Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:42:46Z : No. of bitstreams: 1 costa_jrv_dr_jabo.pdf: 396090 bytes, checksum: 23a92262b1f5d4ef9aee14c8383cae79 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Aedes aegypti (Linnaeus), principal vetor da dengue no Brasil, tem sido combatido com o uso maciço de produtos químicos, contribuindo com o desenvolvimento de resistência e inviabilizando o controle do inseto. Bioinseticidas à base de Bacillus thuringiensis vêm apresentando resultados satisfatórios no controle de dípteros, devido à produção de proteínas bioinseticidas denominadas Cry (cristal), Cyt (citolíticas) e Chi (quitinase) e os efeitos sinergísticos existentes entre elas. O presente trabalho objetivou a seleção de isolados de B. thuringiensis, portadores de genes cry, cyt e chi com alta eficiência no controle de A. aegypti. Uma coleção de 1073 isolados de B. thuringiensis, provenientes de diversas regiões brasileiras, foi submetida à Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), com base nos iniciadores específicos para os genes cry4Aa, cry4Ba, cry10Aa, cry11Aa, cry11Ba, cyt1Aa, cyt1Ab, cyt2Aa e chi. Os isolados dípteros-específico foram avaliados quanto à estruturação genética e através de bioensaios seletivos e quantitativos, para determinação da CL50 e CL90. Apenas 45 (4,19%) apresentaram amplificação para os genes cry e cyt e destes, 25 (54,34%) eram quitinolíticos. Foram definidos 21 haplótipos entre os 45 isolados de B. thuringiensis, os quais foram submetidos aos bioensaios seletivos, indicando 13 isolados que causaram 100% de mortalidade às larvas de A. aegypti. Os bioensaios quantitativos e análise de agrupamento permitiram selecionar quatro isolados altamente tóxicos às larvas de A. aegypti. A identificação dos genes cry, cyt e chi de B. thuringiensis e análise dos efeitos sinergísticos entre as toxinas, associadas à análise da toxicidade a insetos vetores permitiram a seleção de isolados que poderão ser utilizados em formulações de novos bioinseticidas brasileiros, podendo contornar possíveis problemas de resistência. / Aedes aegypti (Linnaeus), the main vector of dengue fever in Brazil, has been controlled with massive use of chemical products wich, contributed to the development of resistance decreasing the insect control efficacy. Bioinsecticides based on Bacillus thuringiensis is currently presenting satisfactory results on controlling dipterans, due to the production of Cry proteins (crystal proteins), Cyt (citolitic) and Chi (chitinase) with synergistic effects between them. The present work aimed to select B. thuringiensis isolates with cry, cyt and chi genes exhibiting high efficiency on A. aegypti larvae. A bacterial collection containing 1073 isolates of B. thuringiensis, obtained from different Brazilian locations, had their DNA isolated and submitted to PCR amplifications using specific primers for the genes cry4Aa, cry4Ba, cry10Aa, cry11Aa, cry11Ba, cyt1Aa, cyt1Ab, cyt2Aa e chi. The dipterans-especific isolates were then evaluated for the genetic structure and through selective and latter to quantitative bioassays for the determination of LC50 and LC90. Forty five out of 1073 isolates (4.19%) presented amplicons for the cry and cyt genes and from these 25 (54.34%) were detected as chitinolitic. Twenty one haplotypes were identified among the 45 isolates of B. thuringiensis, which were submitted to the selective bioassays, indicating 13 isolates that caused 100% mortality of A. aegypti larvae. The quantitative bioassays and the statistical analysis have pointed four toxic isolates to A. aegypti larvae. The identification of the cry, cyt and chi genes of B. thuringiensis and the analysis of the synergistic effects among the toxins, along with the toxicity analysis towards the vector insects allowed the selection of a set of isolates that can be used for the formulation of new bioinsecticides from Brazilian origin, that would avoid or at least delay the appearance of resistance problems.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2657.pdf: 1118091 bytes, checksum: 0ecaa0b7177d3d8acb7180b85665b996 (MD5) Previous issue date: 2009-09-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this thesis, a voltammetric coupled to microgravimetry investigation about the electrodeposition of silver over polycrystalline platinum in acid medium was performed. Microgravimetry is helpful to understand the effect of different preparation variables, such as, pH, temperature, ion concentration and applied potential. This, in its turn, is a consequence of the fact that the composition in not the only important characteristic of electrodeposited metal which depends on the preparation process. We choose to study silver deposition once it is, in principle, a simple one electron process. The obtained data reveal a much more complex with several cathodic and anodic processes. First, the UPD silver deposition occurs, then the bulk and also the hydrogen evolution during the cathodic sweep. During the anodic voltammetric sweep, two current density peak were observed with molar mass equal to Ag dissolution, and then we conclude that a hydrogen rich phase or an alloy Pt-Ag were formed during the process. For one of solution investigated, a third anodic process was observed which could be associated to silver oxide formation and dissolution. / Neste trabalho, estudos voltametricos e microgravimetricos foram realizados por Microbalanca Eletroquimica de Cristal de Quartzo MECQ para a eletrodeposicao de prata sobre