nÃo hà / A serpente Bothrops neuwiedi possui veneno que tem aÃÃo principalmente do tipo prÃ-coagulante, hemorrÃgica e proteolÃtica. O veneno da Bothrops neuwiedi quando inoculado, possui aÃÃo primariamente local e secundariamente sistÃmica. Os efeitos sistÃmicos do envenenamento compreendem alteraÃÃes em diferentes sistemas como: hematolÃgico, cardiovascular, hepÃtico, urinÃrio, respiratÃrio, imunolÃgico, digestÃrio e nervoso. Os mecanismos que ocasionam tais alteraÃÃes sÃo complexos e os vÃrios componentes tÃxicos dos venenos podem agir direta ou indiretamente nas cÃlulas. Este trabalho teve como objetivo investigar as possÃveis alteraÃÃes hematolÃgicas e histolÃgicas induzidas pelo veneno total e pelas fraÃÃes fosfolipase A2 e lectina C da serpente Bothrops neuwiedi, nos tempos 2, 4, 8, 16 e 24 horas em camundongos Swiss e avaliar as cabenegrinas A-I e A-II na neutralizaÃÃo das atividades biolÃgicas do veneno total da serpente Bothrops neuwiedi analisando seu potencial antiofÃdico para possÃvel complementaÃÃo da soroterapia. Foram estudadas as aÃÃes do veneno total, fosfolipase A2 e lectina C sobre o sistema hematolÃgico, avaliando o hemograma, mielograma e esplenograma em diferentes tempos. O hemograma foi realizado pelo contador de cÃlulas sanguÃneas Sysmex-Roche, modelo KX-21N, o mielograma atravÃs da contagem diferencial e morfolÃgica das cÃlulas da medula Ãssea atravÃs de lÃminas obtidas apÃs citocentrifugaÃÃo (centrÃfuga citolÃgica modelo IncibrÃs) e o esplenograma atravÃs da quantificaÃÃo e morfologia das cÃlulas em âimprintâ do baÃo. ApÃs o estudo hematolÃgico, rins, baÃo, fÃgado e coraÃÃo foram submetidos à anÃlise histolÃgica. Todos os parÃmetros estudados foram analisados pelo teste de ANOVA e pelo teste nÃo-paramÃtrico exato de Kruskal-Wallis, com p< 0,05. Os resultados mostraram que as principais alteraÃÃes quantitativas nas cÃlulas hematolÃgicas com o uso do veneno total e as fraÃÃes lectina C e fosfolipase A2 da serpente Bothops neuwiedi foram: discreto aumento do nÃmero de hemÃcias e no hematÃcrito, leucocitose e plaquetopenia no sangue perifÃrico; aumento das cÃlulas eritrÃides e mielÃides no mielograma e aumento das cÃlulas mielÃides no esplenograma. Estas alteraÃÃes foram mais evidentes nos tempo de duas e quatro horas apÃs o envenenamento. As alteraÃÃes histolÃgicas no baÃo, rins, coraÃÃo e fÃgado, caracterizaram-se principalmente, por congestÃo, edema intersticial, hemorragia, degeneraÃÃo hidrÃpica e processo inflamatÃrio. Quando os animais foram tratados com as cabenegrinas, foi verificado que estas nÃo conseguiram reverter Ãs alteraÃÃes quantitativas das cÃlulas no baÃo provocadas pelo veneno total. PorÃm, as cabenegrinas A-I e A-II em todas as diluiÃÃes utilizadas foram capazes de inibir a plaquetopenia, reduzir o aumento da concentraÃÃo de cÃlulas mielÃides no mielograma e reverter todas as alteraÃÃes histolÃgicas encontradas em todos os ÃrgÃos estudados. TambÃm foi visto que a cabenegrina A-I na diluiÃÃo 2,5:1 e as cabenegrinas A-II nas diluiÃÃes 2,5:1 e 5:1 neutralizaram as alteraÃÃes na contagem diferencial, ou seja, as referidas cabenegrinas diminuÃram o nÃmero de neutrÃfilos segmentados, refletindo tambÃm no nÃmero de neutrÃfilos totais. Estes resultados sugerem que as cabenegrinas A-I e A-II poderÃo no futuro ser utilizadas como coadjuvantes no tratamento do acidente provocado pela serpente Bothrops neuwiedi. / The venom of the Bothrops neuwiedi provokes an action mainly of the hemorrhagic, proteolytic and coagulant type. When inoculated, the venom cause primarily a local action, and secondarily a systemic action. The systemic effects of poisoning include changes in various systems such as hematological, cardiovascular, liver, urinary, respiratory, immune, digestive and nervous. The mechanisms that cause the changes are complex and the various toxic components of the venom may act directly or indirectly on the cells. This study aimed first to investigate possible histological and hematological caused by the whole venom and by the phospholipase A2 and lectin C fractions from Bothrops neuwiedi snake, at 2, 4, 8, 16 and 24 hours intervals in mice, and then evaluate the cabenegrins A-I and A-II in the neutralization of the biological activities of the snake whole venom, analyzing its anti-ophidian potential for possible complementation of serum therapy. We studied the actions of the whole venom and of the phospholipase A2 and lectin C fractions on the hematological system, evaluating the hemogram, the myelogram and the splenogram, at different times. The hemogram was performed by the Sysmex-Roche blood cell counter model KX-21N; the myelogram was performed through the differential and morphological count of bone marrow cells using slides obtained after cytospin (using Cytological Centrifuge model IncibrÃs); and the splenogram, by quantifying and morphology of the cells in "imprint" of the spleen. After the hematological study, the kidneys, spleen, liver and heart were subjected to histological analysis. All studied parameters were analyzed by the ANOVA test and by the nonparametric Kruskal-Wallis exact test, with p<0.05. The results showed that main quantitative changes in the hematological cells, using the whole venom and the phospholipase A2 and lectin C fractions were: slight increase in erythrocytes and hematocrit, leukocytosis and thrombocytopenia, with repercussion in the peripheral blood; increase of erythroid and myeloid cells in myelogram and increase in myeloid cells in the splenogram. These changes were more evident two and four hours after the poisoning. The histological changes in the kidneys, spleen, liver and heart were characterized mainly by congestion, interstitial edema, hemorrhage, hydropicdegeneration and inflammatory process. When animals were treated with cabenegrins it was detected that these could not revert the quantitative changes of the spleen cells caused by the whole venom. However, all dilutions of cabenegrins AI and A-II were able to inhibit the thrombocytopenia and the increase of myeloid cells in the myelogram, and reverse all the histological changes found in all the studied organs. The treatment with cabenegrins also showed that the cabenegrins A-I (in the 2.5:1 dilution) and the cabenegrins A-II (in the 2.5:1 and 5:1 dilutions) neutralized the changes in the differential count, i.e., these cabenegrins decreased the number of segmented neutrophils, reflecting in the total number of neutrophils. These results suggest that the cabenegrins AI and A-II may be used in the future as an adjunctive treatment of treatment of snake accidents caused by Bothrops neuwiedi.