CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Com o objetivo de preservar as propriedades e otimizar o encapsulamento do Ãleo essencial de Lippia sidoides (OELS), foi preparado nanopartÃculas de quitosana e goma carregadas com OELS via spray-drying, usando gomas nativas da regiÃo do Nordeste brasileiro. As gomas foram extraÃdas dos exsudatos das Ãrvores da Anacardium Occidentale (goma do cajueiro), Sterculia striata (goma do chichÃ) e Anadenanthera macrocarpa (goma do angico). As nanopartÃculas foram caracterizadas por espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FTIR) e na regiÃo do UV/VIS, tamanho de partÃculas e potencial zeta, anÃlise tÃrmica (TGA/DSC), e cromatografia gasosa (GC-MS). O espectro do FTIR mostrou as principais bandas da quitosana e das gomas, em 1550 e em 1647 cm-1. Observou-se diferentes propriedades nas nanopartÃculas em funÃÃo do tipo de matriz utilizada. As partÃculas produzidas apresentaram tamanho de 17 a 800 nm, onde a matriz de goma do cajueiro produziu as partÃculas maiores, e a matriz de goma do chichà as partÃculas menores. O potencial zeta variou de -40 mV a +30 mV, onde houve maior variaÃÃo quando utilizou-se a matriz com goma do chichÃ. A anÃlise tÃrmica evidenciou os eventos de perda de massa para as amostras, onde atà 200 ÂC as amostras perdem no mÃximo 20% da sua massa inicial. O encapsulamento do OELS variou entre 6 e 16 %, onde as matrizes com goma do cajueiro e do chichà apresentaram os maiores valores. As amostras com goma do cajueiro apresentaram boa estabilidade de encapsulamento apÃs 12 meses, onde o teor de Ãleo encapsulado nÃo se alterou. A anÃlise por cromatografia gasosa mostrou que o Ãleo encapsulado nÃo apresentou em sua composiÃÃo diferenÃa significativa à do Ãleo inicial, encapsulando os principais componentes. A liberaÃÃo do OELS pelas matrizes foi relativamente lenta, onde entre 60 e 100% do Ãleo foi liberado em 48 horas. O estudo cinÃtico da liberaÃÃo do OELS indicou que a liberaÃÃo segue o modelo de Higuchi, com a liberaÃÃo pelas amostras variando entre fenÃmenos fickianos e nÃo-fickianos. / Aiming to preserve the properties and optimize the encapsulation of the Lippia sidoides essential oil (LSEO), this work reports on the preparation of chitosan-gum nanoparticles loaded with LSEO by spray-drying, using gums extracted from native trees of northeast of Brazil. The gums used were extracted from exudates of Anacardium Occidentale tree (Cashew gum), Sterculia striata trees (Chichà gum) and Anadenanthera macrocarpa trees (Angico gum). Samples were characterized by FTIR and UV/VIS spectroscopy, particle size and zeta potential, thermal analysis (TGA/DSC) and gas chromatography (GC-MS). The FTIR spectrum showed the main bands of chitosan and gums, in 1550 and 1647 cm-1. Particle sizes ranged from 17 nm to 800 nm, where the angico gum matrix presented the smallest sizes and cashew gum matrix the larger sizes. The zeta potential varied from -40 mV +30 mV, where chichà gum matrix presented the biggest variation. Thermal analysis showed the events of mass loss for the samples, where up to 200 C there are a maximum of 20% mass lost compared to the initial mass. The encapsulation of LSEO ranged between 6 and 16%, where the cashew gum and chichà gum matrixes presented the highest values. Cashew gum samples showed good encapsulation stability after 12 months, where the encapsulated oil content has not changed. The encapsulated oil did not present significant difference in its composition to the initial oil, encapsulating the key components. The release of LSEO from the matrixes was relatively slow, where between 60 and 100% of the oil was released in 48 hours. The kinetic study of LSEO release indicated that the release followed the Higuchi model, with the release by the samples varying between fickians and non-fickians phenomena.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-08-02T17:10:41Z No. of bitstreams: 1 Agner Grion_.pdf: 2314653 bytes, checksum: cb04ed0d87d4cb71461f526d2c611f04 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T17:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agner Grion_.pdf: 2314653 bytes, checksum: cb04ed0d87d4cb71461f526d2c611f04 (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / Nenhuma / Atualmente os sensores magnéticos estão presentes em uma grande variedade de equipamentos, tais como computadores, automóveis, aviões, instrumentos médicos e industriais. Em muitas destas aplicações os sensores magnéticos oferecem meios seguros e não invasivos de detecção e são mais confiáveis do que outras tecnologias. A corrente elétrica em um condutor gera um campo magnético que pode ser detectado por este tipo de sensor. Este trabalho tem como objetivo definir um encapsulamento dedicado a um sensor de corrente elétrica que utiliza uma MTJ (Junção Túnel Magnética) como dispositivo de detecção. No desenvolvimento foram analisadas diferentes propostas de encapsulamentos através do software de modelagem COMSOLR . Os resultados obtidos com a análise térmica, magnética e a avaliação dos custos relativos de produção entre estas propostas levaram a definição de um encapsulamento para a aplicação pretendida. / Nowadays there are magnetic sensors in a wide variety of equipment such as computers, cars, airplanes, medical and industrial instruments. In many of these applications the magnetic sensors offer safe and non-invasive means of detection and are more reliable than others technologies. The electric current in a conductor generates a magnetic field detected by this type of sensor. This work aims to define a package dedicated to an electrical current sensor using a MTJ (Magnetic Tunnel Junction) as a sensing device. Different proposals of packaging were analyzed by COMSOLR modeling software. The results obtained from the thermal and magnetic analysis and the relative costs of production between these proposals led to the definition of a package to the intended application.

