the best monomer for synthesizing polymer proposed. The MIP was synthesized in bulk using acetonitrile as a solvent, Ciprofloxacin as template molecule, EDMA as cross linker, AIBN as radical initiator and the three monomers that were tested in the simulation to check it. The extraction of ciprofloxacin was performed in a Soxhlet system with a solution of ethanol and acetic acid 9:1 (v / v). The resulting polymer was homogenized and sieved. Rebinding analyzes were performed by isotherms and selectivity tests. The results of isotherms showed that / Doutor

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:49Z : No. of bitstreams: 1 000863712_20170110.pdf: 884354 bytes, checksum: 9a614c3a6fbd6b8ab01037743ea320f5 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-11T12:50:20Z: 000863712_20170110.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-11T12:50:59Z : No. of bitstreams: 1 000863712.pdf: 5082887 bytes, checksum: 2828da2340b50810c6223ed7cd8103d5 (MD5) / Efluentes industriais contendo corantes são diariamente liberados no meio ambiente. O lançamento de efluentes têxteis provoca uma degradação ambiental considerável, modificando a coloração natural e prejudicando o sistema biológico aquático. Dentre esses corantes, a classe de corantes trifenilmetano é largamente empregada na indústria têxtil e apresenta problemas à saúde pública e ao meio ambiente quando despejados nos efluentes, devido à alta toxicidade e difícil degradação. Uma alternativa para a detecção e quantificação destes compostos é o desenvolvimento de sensores biomiméticos com transdução óptica, empregando como sistema de reconhecimento polímeros molecularmente impressos (MIP). A vantagem desta metodologia é a boa seletividade, sensibilidade, estabilidade dos MIP e baixo custo dos materiais empregados. O presente trabalho explora diferentes sínteses de polímeros impressos para os corantes têxteis: Vermelho Básico 9 (BR9), Verde Ácido 16 (AG16) e Verde de Metila (MG). Para isso foram avaliadas sínteses com diferentes monômeros funcionais e proporções molares entre os reagentes empregados para a polimerização. Todos os MIP apresentaram melhor desempenho na proporção 1:3:200 de molécula molde, monômero funcional e monômero estrutural, respectivamente. O corante BR9 mostrou boa interação com o monômero funcional ácido 2-acrilamino-2-metilpropano sulfônico por meio de ligação de hidrogênio, enquanto que os corantes AG16 e MG apresentaram afinidade com o monômero 1-vinilimidazol, por meio de interação íon-dipolo e π-cátion, respectivamente. Os MIP para os corantes BR9 e AG16 apresentaram boa porcentagem de religação (70 e 86%, respectivamente), fatores de impressão bastante satisfatórios (1,82 e 6,91, respectivamente) alta seletividade frente a outros corantes têxteis e grande eficiência na extração dos respectivos corantes em amostra... / Industrial effluents containing dyes are daily released to the environment. The launch of textile effluents causes a considerable environmental degradation, changing the natural color and harming the aquatic biological system. Among these dyes, the class of triphenylmethane dyes is widely used in the textile industry and it presents problems to public health and the environment when discharged in the effluent due to the high toxicity and difficult degradation. An alternative for the detection and quantification of these compounds is the development of biomimetic sensors with optical transduction, employing Molecularly Imprinted Polymers (MIP) as recognition system. The advantage of this methodology is the good selectivity, sensitivity and stability of the MIP and low cost of materials. This work explores different synthesis of MIP for the textile dyes: Basic Red 9 (BR9), Acid Green 16 (AG16) and Methyl Green (MG). For this, the syntheses were evaluated with different functional monomers and molar ratios among the reagents employed for the polymerization. All MIP showed better performance in the ratio 1:3:200 of template, functional monomer and structural monomer, respectively. The dye BR9 showed good interaction with the functional monomer 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid by hydrogen bonding, while the dyes MG and AG16 have affinity with the monomer 1-vinylimidazole, by electrostatic and π-cation interaction, respectively. MIP for dyes BR9 and AG16 have good percentage of rebinding (70 and 86%, respectively), satisfactory imprinting factor (1.82 e 6.91, respectively), high selectivity in comparison with other textile dyes and high efficiency in extraction of the respective dyes in sample of textile industrial effluent, presenting recoveries around of 100%. However, the MIP for the dye MG has not presented satisfactory results, with rebinding values below 20%. Probably the MIP performance...