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Cordiaquinona J à uma 1,4-naftoquinona isolada das raÃzes de Cordia leucocephala, que apresenta atividade antifÃngica e larvicida. No entanto, nÃo hà relatos quanto a sua atividade citotÃxica. No presente estudo, foi investigado os efeitos citotÃxicos da cordiaquinona J sobre a viabilidade de cÃlulas tumorais, cujo valores de CI50 variaram de 2,7 a 6,6 &#956;M em cÃlulas de HL-60 e SF-295 respectivamente. Estudos realizados em cÃlulas leucÃmicas de HL-60 indicaram que a cordiaquinona J (1,5 e 3,0 &#956;M) reduziu a viabilidade celular e a incorporaÃÃo do BrdU apÃs 24 horas de incubaÃÃo. AlÃm disso, a cordiaquinona J mostrou rÃpida induÃÃo de apoptose, como indicado pela externalizaÃÃo da fosfatidilserina, ativaÃÃo de caspases, fragmentaÃÃo do DNA e mudanÃas morfolÃgicas, alÃm de uma rÃpida induÃÃo de necrose, como indicado pela perda da integridade de membrana e mudanÃas morfolÃgicas. Cordiaquinona J altera o potencial redox de cÃlulas tumorais por induzir geraÃÃo de espÃcies reativas de oxigÃnio e perda do potencial da membrana mitocondrial como eventos iniciais. AlÃm disso, o prÃ-tratamento das cÃlulas com N-acetil-L-cisteÃna (NAC) aboliu a maioria dos efeitos observados relacionados ao tratamento com a cordiaquinona J, incluindo os efeitos relacionados a induÃÃo de apoptose e de necrose, sugerindo que a citotoxidade dessa molÃcula està relacionada a geraÃÃo de EROs. Assim, o presente estudo ressalta o potencial antitumoral da Cordiaquinona J. / Cordiaquinone J is a 1,4-naphthoquinone isolated from the roots of C. leucocephala, with antifungal and larvicidal activities. Nonetheless the cytotoxic effects of cordiaquinone J have never being explored. In the present study, it was investigated the effect of cordiaquinone J on tumor cells viability, showing IC50 values in the range of 2.7 to 6.6 &#956;M in HL-60 and SF-295, respectively. Studies performed in HL-60 leukemia cells indicated that cordiaquinone J (1.5 and 3 &#956;M) reduced cell viability and BrdU incorporation after 24 hours of incubation. Cordiaquinone J showed rapid induction of apoptosis, as indicated by phosphatidylserine externalization, caspase activation, DNA fragmentation and morphologic changes and, rapid induction of necrosis, as indicated by the loss of membrane integrity and morphologic changes. Cordiaquinone J altered the redox potential of tumor cells by inducing generation of reactive oxygen species (ROS) and loss of mitochondrial membrane potential as initial events. The pretreatment of the cells with N-acetyl-L-cysteine (NAC) abolished most of the observed effects related to cordiaquinone J treatment, including those related to apoptosis and necrosis induction. Thus, present results highlight the antitumor potential of cordiaquinona J.

A criopreservaÃÃo à a metodologia de escolha em muitos bancos de microrganismos pois conduz a uma situaÃÃo de dormÃncia metabÃlica e em conseqÃÃncia as culturas mantÃm-se estÃveis por longos perÃodos. Ao reduzir a temperatura pode todavia ocorrer a formaÃÃo de cristais de gelo que tendem a promover lesÃo celular A lesÃo celular por sua vez pode ser evitada pelo processo de vitrificaÃÃo que ocorre, combinando uma soluÃÃo concentrada com o congelamento rÃpido A literatura relata o uso de carboidratos como agentes vitrificadores e crioprotetores TambÃm informa que a tÃcnica de imobilizaÃÃo de cÃlulas em alginato de sÃdio permite o fracionamento da cultura e favorece a preservaÃÃo de microrganismos O objetivo deste trabalho consiste em avaliar a viabilidade dos fungos dos gÃneros Malassezia spp e do grupo dos Zigomicetos imobilizados em alginato de sÃdio utilizando glicose e lactose como crioprotetores Doze cepas de espÃcies de Malassezia spp (9 M furfur 2 M globosa 1 M simpodialis) e doze cepas de Zigomicetos (7 Mucor s e 5 Rhizopus sp) pertencentes à micoteca do Centro Especializado em Micologia MÃdica da Universidade Federal do Cearà O gÃnero Malassezia abrange leveduras lipodependentes associadas a vÃrias enfermidades dermatolÃgicas compreendem na atualidade 13 espÃcies Zigomicetos, por sua vez sÃo fungos saprÃfitas e ubÃquos cujas hifas por apresentarem elevado tamanho e reduzido conteÃdo protÃico estÃo mais vulnerÃveis a danos mecÃnicos Dessa forma constituem grupos fÃngicos de preservaÃÃo difÃcil em estoque portanto uma metodologia que mantenham a viabilidade de Malassezia spp e Zigomicetos tambÃm poderia ser empregada com eficiÃncia para a estocagem de outros fungos As estruturas fÃngicas foram removidas e transferidas para duas soluÃÃes de estoque, formadas por 3% de caldo Sabouraud 15% de alginato de sÃdio e diferenciadas nas concentraÃÃes de glicose e lactose de 9% ou 23% Em seguida, foram adicionadas esferas plÃsticas, medindo 07cm de diÃmetro com orifÃcio central e 0,5cm de comprimento ApÃs a gelificaÃÃo iÃnica com cloreto de cÃlcio, cada cepa foi estocada à temperatura de -20 ÂC e -80 ÂC distribuÃdas em cinco tubos criogÃnicos de 15mL contendo cinco esferas cada uma sendo avaliados em cinco perÃodos ApÃs nove meses foi verificado que nÃo houve recuperaÃÃo de nenhuma cepa de Malassezia spp Com relaÃÃo Ãs espÃcies de Zigomicetos observou-se que apÃs nove meses de estoque quatro cepas mostraram viÃveis a -80 ÂC empregando glicose a 9%, seis cepas foram preservadas a -80 ÂC, utilizando glicose a 23% finalmente seis e sete exemplares foram recuperados a -80 ÂC utilizando lactose a 9% e 23% respectivamente. Dessa forma, o uso de carboidratos como crioprotetores em conjunto com a tÃcnica de imobilizaÃÃo de cÃlulas em alginato de sÃdio constitui alternativa