[pt] Junto com o desenvolvimento industrial no Brasil vieram os problemas ambientais, como poluição do ar por gases poluentes, poluição de sistemas hídricos por acidentes ambientais, contaminação de solos provocada pela disposição inadequada de resíduos, entre outros. Em virtude disso as áreas contaminadas foram aumentando e, dessa forma, surgiu a necessidade de formulação de programas de preservação e gerenciamento ambiental, bem como estudos de controle e remediação de áreas contaminadas. Esse estudo tem como objetivo analisar o comportamento de um solo argiloso contaminado por cloreto de zinco quando submetido à técnica de encapsulamento. Essa técnica de remediação consiste na inserção de um agente encapsulante que reage com o solo contaminado, solidificando e estabilizando quimicamente o contaminante. Os agentes cimentantes utilizados nesta pesquisa foram a cal hidratada e o cimento Portland (CP V – ARI). Foram estudadas diversas misturas contendo solo argiloso, cloreto de zinco (nos teores de 5 e 10 por cento) e os agentes encapsulantes (cal e cimento, nos teores de 5 e 10 por cento), em diversos tempos de cura. Caracterização geotécnica, ensaios de compactação, de resistência à compressão simples e ensaio de lixiviação (adaptado à um permeâmetro) foram realizados, assim como as análises químicas das amostras e dos lixiviados coletados, para assegurar a eficiência da técnica de encapsulamento. Ensaios de Tomografia e a Microscopia Eletrônica de Varredura também foram realizados para analisar o comportamento e a estrutura das amostras. Os resultados desta pesquisa se mostraram satisfatórios, uma vez que houve uma significativa redução da concentração de contaminante nos lixiviados quando as amostras continham maior quantidade de agente cimentante, prevenindo a poluição do lençol freático. Além disso, também foi possível notar, a partir dos resultados de resistência à compressão simples, que o tempo de cura e as concentrações de contaminante e dos agentes cimentantes influenciam muito na resistência do solo contaminado. Portanto, essas escolhas são determinantes para a eficiência desse tipo de remediação. / [en] Along with the industrial development in Brazil, several environmental problems arose, such as greenhouse gas emissions, pollution of water systems, soil contamination caused by improper disposal of waste, among others. Because of that, contaminated areas soared and consequently the need for the development of remediation studies of contaminated areas emerged. This study aimed to analyze the behavior of a zinc chloride contaminated soil when subjected to the encapsulation technique. This procedure consists of inserting an encapsulating agent to react with the contaminated soil, solidifying and chemically stabilizing the contaminant. The cementing agents used in this research were hydrated lime and Portland cement (CP V – ARI). Different mixtures of clay soil, zinc chloride (in contents of 5 and 10 percent) and those agents (lime and cement, in contents of 5 and 10 percent) were studied in several curing times. Geotechnical characterization tests, compaction tests, unconfined compressive strength tests and leaching tests (adapted from a permeameter) were performed as well as the leachate and samples chemical analysis to ensure the efficiency of the encapsulation technique. Tomography and Scanning Electron Microscopy were also realized to analyse the the behavior and structure of the samples. Research results were satisfactory, since there was a significant reduction of leachate toxicity when the sample had higher contents of encapsulant, preventing the contaminant to pollute water resources. Moreover, it was also possible to realize, from the unconfined compressive strength test, that the curing time and the contaminant and encapsulant agents concentration influences in the contaminated soil strength. Therefore, those choices are crucial for the efficiency of this type of remediation.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA150.pdf: 821511 bytes, checksum: 342265f1c5a506595b83f7a903d958b0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / New plantings of vineyards bump in low productivity and poor quality of the grapes produced, due to the action of complex factors that are not well understood. Among these, the viruses are a major barrier to the development and highly profitable production in viticulture. By in vitro techniques it is possible to produce plants and multiply matrices of high quality vine plant. Cryotherapy, based cryopreservation methods, it is a promising tool for obtaining high frequency regenerating plants free of viruses in a short time. The paper proposes the development of a protocol for efficient recovery viruses vine plants through cryotherapy methods. The experiments were conducted in Biotechnology