eletrodos de platina policristalina em meio acido. De uma forma geral, as propriedades dos materiais metalicos nao dependem exclusivamente de sua composicao ou do metodo de deposicao, mais tambem de variaveis experimentais de preparacao que influenciam de maneira significativa a formacao e as propriedades das camadas metalicas. A escolha da prata foi feita, inicialmente, por se tratar de um ion metalico relativamente mais simples onde, no processo de reducao, ha o envolvimento de apenas um eletron por atomo. Os dados obtidos revelaram uma complexidade maior que a esperada, onde se observou muitos processos durante a varredura catodica e durante o processo de dissolucao do metal. Neste sentido, conclui-se que a deposicao da Ag em regime de subtensao ocorre no inicio do processo. Em uma segunda etapa de reducao, ocorrem a deposicao massiva de Ag e a reducao do proton. Durante a dissolucao do metal, observou-se a existencia de 2 picos de dissolucao com a mesma massa molar o que e um indicativo de uma fase rica em hidrogenio. Alem destes processos, foi observado, para a solucao de H2SO4 0,01M um terceiro processo anodico que pode estar relacionado a formacao de oxido de prata que se dissolve nesta regiao de potenciais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3481.pdf: 5071654 bytes, checksum: db4d288165a5a561e59e945ef04220ef (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / The proliferation of toxic algae in different oceans leads to great economic losses and environmental damage the mortality of marine animals such as mollusks and fish due to neurotoxins that they release into the environment. The reasons that lead to algal blooms are not fully understood and thus the monitoring of algae is extremely important. In this sense, the genosensors appear as promising tools for the detection of toxic algal blooms in coastal waters, as they offer the possibility of in situ detection with high sensitivity and selectivity. In this project we studied the processes of hybridization of DNA molecules without the use of marker molecules using electrochemical and microgravimetric techniques. Probes were used as partial sequences of primers of the gene encoding the ribosomal RNA sub-unit of the microalgae Alexandrium species. These species of algae produce neurotoxins that can accumulate in shellfish and are responsible for harm to human health. The probe DNA was immobilized by chemisorptions on the surface of a quartz crystal oscillating at 9 MHz third harmonic, 27 MHz. After the grounding of the probe, the crystals were exposed to target DNA molecules with sequence complementary to the probe and hybridization process was monitored in real time. The percentage of the crystal surface coverage and hybridization kinetics were monitored by quartz crystal microbalance (QCM). The area of the crystal suffered no links were filled with the reagent mercaptohexanol (MCH) and observed an improvement in the efficiency of hybridization. The cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were used as a system for detection of DNA probe immobilization and hybridization with its complementary target, without the use of marker molecules. These events were monitored through changes in the electrical properties of the lead in media containing the redox couple [Fe(CN)6 3-/4-] before and after immobilization and hybridization. The analysis of xviii the impedance spectra showed an increase in Rct after the formation of doublestranded DNA, while the capacitance values remained unchanged after the modification of the electrode. The use of MCH during electrochemical measurements increased the efficiency of hybridization, in agreement with results obtained with the QCM technique. The technique of scanning electrochemical microscopy (SECM) was used to evaluate the charge transfer process before and after modifications to the DNA molecules. The results obtained with the SECM technique (approach curves) are qualitatively in agreement with results obtained by the techniques of QCM, CV and EIS with the redox couple [Fe(CN)6 3-/4-]. A microarray for DNA was constructed and evaluated, showing a good response in the detection of different nucleic acid sequences simultaneously. The genossensor developed allowed us to distinguish between targets and probes with different sequences, complementary and not complementary. A procedure for the regeneration of genossensor was developed and allowed the reuse of the DNA biosensor twenty times, with the same sensitivity. / A proliferação de algas tóxicas em diferentes oceanos pode causar perdas econômicas e ambientais devido a mortandade de animais marinhos como moluscos e peixes devido as toxinas que estas liberam no ambiente. Os motivos que levam a proliferação destas algas não são completamente compreendidos e desta forma o monitoramento das algas é de extrema importância. Neste sentido, os genossensores aparecem como ferramentas promissoras para a detecção de florações tóxicas em águas costeiras, uma vez que oferecem a possibilidade de detecção in situ com alta sensibilidade e seletividade. Neste projeto estudou-se os processos de hibridação de moléculas de DNA sem o uso de moléculas marcadoras utilizando técnicas microgravimétricas e eletroquímicas. Foram utilizadas como sondas sequências parciais de oligonucleotídeos do gene que codifica o RNA ribossômico de sub-unidade de microalgas da espécie Alexandrium. Estas espécies de algas produzem neurotoxinas, que podem acumular em moluscos e são responsáveis por danos à saúde