à manutenÃÃo de algumas espÃcies fÃngicas / Cryopreservation is the method of choice in many banks of microorganisms because it leads to a situation of metabolic dormancy and consequently cultures are stable for long periods. By reducing the temperature may however be formed of ice crystals which tend to cause cell damage to cell damage in turn can be avoided by vitrification process which takes place by combining a solution with the quick freezing the literature reports the use of carbohydrates vitrificadores cryoprotectants agents and also advises that the technique of immobilization of cells in sodium alginate allows the fractionation of culture and promotes the preservation of microorganisms The objective of this study is to assess the viability of the fungi of the genus Malassezia spp and the Zygomycetes group of assets in sodium alginate and lactose using glucose as cryoprotectants Twelve strains of species of Malassezia spp (9 M furfur 1 M 2 M globosa simpodialis) and twelve strains of zygomycetes (seven Mucor Rhizopus sp is 5) belonging to the mycology collection of the Specialized Center for Medical Mycology Federal University of Cearà The genus Malassezia comprises yeasts lipodependent associated with various dermatologic diseases currently comprise 13 Zygomycetes species, in turn, are ubiquitous and saprophytic fungi whose hyphae because they have high protein content and reduced size are more vulnerable to mechanical damage this way are groups of fungi in stock so hard to preserve a methodology to maintain the viability of Malassezia spp and Zygomycetes could also be used effectively for the storage of other fungi fungal structures were removed and transferred to two stock solutions, formed by 3% broth Sabouraud 15% sodium alginate and different concentrations of glucose and 9% lactose and 23% were then added plastic spheres, measuring 07cm in diameter and 0.5 cm center hole length After ionic gelation with calcium chloride Each strain was stored at -20  C and -80  C cryogenic distributed in five tubes containing 15 mL each of five levels being evaluated in five periods after nine months it was found that there was no recovery of any strain of Malassezia spp Regarding Zygomycetes species showed that after nine months of inventory four strains were viable at -80  C using glucose 9%, six strains were preserved at -80  C, using 23% glucose last six seven specimens were recovered at -80  C using a 9% lactose and 23% respectively. Thus, the use of cryoprotectants such as carbohydrates in conjunction with the technique of immobilization of cells in sodium alginate is an alternative to maintaining some fungal species

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O estudo da biocatÃlise tem se intensificado nos Ãltimos anos devido à busca de rotas sintÃticas alternativas para a obtenÃÃo de compostos enantiomericamente puros. A utilizaÃÃo de sementes de Helianthus annuus L. ainda nÃo foi relatada na literatura em reaÃÃes de biorreduÃÃo e diante dessa perspectiva, foram investigadas na biorreduÃÃo de cetonas aromÃticas, para a obtenÃÃo de Ãlcoois enantiomericamente puros. O teor de proteÃnas das sementes foi determinado pelos mÃtodos de Lowry e Bradford e apresentaram valores correspondentes a 10,1 g/L e 8,8 g/L, respectivamente. As reaÃÃes de biorreduÃÃo foram otimizadas utilizando acetofenona (1), e nestas foram avaliados os fatores: quantidade de biocatalisador, meio tamponante (pH), co-solvente, germinaÃÃo de sementes e extrato bruto com polivilpirrolidona (PVP). Foram obtidos boas conversÃes (56,9%) em meio aquoso e, excelentes excessos enantiÃmericos (ee), (>99,0%) com o extrato bruto enzimÃtico em PVP do enantiÃmero (S). Derivados da acetofenona, uma cetona &#945;-halogenada e duas outras cetonas aromÃticas, &#945;-tetralona e &#945;-indanona, foram submetidas Ãs metodologias otimizadas de conversÃo e ee, obtendo-se bons resultados, com produÃÃo do enantiÃmero S, exceto para a 3-metÃxi-acetofenona em meio aquoso, que apresentou o isÃmero R. A quantificaÃÃo dos teores de conversÃo foi realizada por intermÃdio da construÃÃo de curvas de calibraÃÃo em CromatogrÃfo LÃquido de Alta EficiÃncia (CLAE), bem como a resoluÃÃo dos Ãlcoois quirais utilizando coluna quiral OB-H. / The study of biocatalysis has intensified in recent years due to the search for alternative synthetic routes to obtain enantiomerically pure compounds. The use of seeds of Helianthus annuus L. has not been reported in the literature and bioreduction reactions at this point of view, were investigated in the bioreduction of aromatic ketones, to obtain enantiomerically pure alcohols. The protein content of the seeds was determined by Lowry and Bradford methods and gave values corresponding to 10,1g/L and 8,8g/L, respectively. The bioreduction reactions were optimized using acetophenone (1), and these factors were evaluated: the amount of biocatalyst, using buffer (pH), co-solvent, seed germination and the crude extract with polyvinylpyrrolidone (PVP). Good conversions were obtained (56,9%) in aqueous solution and excellent enantiomeric excess (ee) (>99,0%) crude extract with the enzyme in PVP enantiomer (S). Derivatives of acetophenone, an &#945;-halogenated ketone and two other aromatic ketones, &#945;-tetralone and &#945;-indanone were subjected to the methods of conversion and ee optimized to yield good results, with production of the S enantiomer, except for the 3-methoxy-acetophenone in aqueous media, which made the R isomer. Quantitation of the conversion levels were determined by the construction of calibration curves in a High Efficiency Liquid Chromatograph (HPLC) and the resolution of chiral alcohols using a chiral column OB-H.