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-30Bitstream added on 2014-11-10T11:57:26Z : No. of bitstreams: 1 000783730_20160101.pdf: 1751119 bytes, checksum: b2e29c0714bf9ba6cd6825c412bda48e (MD5) Bitstreams deleted on 2016-01-04T10:26:19Z: 000783730_20160101.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-04T10:28:14Z : No. of bitstreams: 1 000783730.pdf: 2867500 bytes, checksum: 1bc9cb0638043c8d9c8af71914f56f20 (MD5) / O aumento mundial na utilização de fármacos é preocupante pelos impactos ambientais causados e principalmente pela possibilidade de mutação genica das bactérias. A preocupação com a Ciprofloxacina se deve a sua aplicação, sendo utilizado somente em casos mais graves, assim se uma bactéria desenvolve a resistência a este fármaco, provavelmente também conseguirá desenvolver resistência aos demais. No entanto, desenvolver métodos analíticos para determinação do fármaco em níveis de traço é difícil, seja pela sensibilidade baixa de algumas técnicas, seja pela presença de interferentes que não são possíveis de serem separados pelas técnicas tradicionais e que interferem no resultado de técnicas mais sensíveis. Desta maneira, o desenvolvimento de fases extratoras seletivas a um determinado fármaco apresenta interesse econômico e social. Os polímeros moleculares impressos apresentam uma ótima alternativa de solução para este problema. No entanto, são muitas as variáveis para seu desenvolvimento, dentre elas a escolha do melhor monômero para o complexo de pré-polimerização é de importância fundamental para a formação da nanocavidade seletiva. Desta maneira, neste trabalho foi desenvolvido a aplicação da simulação computacional quântica semi-empírica para o entendimento da interação da Ciprofloxacina - monômero. Foi simulada a interação com uma lista de 20 monômeros mais utilizados na literatura. As simulações foram realizadas utilizando-se os softwares HyperChem® 8.0.5 para modelagem molecular, pacote de softwares OpenEye® para verificações e otimização e MMH com MOPAC 2009 para realização dos cálculos quânticos de energia de aproximação para prever teoricamente o melhor monômero para sintetizar o polímero proposto. O MIP foi sintetizado em bulk utilizando-se acetonitrila como solvente, Ciprofloxacina como molécula molde, EDMA como agente reticulante, AIBN como iniciador... / The worldwide increase in the drug’s use is worrisome and causes environmental impacts mainly by the possibility of bacteria´s gene mutation. The concern with Ciprofloxacin should your application, being used only in severe cases. If bacteria develop resistance to this drug, can probably also develop resistance to other. However, developing analytical methods for drug determination in trace levels is difficult, by the low sensitivity or by the interfering molecules that are not possible to be separated by traditional techniques and which interfere in the more sensitive techniques results. Thus, the development of selective extracting phases to a particular drug has economic and social interests. Molecular Imprinted Polymers show a great alternative to this problem's solution. However, their development has many variables. The best choice for the monomer complex pre - polymerization is crucial for the formation of selective nanocavity. Thus, in this work we apply the semi-empirical quantum computer simulation to understand the interaction of Ciprofloxacin - monomer. We simulated the interaction with a list of 20 monomers more used in the literature. The simulations were performed using the HyperChem ® 8.0.5 software for molecular modeling, OPENEYE ® software package for verification and optimization and MMH with MOPAC 2009 to achieve the quantum energy calculation approach to theoretically predict the best monomer for synthesizing polymer proposed. The MIP was synthesized in bulk using acetonitrile as a solvent, Ciprofloxacin as template molecule, EDMA as cross linker, AIBN as radical initiator and the three monomers that were tested in the simulation to check it. The extraction of ciprofloxacin was performed in a Soxhlet system with a solution of ethanol and acetic acid 9:1 (v / v). The resulting polymer was homogenized and sieved. Rebinding analyzes were performed by isotherms and selectivity tests. The results of isotherms showed that