EPAGRI Laboratory, Experimental Station of Lages. The selection of genotypes was through the presence of different viral species (GLRaV-1, GLRaV-3, GFKV; GFLV and GVA) by serological ELISA test. The study is divided into two complementary chapters with information that follows the chronological order. The first aims to assess the establishment and multiplication in vitro and ex vitro acclimatization of grape genotypes through nodal segments cultivated in five formulations of culture media without added growth regulators. In Chapter I, in addition to selecting the best saline formulation that will be used in Chapter II for the grape varieties, is apreserntada an updated review of the topics covered at work, with information available to the present. In the second chapter, cryotherapy different methods investigated for vitis were applied, with the objective of defining a standard protocol for the eradication of viruses in potential genotypes. In vitro propagation of the rootstock IAC 571-6 and cultivars Poloskei Muskotaly and Bordô through nodal segments provide high rates of regeneration and rooting, suggesting no need to use growth regulators that promote rooting or specific phase for rooting. Percentage of high survival were obtained in the acclimatization of IAC 571-6 rootstock and cvs. Poloskei Muskotaly and Bordô. Considering all variables, the formulation that provided the best growth and development of root and shoot better and in vitro multiplication of IAC 571-6 vine rootstock and cv. Poloskei Muskotaly was Roubelakis composition and for the cv. Bordô were to Roubelakis and Zlenko formulations. The results of cryotherapy experiments to cultivars in question reaffirm the specificity of genotypic responses to cryogenic procedures. Rates between 6% and 10% were achieved for regenerating rootstock IAC 571-6 through encapsulation methodologies, dehydration and vitrification, respectively. Propagules regenerating after freezing in liquid nitrogen are anomalous and after small seedling growth from corrosion of tissues and lack of evolution cresmimento. Oxidative damage observed in the investigated protocols may be unfeasible cryopreserved tissues, even if part of the exposed tissues are viable in apparent liquid nitrogen is low or no regeneration of tissues. Understanding the degree of sensitivity of materials to vitrificantes solutions is the first step towards optimization of vitrification protocols in this study dehydration for 15 minutes in ½ PVS2 solution followed by 30 minutes PVS2 showed the best results for the rootstock IAC 571-6 / Novos plantios de vinhedos esbarram na baixa produtividade e na má qualidade das uvas produzidas, devido à ação de fatores complexos que ainda não estão bem esclarecidos. Dentre esses, as viroses constituem um importante obstáculo para o desenvolvimento e a produção altamente rentável na viticultura. Por meio de técnicas in vitro é possível produzir e multiplicar plantas matrizes de videira de alta qualidade fitossanitária. A crioterapia, baseada em métodos de criopreservação, torna-se uma ferramenta promissora para obtenção de alta frequência de plantas regenerantes livres de viroses, em curto espaço de tempo. O trabalho propõe o desenvolvimento de um protocolo eficaz para recuperação de plantas de videira virosadas através de métodos de crioterapia. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Biotecnologia da EPAGRI, Estação Experimental de Lages. A seleção de genótipos foi por meio da presença de diferentes espécies virais (GLRAV-1; GLRAV-3; GFKV; GFLV e GVA), através do teste sorológico ELISA. O estudo foi dividido em dois capítulos complementares, com informações que seguem a ordem cronológica. O capítulo I tem por objetivo avaliar o estabelecimento e multiplicação in vitro e a aclimatização ex vitro de genótipos de videira, por meio de segmentos nodais cultivados em cinco formulações de meios de cultura sem adição de reguladores de crescimento. Esse capítulo, além da seleção da melhor formulação salina que será utilizada no capítulo II para as cultivares de videira, é apresentada uma revisão atualizada dos temas abordados no trabalho, com informações disponíveis até o presente. No segundo capítulo, diferentes métodos de crioterapia investigados para Vitis foram aplicados, com o objetivo de definir um protocolo padrão para a erradicação de viroses em genótipos potenciais. A propagação in vitro do porta-enxerto IAC 571-6 e das cultivares Poloskei Muskotaly e Bordô por meio de segmentos nodais proporcionam elevadas taxas de regeneração e enraizamento, sugerindo que não há necessidade de utilização de reguladores de crescimento que promovam o enraizamento ou de fase específica para o enraizamento. Elevados percentuais de sobrevivências foram obtidas na aclimatização do porta-enxerto IAC 571-6 e das