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho encontra-se dividido em duas partes: a primeira relacionada à biotransformaÃÃes de compostos orgÃnicos com a espÃcie Vigna unguiculata, e a segunda, relativa à sÃntese enzimÃtica de Ãsteres de cloranfenicol. ReaÃÃes de biorreduÃÃo de cetonas e nitrocompostos com grÃos de Vigna unguiculata (feijÃo de corda). ApÃs realizado um screnning com reduÃÃo de acetofenona variando-se as condiÃÃes reacionais, encontrou-se aquelas que levaram ao melhores resultados de conversÃo e excesso enantiomÃrico. Essas condiÃÃes foram aplicadas para outros 34 susbtratos, entre eles: cetonas alifÃticas e aromÃticas com diferentes substituintes no anel como: nitro, metÃxi, alquila e halogÃnios em vÃrias posiÃÃes, nitrocompostos, &#946;-ceto-Ãsteres, uma cetona &#945;,&#946;-insaturada e benzonitrila. No geral, o resultados obtidos com as biorreduÃÃes podem ser considerados satisfatÃrios, assim como os valores de excesso enantiomÃrico. Na segunda parte, utilizou-se as lipases comerciais: CAL-B, PSL-C(I) e PSL-C Amano, em reaÃÃes de acilaÃÃo do fÃrmaco cloranfenicol, num estudo exaustivo em busca de condiÃÃes Ãtimas de reaÃÃo explorando principalmente a atividade regiosseletiva dessas enzimas. Foram obtidos oito derivados desse fÃrmaco, a depender do agente acilante utilizado, sendo sete destes, monoacilados e um, di-acilado. Como doador acila usou-se diversos Ãsteres vinÃlicos, saturados ou nÃo e com diversos tamanhos de cadeia. ParÃmetros reacionais como: variaÃÃo do solvente, da temperatura, concentraÃÃo do meio e agente acilante foram otimizados para obtenÃÃo desses derivados. Praticamente todos os produtos foram obtidos em elevados percentuais de conversÃo, exceto para aqueles que possuem insaturaÃÃo. Realizou-se ainda um procedimento em escala de bancada utilizando a enzima CAL-B, sendo obtidos resultados bem significativos em todos os casos. Ao final do estudo adotou-se um procedimento de reciclagem desta mesma enzima, onde ficou comprovada sua eficiÃncia no reuso. / This work is divided into two parts: the first related biotransformations of organic compounds with the species Vigna unguiculata, and the second on the enzymatic synthesis of esters of chloramphenicol. Reactions bioreduction of ketones and nitrocompounds with grains of Vigna unguiculata (feijÃo de corda). After performing a reduction of acetophenone with screnning varying the reaction conditions, we found those that led to better results for conversion and enantiomeric excess. These conditions were applied to 34 other susbtratos, including: aliphatic ketones and aromatic ring with different substituents such as nitro, methoxy, and alkyl halide in various positions, nitro, &#946;-keto ester, a ketone &#945;, &#946;-unsaturated and benzonitrile. Overall, the results obtained with the biorreduÃÃes can be considered satisfactory, as well as the enantiomeric excess values. In the second part, we used the commercial lipases: CAL-B, PSL-C (I) and PSL-C Amano in acylation reactions of the drug chloramphenicol, an exhaustive study in search of optimum reaction conditions mainly exploring the activity regioselective these enzymes. Were obtained from eight derivatives of this drug, depending on the acylating agent used, seven of these, and a monoacilados, di-acylated. As acyl donor was used several vinyl esters, saturated or not and with various chain lengths. Reaction parameters such as: variations of the solvent, temperature, concentration of the acylating agent and medium were optimized to obtain these derivatives. Virtually all products were obtained in high percentages of conversion, except for those with unsaturation. It is also carried out in a bench scale procedure using the enzyme CAL-B, and significant results were obtained in all cases. At the end of the study we adopted a procedure for recycling of the same enzyme, which was proven its efficiency in reuse.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / One of the greatest challenges of our time is to devise means to provide energy in a sustainable way to attend an exponentially growing demand. The energy demand is expected to grow 56% by 2040. In this context, the use of clean and sustainable sources of energy is imperative. Among these sources, solar energy is the only one which can meet the total world energy requirement even considering such large growth in demand. The solar power incident on the Earth's surface every second is equivalent to 4 trillion 100-watt light bulbs. Photovoltaic solar cells are one of several ways to harness solar energy. These cells convert solar energy directly into electricity. Commercial photovoltaic devices are already a reality, but their share of the world energy matrix is still quite small, mainly due to the high costs. Next generation photovoltaics open a number of new possibilities for photovoltaic energy applications that can potentially decrease the overall cost of energy production. Transition metal semiconductor oxides are promising materials that can be produced by low cost methods and oer interesting new features. The use of these materials in next generation photovoltaics is therefore a very promising and interesting application. In this thesis work zinc, titanium and vanadium oxides were used in next generation solar cells. Thin lms of zinc oxide were synthesized by the low cost and environmentally friendly techniques of electrodeposition and hydrothermal synthesis and applied as working electrodes in highly ecient dye sensitized solar cells (DSSCs). The lms were characterized by structural and optical techniques while the cells were tested by current vs: voltage and quantum eciency measurements. The eciencies of these cells were as high as 2.27% using ZnO thin lms without any post deposition treatment. Moreover, natural dyes extracted from plants of northeastern Brazil were applied as sensitizers in DSSCs assembled with commercial available TiO 2 as working electrode. The natural dyes were extracted employing very simple methods and were characterized by XPS and UPS techniques. Their band alignments were shown to be compatible with the TiO 2 as well as with the mediator electrolyte. The eciency of DSSCs sensitized with natural dyes were as high as 1.33%. Finally, water based V 2 O 5 was used as hole transport medium (HTM) in conventional organic solar cells (OSCs) and ITO-free, plastic OSCs. The results obtained with V 2 O 5 were compared with the results obtained from cells assembled with PEDOT:PSS, which is the most used HTM. This