Made available in DSpace on 2016-08-12T18:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-10. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-12T18:51:05Z : No. of bitstreams: 1 000854644_20170910.pdf: 595538 bytes, checksum: 7dc00f953d0b04ddfb9037c8993be958 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-09-11T13:56:00Z: 000854644_20170910.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-09-11T13:56:50Z : No. of bitstreams: 1 000854644.pdf: 2328788 bytes, checksum: 19f0794e4cd6c545963bf53d1c691389 (MD5) / O presente trabalho está baseado na construção de sensores biomiméticos para determinação sensível e seletiva dos diuréticos: bumetanida (BMT) e hidroclorotiazida (HCTZ). Para isto, eletrodos à base de pasta de carbono foram modificados com complexos, os quais são potenciais catalisadores biomiméticos das enzimas P450, que catalisam um grande número de reações incluindo os fármacos. Os complexos que apresentaram perfil biomimético e melhores resultados na determinação voltamétrica e amperométrica da bumetanida e hidroclorotiziada, respectivamente foram 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro 29-H, 31-H-ftalocianinacobre (II) [CuPc] e hemina. As condições experimentais para o desenvolvimento das metodologias propostas foram otimizadas com auxílio de planejamento de experimentos multivariados. O sensor construído para determinação do diurético bumetanida apresentou as melhores respostas em solução tampão Britton-Robinson 0,15 mol L-1 pH 7,0 e 15% m/m do complexo [CuPc], usando a voltametria de onda quadrada a 60 Hz, 100 mV de amplitude e 6 mV de incremento de potencial (Δps). Com os parâmetros otimizados, o sensor apresentou limites de detecção e de quantificação de 0,27 e 0,9 μmol L-1, respectivamente. Os melhores resultados obtidos para o sensor desenvolvido para a hidroclorotiazida foram em solução fosfato 0,10 mol L-1 pH 8,5 e 14% m/m de hemina usando a amperometria em 800 mV, e os limites de detecção e de quantificação de 8,2 e 27 μmol L-1, respectivamente. Avaliou-se também a biomimeticidade do sensor, explorando o perfil hiperbólico da resposta nos sensores, velocidade de varredura e estudo de interferentes. Os sensores foram satisfatoriamente usados nas análises em amostras de interesse farmacêutico e biológico, assim se apresentam com alternativas vantajosas em relação a outros métodos disponíveis, pois apresentam baixo custo... / This work is based on the construction of biomimetic sensors for sensitive and selective determination of diuretics for bumetanide (BMT) and hydrochlorothiazide (HCTZ). Carbon paste-based electrodes were modified with complexes, which are potential biomimetic catalysts of P450 enzymes, that catalyze a number of reactions including pharmaceuticals. The complexes Copper (II) 1,2,3,4,8,9,10, 11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29-H,31-H-phthalocyanine [CuPc] and Hemin showed biomimetic profile and better results for amperometric and voltammetric determination of bumetanide and hidroclorotiziada, respectively. The experimental conditions for the proposed methodologies development have been optimized with the help of design of multivariate experiments. The sensor built to determine the diuretic bumetanide presented the best responses in Britton-Robinson buffer 0.15 mol L-1 pH 7.0 and 15 % (m/m) of the complex [CuPc], using the square wave voltammetry with 60 Hz, amplitude of potential of 100 mV and step potencial of 6 mV. With the optimized parameters the sensor showed limits of detection and quantification of 0.27 and 0.9 μmol L-1,respectively. The best results for the sensor have been developed for hydrochlorothiazide phosphate solution 0.10 mol L-1 pH 8.5 and 14 % (m/m) of the hemin, using the amperometry at 800 mV, limits of detection and quantification of 8.2 and 27 μmol L-1, respectively. Studies conducted for elucidation of sensor biomimetic behavior, such as evaluation of scan rate influence using cyclic voltammetry, exploration of hyperbolic profile of the sensor response, interference and selectivity studies. In a complementary, a molecular imprinting polymer, known as MIP, was developed for bumetanide. The MIPs were synthesized by bulk polymerization. Studies were based on the results obtained from the computer simulation where monomer of high structural affinity, acrylonitrile...

Orientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Fabíola Manhas Verbi Pereira / Banca: Gustavo Troiano Feliciano / Banca: Luiz Henrique Mazo / Banca: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza / Resumo: O presente trabalho está baseado na construção de sensores biomiméticos para determinação sensível e seletiva dos diuréticos: bumetanida (BMT) e hidroclorotiazida (HCTZ). Para isto, eletrodos à base de pasta de carbono foram modificados com complexos, os quais são potenciais catalisadores biomiméticos das enzimas P450, que catalisam um grande número de reações incluindo os fármacos. Os complexos que apresentaram perfil biomimético e melhores resultados na determinação voltamétrica e amperométrica da bumetanida e hidroclorotiziada, respectivamente foram 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro 29-H, 31-H-ftalocianinacobre (II) [CuPc] e hemina. As condições experimentais para o desenvolvimento das metodologias propostas foram otimizadas com auxílio de planejamento de experimentos multivariados. O sensor construído para determinação do diurético bumetanida apresentou as melhores respostas em solução tampão Britton-Robinson 0,15 mol L-1 pH 7,0 e 15% m/m do complexo [CuPc], usando a voltametria de onda quadrada a 60 Hz, 100 mV de amplitude e 6 mV de incremento de potencial (Δps). Com os parâmetros otimizados, o sensor apresentou limites de detecção e de quantificação de 0,27 e 0,9 μmol L-1, respectivamente. Os melhores resultados obtidos para o sensor desenvolvido para a hidroclorotiazida foram em solução fosfato 0,10 mol L-1 pH 8,5 e 14% m/m de hemina usando a amperometria em 800 mV, e os limites de detecção e de quantificação de 8,2 e 27 μmol L-1, respectivamente. Avaliou-se também a biomimeticidade do sensor, explorando o perfil hiperbólico da resposta nos sensores, velocidade de varredura e estudo de interferentes. Os sensores foram satisfatoriamente usados nas análises em amostras de interesse farmacêutico e biológico, assim se apresentam com alternativas vantajosas em relação a outros métodos disponíveis, pois apresentam baixo custo... / Abstract: This work is based on the construction of biomimetic sensors for sensitive and selective determination of diuretics for bumetanide (BMT) and hydrochlorothiazide (HCTZ). Carbon paste-based electrodes were modified with complexes, which are potential biomimetic catalysts of P450 enzymes, that catalyze a number of reactions including pharmaceuticals. The complexes Copper (II) 1,2,3,4,8,9,10, 11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29-H,31-H-phthalocyanine [CuPc] and Hemin showed biomimetic profile and better results for amperometric and voltammetric determination of bumetanide and hidroclorotiziada, respectively. The experimental conditions for the proposed methodologies development have been optimized with the help of design of multivariate experiments. The sensor built to determine the diuretic bumetanide presented the best responses in Britton-Robinson buffer 0.15 mol L-1 pH 7.0 and 15 % (m/m) of the complex [CuPc], using the square wave voltammetry with 60 Hz, amplitude of potential of 100 mV and step potencial of 6 mV. With the optimized parameters the sensor showed limits of detection and quantification of 0.27 and 0.9 μmol L-1,respectively. The best results for the sensor have been developed for hydrochlorothiazide phosphate solution 0.10 mol L-1 pH 8.5 and 14 % (m/m) of the hemin, using the amperometry at 800 mV, limits of detection and quantification of 8.2 and 27 μmol L-1, respectively. Studies conducted for elucidation of sensor biomimetic behavior, such as evaluation of scan rate influence using cyclic voltammetry, exploration of hyperbolic profile of the sensor response, interference and selectivity studies. In a complementary, a molecular imprinting polymer, known as MIP, was developed for bumetanide. The MIPs were synthesized by bulk polymerization. Studies were based on the results obtained from the computer simulation where monomer of high structural affinity, acrylonitrile... / Doutor

Orientador: Maria del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes / Banca: Gustavo Troiano Feliciano / Banca: Débora Gonçalves / Banca: Ivo Milton Raimundo Junior / Resumo: Efluentes industriais contendo corantes são diariamente liberados no meio ambiente. O lançamento de efluentes têxteis provoca uma degradação ambiental considerável, modificando a coloração natural e prejudicando o sistema biológico aquático. Dentre esses corantes, a classe de corantes trifenilmetano é largamente empregada na indústria têxtil e apresenta problemas à saúde pública e ao meio ambiente quando despejados nos efluentes, devido à alta toxicidade e difícil degradação. Uma alternativa para a detecção e quantificação destes compostos é o desenvolvimento de sensores biomiméticos com transdução óptica, empregando