humana. A sonda de DNA foi imobilizada por quimissorção na superfície de um cristal de quartzo de 9 MHz oscilando no terceiro harmônico, 27 MHz. Após a imobilização da sonda de DNA, os cristais foram expostos a moléculas alvo de DNA com sequência complementar à sonda e o processo de hibridação foi monitorado em tempo real. A porcentagem de recobrimento da superfície do cristal e a cinética de hibridação foram monitorados pela microbalança de cristal de quartzo (QCM). A área do cristal no qual as moléculas de DNA não foram imobilizadas foi preenchida com o reagente 6-mercapto 1-hexanol (MCH) e observou-se uma melhora na eficiência de hibridação. As técnicas de voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foram usadas como um sistema para detecção da sonda de DNA imobilizada e sua hibridação com o xvi alvo complementar, sem o uso de moléculas marcadoras. Estes eventos foram monitorados por meio da mudança nas propriedades elétricas do eletrodo em meio contento o par redox Fe(CN)6 3-/4- antes e após a imobilização e hibridação. As análises dos espectros de impedância mostraram um aumento na Rtc após a formação da dupla fita de DNA, ao passo que os valores de capacitância permaneceram inalterados após as modificações do eletrodo. O uso do MCH durante as medidas eletroquímicas aumentou a eficiência da hibridação, concordando com os resultados obtidos com a técnica de QCM. A técnica de microscopia eletroquímica de varredura (SECM) foi utilizada para avaliar o processo de transferência de carga, antes e após as modificações com as moléculas de DNA. Os resultados obtidos com a técnica de SECM (curvas de aproximação) estão qualitativamente de acordo com os resultados obtidos por meio das técnicas de QCM, CV e EIS com o par redox Fe(CN)6 3-/4-. Um sistema de arranjos de microeletrodos para DNA foi construído e avaliado, apresentando uma boa resposta na detecção de diferentes sequências de ácido nucléico simultaneamente. O genossensor desenvolvido permitiu distinguir entre sondas e alvos com sequências diferentes, complementares e não complementares. O procedimento utilizado para a regeneração do genossensor permitiu sua reutilização por no mínimo vinte vezes, sem perda na sensibilidade de detecção.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4462.pdf: 4273464 bytes, checksum: 0edd147ff165382e58073330d180f98d (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work shows development of immunosensors for agronomic interest and public heath. The first was a piezoeletric immunosensor to detect a cysteine peptidase, a potencial biomarker for Xanthomonas citri subsp. citri that cause a citrus Canker. Another was electrochemical immunosensor based on gold nanoparticles as a label and magnetic beads as capture phase of Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). The piezoelectric immunoassay was based on immobilization of polyclonal antibody against CPXaC (anti-CPXaC), produced in rabbit, onto three different monolayers that modified gold quartz crystal, which were evaluated by monitoring frequency and energy dissipation in real time when 64.5×10-8 mol L-1 of CPXaC was added. The better relation between analytical response and energy dissipation was obtained with immobilization onto 11- mercaptoundecanoic acid which presented a detection limit of 13.0 nmol L-1 as well as good values for the kinetic and equilibrium binding constant. The immunosensor showed good specificity with no response for different proteins include another cysteine peptidase that is used as a target for detects Xylella fastidiosa bacterium responsible for other important disease in citrus. For detection of Salmonella using a magneto-immunoassay and gold nanoparticles (AuNPs) as label was developed based on the use of a screen-printed carbon electrode (SPCE) that incorporates a permanent magnet underneath. Salmonella spiked in milk samples (i.e. skimmed milk) have been tested by using anti-Salmonella magnetic beads (MBs-SAb) as capture phase and sandwiching afterwards with AuNPs modified antibodies (SAb-AuNPs). AuNPs detection using differential pulse voltammetry (DPV) following a previous established procedure is performed. And a detection limit of 143 CFU mL-1 and a linear range of from 103 to 106 CFU mL-1 of Salmonella, with a coefficient of variation of about 2.4%, was obtained. Recoveries of the sensor by spiking skimmed milk with different quantities of Salmonella of about 83 and 94 % for xviii 1.5 x 103 and 1.5 x 105 CFU mL-1 were obtained, respectively. This work demonstrated the possibility to detect CPXaC with a piezoelectric immunosensor as well as electrochemical immunosensor to detect Salmonella spiked in milk samples. / No presente trabalho estudou-se o desenvolvimento de imunossensores para aplicação em amostras de interesse agronômico e de saúde. Foram desenvolvidos um imunossensor piezelétrico para cisteíno peptidase (CPXaC), um potencial biomarcador para Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) causadora do Cancro cítrico, e um imunossensor eletroquímico baseado em nanopartículas de ouro como marcador e utilizando partículas magnéticas para separação e pré-concentração de Salmonela enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). O imunoensensor piezelétrico foi baseado em três estratégias de imobilização do anticorpo policlonal anti-CPXaC, produzido em coelho, contra CPXaC sobre a superfície de ouro do cristal de quartzo. As superfícies de imobilização foram avaliadas monitorando a variação da frequência ressonante do cristal