comparison showed that the use of V 2 O 5 as HTM can lead to more ecient OSCs. The stability of these devices were evaluated by tests applying the ISOS standards ISOS-D-1, ISOS-L-1 and ISOS-O-1. A UV-lter and a protective graphene oxide (GO) layer were employed seeking to improve the stability of OSCs. The combination of both UV-lter and GO protective layer was shown to be the most eective way to improve the stability of these devices / Um dos maiores desafios do nosso tempo à desenvolver formas para fornecer energia de forma sustentÃvel para atender uma demanda que cresce exponencialmente e que deverà crescer 56% atà 2040. Neste contexto, o uso de fontes limpas e sustentÃveis de energia à um imperativo. Entre essas fontes, a energia solar à a Ãnica que pode satisfazer a necessidade total de energia do mundo, mesmo considerando o crescimento na demanda. A potÃncia solar incidente na superfÃcie da terra a cada segundo à equivalente a 4 trilhÃes de lÃmpadas de 100 watts. CÃlulas solares fotovoltaicas sÃo uma das vÃrias maneiras de aproveitar a energia solar, convertendo-a diretamente em eletricidade. Dispositivos comerciais fotovoltaicos jà sÃo uma realidade, mas a sua participaÃÃo na matriz energÃtica mundial ainda _e muito pequena, principalmente devido aos seus custos elevados. CÃlulas fotovoltaicas de nova geraÃÃo abrem uma sÃrie de novas possibilidades para aplicaÃÃes de energia fotovoltaica que pode diminuir o custo total de produÃÃo de energia. Ãxidos semicondutores de metais de transiÃÃo sÃo materiais promissores que podem ser produzidos atravÃs de mÃtodos de baixo custo e que possuem caracterÃsticas interessantes. Por conseguinte, o uso destes materiais em energia fotovoltaica de prÃxima geraÃÃo se apresenta com uma aplicaÃÃo promissora. Nesta tese de doutorado Ãxidos de zinco, titÃnio e vanÃdio foram utilizados em cÃlulas solares de prÃxima geraÃÃo. Filmes finos de Ãxido de zinco foram sintetizados por eletrodeposiÃÃo e sÃntese hidrotÃrmica. Os filmes foram aplicados como eletrodos de trabalho em cÃlulas solares sensibilizadas por corante (DSSCS) altamente eficientes. Os filmes foram caracterizados por tÃcnicas estruturais e Ãticas enquanto que as cÃlulas foram testadas por medidas de corrente vs voltagem e de eficiÃncia quÃntica. A eficiÃncia dessas cÃlulas atingiu 2,27% utilizando filmes finos de ZnO sem qualquer tratamento pÃs-deposiÃÃo. Alem disso, corantes naturais extraÃdos de plantas do nordeste do Brasil foram aplicados como sensibilizadores em DSSCs montadas com TiO2 comercial utilizado como eletrodo de trabalho. Os corantes naturais foram extraÃdas empregando mÃtodos simples e foram caracterizados por espectroscopia de fotoelÃtrons excitados por raios X e por radiaÃÃo ultravioleta, XPS e UPS respectivamente. Seus alinhamentos de banda se mostraram compatÃveis com o TiO2 e com o eletrodo de regeneraÃÃo. A eficiÃncia das DSSCs sensibilizadas com corantes naturais chegou a 1,33%. Finalmente, V2O5 _a base de Ãgua foi usado como material transportador de buracos (HTM) em cÃlulas solares orgÃnicas (OSCs) convencionais e OSCs de plÃstico construÃdas sem ITO. Os resultados obtidos com V2O5 foram comparados com os resultados de cÃlulas construÃdas com PEDOT:PSS, que à o HTM mais utilizado. Esta comparaÃÃo revelou que o uso de V2O5 como HTM pode levar a OSCs mais eficientes. A estabilidade destes dispositivos foi avaliada por testes aplicando os padr~oes ISOS-D-1, ISOS-L-1 e ISOS-O-1. O uso de filtros ultravioleta e de uma camada protetora de Ãxido de grafeno reduzido foi testado com o intuito de melhorar a estabilidade desses dispositivos. O uso de uma combinaÃÃo de ambos se mostrou a forma mais efetiva de melhorar a estabilidade das OSCs

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Increasing global energy demand has driven the development of renewable alternative energy sources, such as Dye sensitizers Solar Cells (DSSCs). In an attempt to contribute to this purpose, four new bipyridine ruthenium complexes containing substituted quinonoides ligands were synthesized and characterized for use as efficient dyes in DSSCs. The complexes were purified by using chromatographic techniques and characterized by the use of spectroscopic techniques. Experimental data obtained by UV-vis were compared with those from density functional theory (DFT) studies. The UV-vis spectra of these compounds showed bands at about 524 nm ascribed to MLCT transitions. Time-dependent DFT is in good agreement with experimental fit. The FT-IR showed the presence of characteristic bands quinonoid and bipyridine ligands. 1H NMR spectra exhibited the signals of quinonoid ligands as well as the expected correlations in each case by COSY. The mass spectra of compounds NN-bqdi-Br and NN-bqdi -COOH exhibited fragments that confirm the presence of their respective quinonoid moiety. The results show that the NN-bqdi-complex (CH3)2, NN-bqdi-COOH, Nn-bqdi-Br and NN-bqdi-(Cl)2 were obtained and with future perspectives to study the performance of these compounds such a dye for DSSCs. / O aumento da demanda energÃtica mundial tÃm impulsionado o desenvolvimento de fontes alternativas de energia renovÃveis, como as cÃlulas solares sensibilizadas por corantes (DSSCs). Na tentativa de contribuir para esse propÃsito, quatro novos complexos bipiridÃnicos de rutÃnio, contendo ligantes quinonÃides substituÃdos foram sintetizados e caracterizados para utilizaÃÃo como corantes sensibilizadores eficientes em DSSCs. Os complexos foram purificados por meio do uso de tÃcnicas cromatogrÃficas e caracterizados por meio do uso de tÃcnicas espectroscÃpicas. Os resultados de UV-vis obtidos experimentalmente foram comparados com os obtidos a partir de estudos de DFT. Os espectros de UV-vis dos compostos apresentaram bandas em aproximadamente 524 nm, atribuÃdas a transiÃÃes do tipo MLCT. A investigaÃÃo teÃrica dos complexos sintetizados neste trabalho confirma que as bandas observadas nos espectros de UV-vis dos compostos sÃo similares Ãs observadas experimentalmente, sugerindo que as bases utilizadas nos cÃlculos de DFT sÃo capazes de descrever o perfil eletrÃnico dos complexos. Os espectros vibracionais na regiÃo do infravermelho exibiram bandas caracterÃsticas da presenÃa de ligantes bipiridÃnicos e quinonÃides. Os espectros de RMN de 1H e COSY exibiram os sinais indicativos da presenÃa dos ligantes quinonÃides substituÃdos, bem como as correlaÃÃes esperadas em cada caso. Os espectros de massa dos compostos NN-bqdi-Br e NN-bqdi-COOH exibiram fragmentos que confirmam a presenÃa dos respectivos ligantes quinonÃides nestes complexos. Os resultados obtidos evidenciam que os complexos NN-bqdi-(CH3)2, NN-bqdi-COOH, NN-bqdi-Br e NN-bqdi-(Cl)2 foram obtidos e como perspectivas futuras, pretende-se estudar a performance destes compostos como corantes sensibilizadores em DSSCs.