como sistema de reconhecimento polímeros molecularmente impressos (MIP). A vantagem desta metodologia é a boa seletividade, sensibilidade, estabilidade dos MIP e baixo custo dos materiais empregados. O presente trabalho explora diferentes sínteses de polímeros impressos para os corantes têxteis: Vermelho Básico 9 (BR9), Verde Ácido 16 (AG16) e Verde de Metila (MG). Para isso foram avaliadas sínteses com diferentes monômeros funcionais e proporções molares entre os reagentes empregados para a polimerização. Todos os MIP apresentaram melhor desempenho na proporção 1:3:200 de molécula molde, monômero funcional e monômero estrutural, respectivamente. O corante BR9 mostrou boa interação com o monômero funcional ácido 2-acrilamino-2-metilpropano sulfônico por meio de ligação de hidrogênio, enquanto que os corantes AG16 e MG apresentaram afinidade com o monômero 1-vinilimidazol, por meio de interação íon-dipolo e π-cátion, respectivamente. Os MIP para os corantes BR9 e AG16 apresentaram boa porcentagem de religação (70 e 86%, respectivamente), fatores de impressão bastante satisfatórios (1,82 e 6,91, respectivamente) alta seletividade frente a outros corantes têxteis e grande eficiência na extração dos respectivos corantes em amostra... / Abstract: Industrial effluents containing dyes are daily released to the environment. The launch of textile effluents causes a considerable environmental degradation, changing the natural color and harming the aquatic biological system. Among these dyes, the class of triphenylmethane dyes is widely used in the textile industry and it presents problems to public health and the environment when discharged in the effluent due to the high toxicity and difficult degradation. An alternative for the detection and quantification of these compounds is the development of biomimetic sensors with optical transduction, employing Molecularly Imprinted Polymers (MIP) as recognition system. The advantage of this methodology is the good selectivity, sensitivity and stability of the MIP and low cost of materials. This work explores different synthesis of MIP for the textile dyes: Basic Red 9 (BR9), Acid Green 16 (AG16) and Methyl Green (MG). For this, the syntheses were evaluated with different functional monomers and molar ratios among the reagents employed for the polymerization. All MIP showed better performance in the ratio 1:3:200 of template, functional monomer and structural monomer, respectively. The dye BR9 showed good interaction with the functional monomer 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid by hydrogen bonding, while the dyes MG and AG16 have affinity with the monomer 1-vinylimidazole, by electrostatic and π-cation interaction, respectively. MIP for dyes BR9 and AG16 have good percentage of rebinding (70 and 86%, respectively), satisfactory imprinting factor (1.82 e 6.91, respectively), high selectivity in comparison with other textile dyes and high efficiency in extraction of the respective dyes in sample of textile industrial effluent, presenting recoveries around of 100%. However, the MIP for the dye MG has not presented satisfactory results, with rebinding values below 20%. Probably the MIP performance... / Doutor

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientador: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende / Banca: Monica Beatriz Mathor / Banca: Estevão Tomomitsu Kimpara / Resumo: Neste estudo, foi avaliada a superfície da liga experimental Ti-30Ta após tratamento. A técnica empregada foi o tratamento de superfície biomimético com incorporação de alendronato de sódio. Os lingotes da liga Ti-30Ta foram obtidos em forno a arco voltaico, seguido de tratamento térmico e forjados a frio. O tratamento de superfície foi dividido em duas etapas: primeiramente foi realizado o tratamento de superfície biomimético com imersão em SBF 5x (Simulated Body Fluid) durante 24 horas. Em seguida as amostras foram imersas em solução formada por SBF 5x e alendronato de sódio por uma semana. Difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e ângulo de contato foram utilizados para análise de superfície. Para análise da osseointegração, os implantes foram colocados no fêmur de ratos e a análise histológica realizada após 30 dias. Os resultados mostraram uma melhora na osseointegração devido à incorporação de alendronato de sódio ao revestimento de apatita / Abstract: In this study, the surface of Ti-30Ta experimental alloy was evaluated after treatment. Biomimetic surface treatment with sodium alendronate incorporation was technique employed. Ingots of Ti-30Ta alloy were obtained in arc melting furnace, followed heat treatment and cold work by swaging. Surface treatment was divided into two steps: first was realized Biomimetic surface treatment with immersion in SBF 5x (simulated body fluid) for 24 hours. Followed samples were immersed