de quartzo (Δ ) e o valor da dissipação de energia (ΔD) em tempo real adicionando 645×10-9 mol L-1 CPXaC. A melhor relação entre resposta analítica e dissipação de energia do imunossensor foi obtida com a imobilização do anticorpo sobre ácido 11-mercaptoundecanóico (MUA), o qual apresentou um limite de detecção de 13,0 nmol L-1, bem como valores de constante cinética e de equilíbrio para interação antígeno-anticorpo concordantes com os da literatura. Por fim, o imunossensor apresentou boa especificidade não apresentando resposta para diferentes proteínas estudas, incluindo outra cisteíno peptidase que é usada com alvo para detectar Xylella fastidiosa, bactéria responsável por outra importante doença de cítrus. A detecção de Salmonela utilizando um magneto-imunoensaio e nanopartículas de ouro (AuNPs) como marcador foi desenvolvido utilizando um eletrodo de carbono impresso (SPCE) que incorpora um ímã permanente. Amostras de leite desnatado fortificadas com Salmonela foram testadas usando partículas magnéticas modificadas com anti-Salmonela (MBs-SAc), para a fase de separação e pré-concentração, e marcadas posteriomente com nanopartículas de ouro (AuNPs) modificados com anticorpo secundário anti-salmonela (SAcxvi AuNPs), o qual foi detectado usando voltametria de pulso diferencial (DPV). Um limite de detecção de 143 CFU mL-1 e um intervalo linear 103-106 CFU mL-1 de Salmonela, com um coeficiente de variação de cerca de 2,4%, foram obtidos. As recuperações do sensor em leite desnatado foram de 83 e 94% para 1,5 x 103 e 1,5 x 105 CFU mL-1, respectivamente. Este trabalho demonstrou com sucesso a possibilidade do uso de imunossensores piezelétricos para detectar CPXaC, bem como um imunossensor eletroquímico para detectar Salmonela em amostras de leite fortificadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4752.pdf: 16827569 bytes, checksum: 0586848976afa1cf5c2d83c4d42dfed9 (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / In the last two decades a remarkable progress in nanomaterials knowledge has been done, mainly in the chemical synthesis of inorganic nanocrystals via colloidal processes. Several of these advances addressed the growth control of their organization structures and morphologies. Considering this perspective, this thesis presents the results of the crystal growth of gadolinium cerium oxide (CGO), as discussed in the first chapter of the results. In this system, the colloidal state effect on the growth mechanism by oriented attachment (OA) was evaluated. In the process of OA basically two approaches can be considered for growth. An associated effect of the collision of the particles mutually oriented that takes place in the dispersed colloidal state and other through attachment induced by rotation and alignment that was used for the growth of CGO, controlling the pH of the system. In this process CGO nanorods were attained during the hydrothermal processing of the colloidal suspension. In the second chapter of results, the crystal growth using an organic solvent was analyzed, in which a weakly flocculated colloidal state was achieved and led to the growth of TiO2 nanorods. The stability of nanorods was evaluated at different times of solvothermal treatment allowing the evaluation of the thermodynamic evolution of the structure. In this process, nanorods structures were divided into smaller structures by a detachment mechanism. By using the high resolution transmission electron microscopy technique the different stages of the process were evaluated, initially identifying formation mechanism by OA to growth the nanorods. Afterwards, a surface diffusion drives to a thermodynamically stable structure, followed by a detachment mechanism that leads to bipyramidal structures. Considering the two systems evaluated, it was concluded that by mastering the interparticle interactions it was possible to growth anisotropic structures, but their stability is constrained by the principles of thermodynamics. In order to control the self-assembly of nanocrystals, the third chapter of results presents the superlattices structures built with zirconium oxide colloidal nanocrystals. In this system, by using nanoparticles with a narrow size distribution and by controlling the interaction between the solvent and the organic molecule bound to the nanocrystals surface, self-assembled superlattices were attained. By controlling these interactions, compact structures were obtained resulting in single and multilayer. The results pointed out that the ability to organize nanocrystals into hierarchical structures, depends crucially on the ability to understand and control of the interparticle interactions. / Nas últimas décadas um significativo progresso no estudo de nanomateriais foi feito, particularmente na síntese química de nanocristais inorgânicos através de processos coloidais. Muitos desses avanços permitiram controlar o crescimento de estruturas e sua organização. Dentro dessa perspectiva, esse trabalho apresenta resultados do crescimento de óxido de cério dopado com gadolínio (CGO) discutido no primeiro capítulo dos resultados. Neste sistema avaliou-se o efeito do estado coloidal no mecanismo de crescimento de nanocristais através de coalescênica orientada (OA). No processo de OA duas abordagens de crescimento podem ser exploradas. Uma associada ao efeito de colisão das partículas mutuamente orientadas e outra que ocorre através de coalescência induzida pela rotação e alinhamento que foi utilizada para o crescimento do CGO, controlando-se