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Tumores sÃo populaÃÃes celulares heterogÃneas hierarquicamente organizadas, cujas cÃlulas-tronco possuem importÃncia relevante desde que sÃo cÃlulas com a capacidade de se renovarem e de gerarem linhagens em fases diferentes. Dada a sua importÃncia, a identificaÃÃo de componentes de cÃlulas-tronco à essencial para o entendimento da tumorigÃnese. Apesar de marcadores de linhagem neural terem sido identificados, a associaÃÃo destes marcadores com os tumores cerebrais ainda à escassa e nos astrocitomas sÃo relacionados principalmente aos glioblastomas. Entre esses marcadores de cÃlulas-tronco,CD133, CXCR4 e CD44 sÃo relacionados à formaÃÃo do glioma, migraÃÃo e crescimento; por outro lado, OLIG2 à envolvido no destino celular. NÃo existem estudos, atà essa data, que avaliam todos esses marcadores juntos e sua relaÃÃo com grau tumoral. Adicionalmente, alteraÃÃes epigenÃticas especÃficas, especialmente a metilaÃÃo em promotor, tem sido identificadas nestes tumores, levando a inativaÃÃo de genes, com destaque o CDKN2A (proteÃna p16INK4A), um supressor tumoral. Apesar de esse mecanismo ser apontado como o principal inativador desse gene, em astrocitomas ainda existem questÃes controversas. Para avaliar essas questÃes, este estudo objetivou determinar a expressÃo e padrÃo de metilaÃÃo em promotor de CDKN2A e sua associaÃÃo com parÃmetros clinico-patolÃgicos e se a presenÃa de cÃlulas-tronco/progenitoras, considerando a expressÃo de CD133, CXCR4, CD44 e OLIG2 poderia definir subpopulaÃÃes de cÃlulas que podem ser usadas como marcadores prognÃsticos. Para isso, em uma sÃrie de 93 astrocitomas de diferentes graus de malignidade, foram estudadas a expressÃo dos marcadores CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 e p16INK4A, detectada pela tÃcnica de imunohistoquÃmica, e o padrÃo de metilaÃÃo em promotor de CDKN2A, por PCR especÃfico para metilaÃÃo (PCR-MS). Os dados foram entÃo associados com grau tumoral, localizaÃÃo e outros parÃmetros clinico-patolÃgicos. As anÃlises estatÃsticas foram realizadas usando o teste do X2, teste exato de Fisher, correlaÃÃo de Spearman, agrupamento de k-means e anÃlise de componentes principais, com diferenÃas consideradas significantes com p<0.05. A imunomarcaÃÃo de OLIG2 mostrou a frequÃncia maior de positividade (73,1%), seguido por CXCR4 (60,2%), CD44 (55,9%) e CD133 (45,2%). AnÃlises de correlaÃÃo e agrupamento definiram dois subtipos de populaÃÃo de acordo com os marcadores estudados, um subtipo CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) e outro OLIG2(+). Tumores CD133, CXCR4 e CD44 positivos aumentaram de acordo com malignidade. No grau IV, este subtipo de tumores [CD133(+)CXCR4(+)CD44(+)] foi significantemente mais frequente (p=0,008) e tambÃm nos tumores difusos. Adicionalmente, tumores com CXCR4(+) e CD133(+) foram preferencialmente localizados nos hemisfÃrios cerebrais e nos ventrÃculos, e a maioria nos pacientes com idade &#8805; 30 anos. Por outro lado, tumores OLIG2(+) foram associados com o cerebelo, que à a localizaÃÃo preferencial do astrocitoma pilocÃtico. Uma forte correlaÃÃo negativa entre imunomarcaÃÃo nuclear e citoplasmÃtica e metilaÃÃo em promotor de CDKN2A foi encontrada. AlÃm do mais, uma correlaÃÃo negativa significante entre metilaÃÃo em promotor de CDKN2A e idade foi observada e pacientes do sexo feminino tiveram uma maior frequÃncia significante de CDKN2A metilado em promotor que o sexo masculino. Em conclusÃo, a presenÃa de subpopulaÃÃes de cÃlulas-tronco em astrocitomas à indicativa de progressÃo tumoral, cujos marcadores CXCR4, CD133 e CD44 podem ser potencialmente usados em conjunto como marcadores prognÃsticos. A associaÃÃo com localizaÃÃo do tumor e idade tambÃm corroboram esses achados. Adicionalmente, a inativaÃÃo de CDKN2A por metilaÃÃo em promotor à um evento frequente em astrocitomas e à relacionada à idade e sexo dos pacientes. / Currently, the concept that tumors are cell populations organized in a hierarchically heterogenous way in which stem-cells are relevantly important as these cells have the capacity of self-renew and of generating cell lineages in different phases of differentiation. So that, the identification of stem-cell components is essential to tumorigenesis understanding. Althought neural cell lineage markers have been identified, the association among these markers and neurological tumors is still scarce, and taking in consideration the astrocytomas, the association assessements are verified mainly regarding the glioblastomas. Among these stem cell markers, CD133, CXCR4 and CD44 are related to the glioma formation, migration and growth; on the other hand, OLIG2 is involved in cell destination. So far there are no studies evaluating all these markers together and their relationship to tumor grades. Additionally, specific epigenetic alterations, specially promoter methylation, have been widelly identified in these tumors, leading to gene inativation, mostly involving CDKN2A (p16INK4A protein), a tumor suppressor. Althought this mechanism is pointed as this gene main inactivator, there are still controvertial questions regarding the astrocytomas. In order to evaluate these questions, the present study aimed to determine CDKN2A pattern of methylation and expression and their association to clinicalpathological parameters, and if the presence of progenitor/stem-cells, taking