in solution formed by SBF 5x plus sodium alendronate for one week. X- rays, SEM, AFM and contact angle were used for surface analysis. For analysis of osseointegration, the implants were implanted in the rat's femur and histological analysis was realized after 30 days. The results showed improved of osseointegration due to the incorporation of sodium alendronate in the apatite coating / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-06-13T19:52:28Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_lmf_me_guara.pdf: 1156016 bytes, checksum: a3d47ed897663f8f6e0de9f6e98baaaa (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste estudo, foi avaliada a superfície da liga experimental Ti-30Ta após tratamento. A técnica empregada foi o tratamento de superfície biomimético com incorporação de alendronato de sódio. Os lingotes da liga Ti-30Ta foram obtidos em forno a arco voltaico, seguido de tratamento térmico e forjados a frio. O tratamento de superfície foi dividido em duas etapas: primeiramente foi realizado o tratamento de superfície biomimético com imersão em SBF 5x (Simulated Body Fluid) durante 24 horas. Em seguida as amostras foram imersas em solução formada por SBF 5x e alendronato de sódio por uma semana. Difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e ângulo de contato foram utilizados para análise de superfície. Para análise da osseointegração, os implantes foram colocados no fêmur de ratos e a análise histológica realizada após 30 dias. Os resultados mostraram uma melhora na osseointegração devido à incorporação de alendronato de sódio ao revestimento de apatita / In this study, the surface of Ti-30Ta experimental alloy was evaluated after treatment. Biomimetic surface treatment with sodium alendronate incorporation was technique employed. Ingots of Ti-30Ta alloy were obtained in arc melting furnace, followed heat treatment and cold work by swaging. Surface treatment was divided into two steps: first was realized Biomimetic surface treatment with immersion in SBF 5x (simulated body fluid) for 24 hours. Followed samples were immersed in solution formed by SBF 5x plus sodium alendronate for one week. X- rays, SEM, AFM and contact angle were used for surface analysis. For analysis of osseointegration, the implants were implanted in the rat’s femur and histological analysis was realized after 30 days. The results showed improved of osseointegration due to the incorporation of sodium alendronate in the apatite coating

Orientador: Celso Eduardo Tuna / Coorientador: Alex Mendonça Bimbato / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Wendell de Queiróz Lamas / Resumo: A busca por estudos visando às melhorias em projetos de engenharia relacionados às turbinas hidráulicas se tornam cada vez mais essenciais considerando a crescente demanda por fontes de energias renováveis como as usinas hidrelétricas. Por este motivo, cresce a necessidade de estudos sobre turbinas hidráulicas, por meio de inovações tecnológicas, que proporcionem a melhoria do rendimento das mesmas. Esse trabalho tem como objetivo aplicar modificações nas turbinas por meio de técnicas de projeto, como o biomimetismo, nas pás dos rotores de turbinas do tipo Bulbo e comparar o comportamento do escoamento sobre as pás e o rendimento dessas turbinas com aquelas projetadas sem a aplicação do biomimetismo. Para atingir esse objetivo a modelagem da turbulência se dá através da metodologia URANS (unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes) e o modelo de turbulência escolhido foi o k-ε, por ser ideal em escoamentos turbulentos, demandar um menor tempo de simulação computacional e apresentar maior semelhança com dados experimentais. Como resultado, observa-se que as mudanças realizadas na geometria das pás das turbinas, baseadas nos conceitos e técnicas de biomimetismo, proporcionaram aumento de desempenho nas turbinas bulbo, evidenciando-se assim a capacidade do biomimetismo de proporcionar melhorias em projetos de turbinas hidráulicas, que ainda é pouco difundida e estudada. Para a realização desse trabalho, usa-se o software comercial SolidWorks® para a criação da geometria e o ANSYS ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for studies aimed at improving engineering projects related to hydraulic turbines becomes increasingly essential considering the increasing demand for renewable energy sources such as hydroelectric plants. For this reason, the need is growing for studies about hydraulic turbines, by means of technological innovations, that provide the improvement in these turbines. The objective of this work is to apply modifications in turbines by means of design techniques, such as biomimicry, on the rotor blades of the Bulb type turbine, and to compare the flow behavior on the blades and the performance of these turbines with those projected without the application of