através de mudanças de pH o estado coloidal do sistema. Por meio deste processo foi possível obter nanobastões a partir de nanocristais de CGO durante o processamento hidrotérmico da suspensão coloidal. No segundo capítulo de resultados se avaliou o crescimento de sistemas em meio orgânico, no qual um estado coloidal fracamente floculado foi obtido permitindo avaliar o crescimento de estruturas anisotrópicas na forma de bastões. A estabilidade das estruturas anisotrópicas foi avaliada em diferentes tempos de tratamento solvotérmico observando uma evolução termodinâmica da estrutura. Nesta evolução nanobastões de TiO2 dividem-se em estruturas de menor comprimento por um mecanismo de desacoplamento. Utilizando a técnica de microscopia eletrônica avaliou-se o processo como uma seqüência na qual a formação do bastão ocorre por OA, então por um processo de difusão superficial se forma a estrutura termodinamicamente mais estável, que por fim desacopla do bastão, resultando em nanocristais bipiramidais. A partir dos dois sistemas previamente avaliados, conclui-se que através do controle de interações interpartículas pode se dominar o crescimento anisotrópico, porém sua estabilidade é comprometida pelos princípios da termodinâmica de redução de energia livre, resultando no desacoplamento. No intuito de controlar a automontagem a partir de nanocristais, no terceiro capítulo de resultados se abordou a organização de nanocristais coloidais de óxido de zircônio. Neste sistema, utilizando nanopartículas com estreita distribuição de tamanhos e controlando a interação entre solvente e molécula orgânica ligada à superfície dos nanocristais, é possível obter sistemas automontados. A partir de tal controle, empilhamentos compactos foram obtidos resultando em estruturas tridimensionais e filmes finos de mono e multicamadas. O conjunto de resultados permite concluir que a habilidade de controlar a organização de nanocristais em estruturas hierárquicas, depende crucialmente da habilidade de entender e dominar as interações interpartículas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1934.pdf: 1430152 bytes, checksum: 0f2b7dba08f2283d2e05901c5f5cf918 (MD5) Previous issue date: 2006-10-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work a study of proteins Jacalin and Concanavalin A, belonging to the class of lectins, and the interaction with different carbohydrates was accomplished through Quartz Crystal Microbalance (QCM). The lectins were immobilized by self-assembly monolayer by means three methods. In two of them were used the cystamine and glutaraldehyde and the protein immobilized in a single layer or multilayer. In the third method, a solution of thiols, 11-mercaptoundecanoic acid and 2-mercaptoethanol, in a proportion of 1:10, and the reagents reagents Nethyl- N-(dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) were used to formed a intermediated reactive to binding a protein of interest. Significant differences were not observed among the methods, being opted for the lectins immobilization in a single layer using cystamine and glutaraldehyde due to the simple preparation and low consumption of reagents. The formation of self-assembly monolayer formation was studied using the Electroacoustic Admittance, QCM and a flow injection system coupled to QCM. In all studies a cystamine concentration of 15 mmol. L-1 produced the highest frequency variation and therefore the largest observed mass deposition on the gold surface with good repetitivity. However, it was observed a strong interaction between the free cystamine and to that was binding to the gold surface forming a monolayer, but this interaction was not specific. The flow injection system coupled to the QCM technique was also used to study the interaction between the lectin-carbohydrate and lectin-glicoconjugate. This study allows determining that the variation of the quartz crystal frequency was the same magnitude that observed for a system when using a QCM technique. The Langmuir adsorption isotherm was used to calculate the values of the apparent affinity constant for the lectins with different ligands. The apparent affinity constant was 1.4x105 M-1, 9.4x103 M-1 and 5.6x102 M-1 for Jacalin- Fetuin, Jacalin-Galactose and ConA-Maltose interactions respectively. The determinations of the apparent affinity constants using QCM, demonstrated the viability of the technique in the study of molecular interactions. / Neste trabalho realizou-se o estudo das proteínas jacalina e concanavalina A, pertencentes à classe das lectinas, e suas interações com diferentes carboidratos, por meio da técnica de microbalança de cristal de quartzo (QCM). As lectinas foram imobilizadas por meio da técnica de monocamadas auto-organizadas utilizando-se três métodos. Dois deles foram realizados com cistamina e glutaraldeído, sendo a proteína imobilizada em uma única camada ou em multicamadas. No terceiro método, uma solução contendo dois tióis, ácido 11- mercaptoundecanóico e 2-mercaptoetanol, na proporção de 1:10, e os reagentes N-etil-N-(dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) e N-hidoxisuccinimida (NHS) foram utilizados para formar um intermediário reativo susceptível ao acoplamento com a proteína de interesse. Não foram observadas diferenças significativas entre os métodos, optando-se pela imobilização das lectinas em uma única camada de cistamina e glutaraldeído, pela facilidade no preparo e baixo consumo de reagentes. A formação da monocamada de cistamina foi estudada utilizando-se as