CD133, CXCR4, CD44 and OLIG2 expression in consideration, could define subpopulations of cells which might be used as prognostic markers. So, in a series of 93 astrocytomas of different malignity grades, the expression of CD133, CXCR4, CD44, OLIG2 and p16INK4A was analysed by the imunohistochemistry technique, and the CDKN2A methylation status was assessed by methylation specific PCR (MS-PCR). The data was then associated to tumor grades, localization and other clinicalpathological parameters. The statistic analyses were made using X 2 test, Fisher's exact test, Spearman's correlation, kmeans groupment and principal component analyses, using p<0.05 as statistically significance. The imunopositivity of OLIG2 was predominant (73.1%), followed by CXCR4 (60.2%), CD44 (55.9%) and CD133 (45.2%). The correlation and groupment analyses defined two different population subtypes, a CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) subtype and a OLIG2(+) subtype. CXCR4(+)CD133(+)CD44(+) tumors became more frequent as malignity grew. In grade IV, this subtype was significantly more frequent (p=0.008), being also in diffuse tumors. Additionally, CXCR4(+) and CD133(+) tumors were preferentially located in brain hemisferes and in the ventricles, and mostly in aged >30 patients. On the other side, OLIG2(+) tumors were associated to the cerebellum, which is the pylocitic tumor preferential localization. A strong negative correlation between nuclear and cytoplasmatic imunopositivity and promoter methylation in CDKN2A was observed. Also, a negative significant correlation between methylated CDKN2A and patient's age was found; moreover, feminine patients presented a higher frequency of methylated CDKN2A. In conclusion, the presence of stemcell subpopulations in astrocytomas indicates tumoral progression, in which CXCR4, CD133 and CD44 may be potentially used together as prognostic markers. The association between tumor localization and patient's age also corroborates these findings. Additionally, the CDKN2A inactivation by promoter methylation is a frequent event in astrocytomas and it is associated to patient's age and gender

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Polymorphisms in the apolipoprotein E (APOE) have constituted the major rationale to identify potential risk groups for developing late-onset Alzheimer's disease and help to predict recovery of cognitive function after brain injury. However, the APOE impact on cognitive development in children living in poor areas of the developing world, where we have discovered profound significant associations of early childhood diarrhea (at 0-2 yo) with lasting impairments of growth, cognition and school performance, is not known. Therefore, we conducted APOE genotyping in 72 Brazilian shantytown children under active surveillance since birth, using purified DNA extracted from buccal cell samples. We found a high frequency of APOE4 alleles (18% vs 9-11% expected) in children with lower diarrhea burdens. When we examined the children who experienced the heavier diarrhea burdens (+/- median of 7 illnesses in the first 2 years of life), those with APOE4 did significantly better in the coding subtest (39 +/- 9.9; n=7, p=0.01), when compared with APOE4 negative children with similar diarrhea burdens (25 +/- 12.7; n=27). Positive correlations between the APOE4 occurrence and coding scores remained even after adjusting for family income, maternal education and breast-feeding (p<0.05). Moreover, the APOE4 positive group, under heavy burdens of diarrhea, preserved semantic fluency and the mean difference in fluency scores (DIFF), n=73, p=0.025, a standardized coefficient for disproportional verbal fluency impairment. Our findings show that APOE4 is relatively common in children from the GonÃalves Dias Community in the Northeast Brazil and suggest a protective role of APOE4 allele in children with a history of heavy burdens of diarrhea in their first 2 years of life. / Os polimorfismos da apolipoproteÃna E (APOE) tÃm se constituÃdo no principal mÃtodo para identificar grupos de risco para desenvolver a doenÃa de Alzheimer de inÃcio tardio e para servir de prognÃstico da recuperaÃÃo da funÃÃo cognitiva apÃs traumatismo craniano. Entretanto, o impacto da APOE no desenvolvimento cognitivo de crianÃas de Ãreas pobres do Brasil, onde nÃs jà temos encontrado associaÃÃes profundas e significativas entre os eventos de diarrÃia infantil precoce (aos 0-2 anos de idade) com o comprometimento duradouro do crescimento, cogniÃÃo e performance escolar, nÃo à ainda conhecido. Portanto, nÃs conduzimos um estudo da genotipagem da APOE em 72 crianÃas da Comunidade GonÃalves Dias, em Fortaleza, Nordeste do Brasil, acompanhadas por um projeto coorte desde o nascimento, utilizando DNA extraÃdo de amostras de cÃlulas bucais. Nesse trabalho, encontramos uma elevada freqÃÃncia dos alelos da APOE4 (18% vs 9-11% esperada) em crianÃas com baixa morbidade de diarrÃia. Quando avaliamos as crianÃas que apresentaram elevada morbidade de diarrÃia (+/- mediana de 7 episÃdios nos primeiros 2 anos de vida), Ãquelas portadores do alelo APOE4 mostraram uma melhor performance cognitiva no subteste de coding (39 +/- 9,9; n=7, p=0,01), quando comparadas com crianÃas negativas para o alelo APOE4 com similar morbidade de diarrÃia (25 +/- 12,7; n=27). CorrelaÃÃes positivas entre a ocorrÃncia do alelo APOE4 e os escores de coding permaneceram, mesmo apÃs controlar para renda familiar, educaÃÃo materna e aleitamento materno (p<0,05). AlÃm disso, o grupo positivo para APOE4, com elevada morbidade de diarrÃia, preservou a fluÃncia semÃntica e a diferenÃa mÃdia dos escores de fluÃncia semÃntica (DIFF), n=73, p=0,025, um coeficiente padrÃo para avaliar o impedimento desproporcional da fluÃncia verbal. Nossos achados, portanto, mostram que o alelo APOE4 à relativamente comum em crianÃas da Comunidade GonÃalves Dias, no Nordeste do Brasil, e sugerem um papel protetor do alelo APOE4 em crianÃas com histÃria de alta morbidade de diarrÃia nos primeiros dois anos de idade.