the biomimetism. To accomplish this objective, turbulence modeling was performed using the URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) methodology and the turbulence model chosen was k-ε, because it is ideal in turbulent flows, requires a shorter computational simulation time and presents greater similarity with experimental data. As a result, changes in turbine blade geometry, based on biomimetic concepts and techniques, have resulted in significant performance gains in bulb turbines, thus demonstrating the ability of biomimetric to provide improvements in hydraulic turbine designs, which is still less widespread and studied. The commercial SolidWorks® software was used for the creation of geometry and the ANSYS Student® (version 19.1) for flow analysis using computational fluid dynamics (CFD) / Mestre

[pt] No contexto da redução da concentração de CO2 na atmosfera e utilizar o mesmo na síntese de produtos de interesse, buscou-se sintetizar COFs com propriedades biomiméticas da enzima anidrase carbônica capaz de converter CO2. O chamado Tppa-NO2-COF foi planejado a partir dos blocos de construção triformilfluoroglucinol e 2-nitro 1,4-fenilenodiamina (comercialmente disponível). O triformilfluoroglucinol foi previamente sintetizado pela reação de Duff, entretanto outras metodologias alternativas foram testadas de forma a melhorar as condições reacionais e o custo atrelado ao processo. Em decorrência da não reprodutibilidade das metodologias sintéticas do Tppa-NO2-COF reportadas na literatura, foi necessário um processo de otimização (variando tipo e quantidade de solvente, concentração do ácido, condição reacional, entre outros). A influência do grupamento nitro no Tppa-NO2 foi igualmente avaliada, através da síntese do material análogo sem o nitro, o chamado Tppa-1-COF, o qual foi obtido com área de 434 m2/g, condizente com o dado reportado na literatura. Outra metodologia abordada para a síntese desses materiais foi a sonificação (sonochemistry) que demonstrou ser uma excelente alternativa para a síntese dos materiais de maneira eficaz e rápida. Entretanto, o material foi obtido com cristalinidade e área específica baixas e muito variáveis (de 40 a 628 m2/g), o que, por definição não pode ser chamado de COF, sendo então tratado como Covalent Organic Network (CON). Apesar da adversidade, seguiu-se com as modificações pós-sintéticas no Tppa-NO2-CON, realizando a redução do grupamento nitro e consequente reação do grupo amina para formar linkers que permitissem a atividade biomimética à enzima via ligação peptídica ou via triazol, capazes de se coordenar ao íon zinco. Otimizações ainda se fazem necessárias para a obtenção do COF, bem como estudos mais aprofundados nas modificações pós sintéticas e de adsorção de CO2, aplicação na conversão de CO2 a bicarbonato e outros produtos de interesse para a síntese orgânica. / [en] In the context of reducing the concentration of CO2 in the atmosphere and using it in the synthesis of products of interest, we sought to synthesize COFs with biomimetic properties of the carbonic anhydrase enzyme capable of converting CO2. The so-called Tppa-NO2-COF was designed from the building blocks triformylfluoroglucinol and 2-nitro 1,4-phenylenediamine (commercially available). Triformylfluoroglucinol was previously synthesized by the Duff reaction, however other alternative methodologies were tested in order to improve the reaction conditions and the cost linked to the process. Due to the non-reproducibility of synthetic methodologies of Tppa-NO2-COF reported in the literature, an optimization process (varying type and amount of solvent, acid concentration, reaction condition, among others) was necessary. The influence of the nitro group on Tppa-NO2 was also evaluated, through the synthesis of an analogous material without nitro, the so-called Tppa-1-COF, which was published with an area of 434 m2/g, consistent with what is reported in the literature. Another approach to synthetic materials for sonification (sonochemistry) includes being an excellent alternative for an efficient and rapid synthesis of materials. However, the material was found with low and highly variable crystallinity and specific area (from 40 to 628 m2/g), which, by definition, cannot be called COF, being treated as Covalent Organic Network (CON). Despite the adversity, post-synthetic modifications in the Tppa-NO2-CON followed, performing the reduction of the nitro group and consequent reaction of the amine group to form ligands that would allow a biomimetic activity to the enzyme via peptide bond or via triazole, from coordinate with the zinc ion. Optimizations are still necessary to obtain the COF, as well as in-depth studies on post-synthetic modifications and CO2 adsorption, application in the conversion of CO2 to bicarbonate and other products of interest to organic synthetic.