técnicas de admitância eletroacústica, QCM e um sistema de injeção em fluxo acoplado à QCM. Em todos os estudos uma concentração de cistamina de 15 mmol. L-1 apresentou melhor recobrimento da superfície do cristal de quartzo com melhor repetibilidade. Entretanto, foi observado uma forte interação da cistamina livre com àquela que estava ligada à superfície do ouro formando a monocamada, mas esta interação não foi específica. O sistema de injeção em fluxo acoplado à microbalança de cristal de quartzo também foi utilizado para estudar a interação lectina-caboidrato e lectina-glicoconjugado. Este estudo permitiu determinar que a variação na freqüência de oscilação do cristal de quartzo foi da mesma magnitude que a observada para o sistema sem injeção em fluxo. O modelo de adsorção da isoterma de Langmuir foi empregado para calcular os valores das constantes de afinidade aparente para as lectinas com diferentes ligantes. As constantes de afinidade calculadas foram 1,4 x 105 M-1 e 9,4 x 103 M-1 e 5,6 x 102 M-1 para interações jacalina-fetuína, jacalina-galactose e ConA-maltose. As determinações das constantes de afinidade aparente utilizando-se a técnica de QCM demonstram a viabilidade da técnica no estudo de interações moleculares, como a das lectinas com carboidratos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2065.pdf: 3156725 bytes, checksum: e483b01d2ed95de7303ec7236f841e9e (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, the cobalt deposition and dissolution processes were studied. The experiments were performed in sulphate solutions at pH values (ranging from 4.9 to 5.5) and in the presence of boric acid. The mechanism of Co electrodeposition was investigated using cyclic voltammetry and current time transients coupled with Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) technique. Effects of temperature, potential deposition and boric acid and Co2+ concentrations were studied. The boric acid was used as buffer to prevent any pH changes due to hydrogen evolution reaction (HER) during the electrochemical measurements. However, in some special cases, the results show that Co(OH)2 was formed simultaneously with metallic Co on the electrode surface at 48oC. On the other hand, when the bath temperature was 25oC, only metallic Co was detected. Considering the results above, some hypothesis were presented for explaining the ineffectiveness of boric acid. First, the kinetics of boric acid dissociation of was very slow, so does not provide a significant buffering during H2 evolution in high temperature, in which HER is intense. Another hypothesis refers to neutral H3BO3 molecules adsorption on the electrode surface which decreases the active surface for proton discharge. At 48oC, the desorption rate is higher than at 25oC, so the active surface for proton discharge will increase in high temperatures. As result, the pH value can be rise and consequently Co(OH)2 will formed. In these cases, the process efficiency dropped down. The analysis of factorial design shows that the temperature and the Co2+ concentration were the most important parameters for the mechanism change in the Co electrodeposition. / Neste trabalho foram estudados os processos de eletrodeposição e dissolução de cobalto sobre Pt em soluções de sulfato com pH na faixa de 4,9 a 5,5, na presença de ácido bórico. Utilizando as técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria acopladas à Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ), foi feita uma investigação sobre a influência de alguns parâmetros no mecanismo de eletrodeposição do metal como a temperatura, o potencial de deposição, a concentração de íons Co2+ e do ácido bórico. Este aditivo foi adicionado como tampão para evitar o aumento de pH próximo à superfície do eletrodo durante a medida eletroquímica, que ocorre devido à reação de desprendimento de hidrogênio (RDH). Os resultados mostraram que o aumento da temperatura favorece o desprendimento de hidrogênio e, como conseqüência, ocorre a precipitação de Co(OH)2 devido ao aumento do pH local, mesmo em meio tamponado com ácido bórico. Uma das propostas mais plausíveis para explicar a ineficiência do ácido bórico está relacionada a uma cinética de dissociação lenta do mesmo, que não é capaz de fornecer uma contribuição tamponante efetiva em altas temperaturas onde a RDH é mais intensa. Outra proposta está relacionada adsorção de moléculas neutras do ácido bórico na superfície do eletrodo que pode bloquear os sítios ativos para a descarga de prótons. Em altas temperaturas, a velocidade de dessorção dessas moléculas é maior, e como a RDH é mais intensa, este bloqueio se torna ineficiente. Desta forma, o pH pode aumentar até atingir o pH necessário para a precipitação de Co(OH)2. Nestes casos, foi observado que a eficiência do processo cai drasticamente. A análise do planejamento fatorial 24 demonstrou que os fatores que mais afetam o mecanismo de eletrodeposição do Co é a temperatura e a concentração de Co(II).