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Os mÃtodos tradicionais de tratamento do cÃncer, como a quimioterapia e a radioterapia, embora sejam eficazes em vÃrios tipos de tumores, encontram freqÃentemente populaÃÃes de cÃlulas neoplÃsicas resistentes, alÃm de apresentarem uma baixa margem de seguranÃa para os pacientes. A utilizaÃÃo da hipertermia associada à quimioterapia e/ou radioterapia jà se encontra fartamente relatada como vantajosa na literatura especializada, principalmente em pacientes portadores de cÃncer em estÃdio avanÃado, submetidos previamente aos mÃtodos clÃssicos de tratamento. A aplicaÃÃo de calor nos tecidos atravÃs de ultrassom contÃnuo torna mais Ãgil Ãste procedimento e com eficÃcia comprovada. O uso dos antiangiogÃnicos tambÃm vem sendo relatado como eficaz na literatura especializada e atualmente, a lista destas substÃncias vem aumentando consideravelmente. O estudo da aÃÃo da hipertermia associada a alguns agentes antiangiogÃnicos tem sido sugerida uma vez que os vasos tumorais ao encontrarem-se dilatados, nÃo promoverÃo a diminuiÃÃo da temperatura no tecido tumoral e, consequentemente, os efeitos desta associaÃÃo serÃo mais intensos do que no tecido normal devendo contribuir para a morte celular. Objetiva-se neste trabalho, avaliar o efeito antitumoral e antiangiogÃnico da hipertermia induzida por US isolada e combinada com etoricoxibe e pegaptanibe,no carcinossarcoma de Walker 256 implantado na tela subcutÃnea do dorso de ratos por meio de utilizaÃÃo do modelo experimental de hipertermoterapia por US assim como o estudo dos efeitos da hipertermia por US isolada e em combinaÃÃo com etoricoxibe e pegaptanibe,na angiogÃnese tumoral.O mÃtodo utilizado para o estudo teve inÃcio com o implante de cÃlulas de tumor de Walker 256 no dorso de ratos Wistar machos. Os animais foram tratados com hipertermia aplicada atravÃs de aparelho de ultrassom, mantida a nÃvel de 45o C durante cinco minutos no terceiro dia apÃs a inoculaÃÃo e tambÃm tratados com etoricoxibe e pegaptanibe por via oral e intraperitoneal respectivamente a partir do dia da inoculaÃÃo. Cada grupo de animais foi submetido a medidas do crescimento tumoral durante o perÃodo de 30 dias, assim como tambÃm à avaliaÃÃo da microdensidade vascular atravÃs de estudo mesoscÃpico fotogrÃfico, validado pelo estudo microscÃpico. A aplicaÃÃo do calor atravÃs de aparelho de ultrasom demonstrou eficiÃncia e agilidade A hipertermia, o etoricoxibe e o pegaptanibe, apresentaram capacidade antiangiogÃnica, expressada tanto pela curva de sobrevida, como pela avaliaÃÃo da microdensidade vascular. Particularmente, a hipertermia isoladamente apresentou um efeito antiangiogÃnico significativo tanto na curva de crescimento tumoral como na diminuiÃÃo da densidade microvascular. A associaÃÃo da hipertermia com o pegaptanibe, demonstrou uma eficiÃncia na diminuiÃÃo da densidade microvascular significativamente maior do que os demais grupos. O modelo de aplicaÃÃo de hipertermia gerada por um aparelho de ultrassom na modalidade contÃnua foi satisfatÃria, demonstrando ter sido efetiva tanto na diminuiÃÃo do crescimento tumoral, como na diminuiÃÃo da densidade microvascular. / The traditional methods of cancer treatment, like the chemotherapy and radiotherapy, even though they are effective in many types of tumours, they find frequently resistant neoplasic cellsâ population, beyond presenting a low security margin to the patients. The hyperthermia use associated to the chemotherapy and radiotherapy are plenty mentioned as profitable in the specialist literature, especially in patients with cancer in advanced stage, submitted previously to the classic methods of the treatment. The tissuesâ heat insertion through the continuous ultrasound becomes the procedure faster and with proved efficacy. The antiangiogenic use also is being related like effective in the specialist literature and, at this moment, the substancesâ list has grown vastly. The study of the hyperthermia action associated to antiangiogenic agents has been suggested, once the tumour vessels are dilated, would not promote the temperature reduction in the tumour vessels and, therefore, the effects of this association would be more intense than in the normal tissue, what might contribute to the death cell. The study objective is to evaluate the antitumor and antiangiogenic effect of the hyperthermia induced by isolated ultrasound and combined with etoricoxibe and pegaptanibe in the 256 Walker carcinossarcoma implanted in the subcutaneous back screen of mouse by using the hyperthermia experimental model by ultrasound, like the hyperthermia effects study by isolated ultrasound and linked with etoricoxibe and pegaptanibe, in the tumour angiogenesis. The method used describes the insertion of 256 Walker Tumour cells in the back of male Wistar mouse. The animals were treated with hyperthermia applied through the ultrasound equipment, kept to a 45 C level during five minutes in the third day after the inoculation and also treated with etoricoxibe and pegaptanibe by oral and intraperitoneal respectively since the inoculation day. Each animal group was submitted to a tumour growth measurement during a period of 30 days, as well as also a vascular microdensity evaluation through a photographic mesoscopic study, validated by the microscopic study. The heat application through the ultrasound equipment demonstrated efficiency and agility. The hyperthermia, the etoricoxibe and the pegaptanibe showed antiangiogenic capacity, expressed by the over life curve, and also by the vascular microdensity evaluation. Particularly, the isolated hyperthermia showed a significative antiangiogenic effect in the tumour growth curve and also in the decreasing of the micro vascular density. The association between the hyperthermia and the pegaptanibe demonstrated a greater efficiency in the reducing of the micro vascular density than the other groups. The hyperthermia application model generated by the ultrasound equipment in the continuous modality was satisfactory, demonstrating by being effective as much in the reducing of the tumour growth as in the decreasing of the micro vascular density.