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTBPLS.pdf: 2549321 bytes, checksum: df128c318af6797f4ba86db2de95bb00 (MD5) Previous issue date: 2002-11-29 / Recently were obtained in our laboratory results indicating that Cu deposition on Cr2O3 happens in two steps: at the first one, there is the deposition of an amount smaller than one Cu monolayer, and at the second one there is Cu bulk deposition. Evidences show that the first step mechanism is UPD like, although it is necessary a deeper investigation. In this work the electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) was employed to characterize such system, using two different electrolytes: H2SO4 and HClO4. The obtained results indicate that Cu deposition happens in a reversible way in H2SO4 at the potentials range studied, and ∆m(y) x ∆Q(x) curves analysis showed that faradaic processes predominate at the system, but anionic and H2O adsorption can also occur on the electrode. The kind of deposited or adsorbed species will depend on the applied potential. In the case of HClO4, microgravimetric studies show that the observed irreversibility to the Cu electrodeposition can be related to two factors: (1) coadsorption of Cl- ions coming from electrolyte degradation, what would catalyse and stabilize Cu deposition; or (2) irreversible NO3 - ions reduction (coming from the used precursor salt) after Cu deposition, taking into account the Cu catalytic activity to these ions reduction, and the extent of calculated molar mass values. / Recentemente foram obtidos resultados em nosso laboratório que indicam que a deposição de Cu sobre Cr2O3 ocorre em duas etapas, sendo que na primeira ocorre a deposição de uma quantidade menor do que uma monocamada de Cu, e na segunda ocorre deposição massiva do mesmo. Há indícios de que o mecanismo de deposição da primeira etapa seja do tipo UPD, porém é necessária uma investigação mais profunda. Neste trabalho a microbalança eletroquímica de cristal de quartzo (MECQ) foi empregada para caracterizar tal sistema, utilizando dois diferentes eletrólitos: H2SO4 e HClO4. Os resultados obtidos indicam que a deposição de Cu ocorre de maneira reversível em meio de H2SO4 na janela de potenciais estudada, sendo que a análise das curvas ∆m(y) x ∆Q(x) mostrou que predominam processos faradaicos no sistema, porém também ocorre a adsorção de espécies aniônicas e/ou de H2O sobre o eletrodo. O tipo de espécie depositada ou adsorvida dependerá do potencial aplicado. No caso do eletrólito HClO4, os estudos microgravimétricos mostram que a irreversibilidade observada para o processo de eletrodeposição de Cu pode estar relacionada a dois fatores: (1) co-adsorção de íons Cl- provenientes da degradação do eletrólito, que catalisariam e estabilizariam a deposição de Cu; ou (2) redução irreversível de íons NO3 - (provenientes do sal precursor de Cu utilizado) após a deposição de Cu, levando em conta a atividade catalítica de Cu frente a redução desses íons, e a magnitude dos valores de massa molar calculados.

[pt] O presente trabalho representa um estudo analítico direcionado à síntese de complexos metálicos com aminoácidos no estado sólido. Foram sintetizados complexos binários e ternários dos aminoácidos: ácido aspártico, ácido guanidoacético, serina e glicina com os íons metálicos cobre (II), níquel (II) e cobalto (II). Embora muitos estudos destes complexos já tenham sido realizados em solução, verificou-se a existência de muitos questionamentos a respeito da química que rege o comportamento interativo dos ligantes com alguns metais de transição. A necessidade de controlar as condições de síntese tem direcionado o trabalho no sentido de criar uma metodologia específica para ser aplicada a esta importante classe de compostos: Aminoácidos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo de desenvolver uma metodologia que permita sintetizar de forma sistemática diversos complexos de aminoácidos com metais de transição. A conjugação de gráficos dos diversos equilíbrios envolvidos nas sínteses permitiu que se estabelecesse uma metodologia gráfica para o controle de diversos parâmetros que interferem de forma significativa tanto no rendimento quanto na qualidade do produto final, reduzindo de forma sensível efeitos indesejáveis como a formação de hidróxidos e o excesso de água de hidratação presente. Para a caracterização dos compostos foram utilizadas diversas técnicas: espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, difração de raios X, análise elementar, espectrometria de absorção atômica e análise qualitativa. Paralelamente à técnica de síntese para obtenção de compostos na forma de pó, um controle mais adequado das condições de trabalho permitiu a obtenção de cristais. Estes compostos foram caracterizados por análise de raios X e espectroscopia de infravermelho. A conclusão deste trabalho mostrou que é de fundamental importância que se faça um rigoroso controle da composição dos produtos finais, com especial atenção para os compostos que apresentam alta capacidade de absorver água, uma vez que esta é uma variável que altera bastante o perfil do espectro de infravermelho e mascara os resultados das demais técnicas de caracterização. O sucesso na aplicação da metodologia gráfica na síntese de complexos produziu diversos compostos na forma de pó e outros na forma de cristais. Em alguns casos foram obtidos ligantes novos no processo de cristalização, sugerindo que haja interações entre os ligantes envolvidos. / [en] An analytical study about the synthesis of metal complexes of amino acids in solid state was performed in this work. Binary and ternary complexes of the amino acids aspartic acid, guanidinoacetic acid, serine and glycine with the metal ions copper (II), nickel (II) and cobalt (II) were synthesized. Although several studies of these complexes in solution have been done before, many questions about the interactions between the ligands and some transition metals ions, still remained unanswered. The necessity of controlling the synthesis conditions directed this study toward the development of an specific methodology to be applied to this important class of compounds: the amino acids. With the aim of adding knowledge to the research about the synthesis of compounds in the solid state, a methodology was developed that allows the systematic synthesis of metal complexes with amino acids. The association of graphs of the several equilibria involved in the synthesis lead to the elaboration of a graphical methodology to control the various parameters that interfere in both yield and quality of the final product, reducing unwilling effects such as hydroxide formation and the presence of excess of water. For the characterization of the compounds, several techniques were used: infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, atomic absorption spectrometry and qualitative analysis. With a more accurate control of the work conditions, crystals were obtained. These compounds were characterized by X-ray diffraction and infrared spectroscopy. The results of this work showed that a rigorous control of the composition of the final products is of crucial importance, with special attention to the compounds that are able to absorb water, since this is a variable that affects the infrared spectrum and masks the results of the characterization techniques. The success of the application of the graphical methodology in the synthesis of complexes produced various compounds in the form of powder or crystal. In some cases new ligands were obtained during the crystallization process, suggesting that interactions between the ligands occurred.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:29:48Z : No. of bitstreams: 1 pesquero_nc_me_araiq.pdf: 1328191 bytes, checksum: b43c0dd0e4c51db5570dd9acd342760e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / No presente trabalho foi avaliada a equivalência entre as formas nativa e recombinante da lectina Artin M utilizando como ligante a peroxidase de raiz forte (HRP) por meio da técnica de microbalança a cristal de quartzo. Para tal foi preparado um biossensor por meio da imobilização da lectina, tanto nativa como recombinante, na superfície do cristal de quartzo piezelétrico. A imobilização das lectinas foi realizada por meio da construção de uma monocamada auto organizada utilizando dois alcanotióis, ácido 11-mercaptoundecanóico e o 2-mercaptoetanol. Para o acoplamento das proteínas foram utilizados N-etil-N- (dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) e N-hidoxisuccinimida (NHS) que formam com os grupamentos carboxílicos um intermediário reativo. Após a preparação do biossensor foi utilizado um sistema de injeção em fluxo acoplado à microbalança de cristal a quartzo para o estudo da interação lectina-glicoconjugado. Desta forma, as interações da Artin M nativa e recombinante com a glicoproteína peroxidase de raiz forte foram estudadas por meio da determinação das suas constantes de afinidade aparente e de associação cinética, sendo que foram encontrados os valores de constante de afinidade aparente (4,6 ± 0,9) x 103 e (2,6 ± 0,5) x 103 L mol -1 para as interações jArtinM-HRP e rArtinM-HRP, e os valores de constante cinética (7 ± 3) x 103 e (7 ± 2) x 103 L mol -1 para as interações jArtinM-HRP e rArtinM-HRP. Os valores das constantes de interação obtidos evidenciaram a equivalência entre ambas as formas da lectina Artin M. Neste trabalho também foi determinada a constante de associação cinética da interação entre a lectina Artin M recombinante e linhagens celulares de leucemia mielóide aguda humana (NB4, K562 e U937), no intuito de melhor entender a diferença na citotoxicidade observada da Artin M sobre estas células... / In the present work was evaluated the equivalence between the native and recombinant forms of Artin M using horseradish peroxidase as ligand by means the quartz crystal microbalance technique. In this way, a biosensor was prepared immobilizing the lectin, native and recombinant forms, on piezoelectric quartz crystal surface. Lectins immobilization was realized constructing self assembled monolayers using the alkanethiols 11-mercaptoundecanoic acid and 2-mercaptoethanol. To the binding of proteins was used N-ethyl-N-(dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS), which form with carboxylic groups a reactive intermediary. After biosensor preparation was utilized a flow injection system coupled to quartz crystal microbalance to study the lectin-glycoconjugated interaction. Thus the native Artin M and recombinant Artin M interaction with horseradish peroxidase glycoprotein were studied by determining its apparent affinity constant and association kinetic constants. The values obtained to apparent affinity constant were (4,6 ± 0,9) x 103 e (2,6 ± 0,5) x 103 L mol -1 to jArtinM-HRP e rArtinM-HRP interactions, and the values obtained to association kinetic constant were (7 ± 3) x 103 e (7 ± 2) x 103 L mol -1 to jArtinM-HRP e rArtinM-HRP interactions. These constant values evidence the equivalence between native and recombinant forms of Artin M lectin. During this work were also determined the association kinetic constant of the interaction between recombinant Artin M and leukemic lineages from human acute myeloid leukemia (NB4, K562 and U937), with the purpose of a better understanding in the different cytotoxic effect of Artin M on these cells. In this way the values of association kinetic constant obtained was (0,3 ± 0,1) x 10-7 , (0,9 ± 0,1) x 10-7 e (2,7 ± 0,3) x 10-7 mL cel -1 to the interactions between Artin M and NB4, K562 and U937, respectively