cvs. Poloskei Muskotaly e Bordô. Considerando todas as variáveis analisadas, a formulação que proporcionou o melhor crescimento e desenvolvimento da parte aérea e radicular e melhor multiplicação in vitro do porta-enxerto de videira IAC 571-6 e da cv. copa Poloskei Muskotaly foi a composição Roubelakis e, para a cv. Bordô foram às formulações Roubelakis e Zlenko. Os resultados dos experimentos de crioterapia para as cultivares em questão reafirmam a especificidade das respostas dos genótipos aos procedimentos criogênicos. Taxas entre 6 % a 10 % de regenerantes foram atingidas para o porta-enxerto IAC 571-6 por meio das metodologias de encapsulamento-desidratação e vitrificação, respectivamente. Propágulos regenerantes após o congelamento em nitrogênio líquido são anômalos e após pequeno crescimento da plântula apresentam oxidação dos tecidos e não possuem evolução de crescimento. Os danos oxidativos observados nos protocolos investigados podem ter inviabilizado os tecidos criopreservados, mesmo que parte dos tecidos expostos em nitrogênio líquido aparente viabilidade, ocorre baixa ou nula regeneração de tecidos. A compreensão do grau de sensibilidade de materiais para soluções vitrificantes é o primeiro passo para otimização dos protocolos de vitrificação, no presente estudo a desidratação por 15 minutos em solução ½ PVS2 seguido de 30 minutos em PVS2 apresentou os melhores resultados para o porta-enxerto IAC 571-6

Orientador: Marco Antônio Robert Alves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T12:32:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baumgratz_FilipeDias_M.pdf: 32610409 bytes, checksum: e8a789aa353258a54ae8a692c6fd224b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O transistor MOSFET teve uma evolução muito grande desde sua invenção até os dias de hoje. As dimensões foram reduzidas, a capacidade de integração de componentes e frequência de operação aumentaram, como consequência desta evolução houve um aumento da potência dissipada pelos circuitos integrados. Neste trabalho foi utilizada simulação por elementos finitos para estudar o comportamento térmico de um encapsulamento ao variar-se sua montagem interna, utilizando um MOSFET de potência como fonte de calor. A partir destas simulações foi possível identificar os pontos de maior e menor temperatura, bem como as regiões de melhor condução de calor. Ainda utilizando simulação por elementos finitos estudou-se o efeito da variação do tempo de chaveamento nas temperaturas observadas no interior do encapsulamento / Abstract: The transistor had a great evolution since its invention until today. The dimensions were reduced, the components integration and operating frequency increased, a result of these developments is higher power dissipation in integrated circuits. This work use finite element method simulation to study the thermal behavior of a package with different internal assembly, using a power MOSFET as heat source. From these simulations it is possible to identify the points of high and low temperature, and best thermal paths. Still using finite element method simulation was studied the effect of switching time in the thermal behavior of the package / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Materiais poliméricos têm sido explorados para o encapsulamento e liberação controlada de moléculas e o CO2-sc é um dos solventes alternativos de maior interesse da indústria farmacêutica para tal, por não deixar resíduos no produto final. Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados polímeros do tipo \"core-shell\" tendo como \"core\" poligliceróis hiperramificados, sintetizados via abertura de anel glicidol, iniciados por três diferentes polióis e possuindo dois tipos de \"shell\" contendo grupos acetila, potencialmente compatíveis com CO2-sc. Também foi sintetizada β-Ciclodextrina peracetilada (TA-β-CD) que foi utilizada como molécula encapsulante modelo, por também ser um tipo de poliéter, ser reconhecida pela sua capacidade encapsulante, por ser uma ciclodextrina, e ser solúvel no CO2-sc. O Ibuprofeno foi o fármaco utilizado como modelo de molécula encapsulada, por ser solúvel em CO2-sc e possuir logP intermediário. O primeiro grupo de polímeros foram os poligliceróis peracetilados (PGH-Acs), que possuiam grupos acetilas como \"shell\". O estudo de seu comportamento em CO2-denso (CO2-sc e CO2 líquido próximo ao ponto crítico), pré-requisito para o encapsulamento neste meio, foi avaliado através de experimentos de expansão volumétrica e/ou solubilidade e determinação de pontos de névoa. Estes materiais apresentaram solubilidade total ou parcial, solubilizaram o CO2 e apresentaram expansão volumétrica em sua presença. A incorporação de Ibuprofeno foi realizada com sucesso, alcançando teores pouco maiores do que o apresentado para a TA-β-CD, e se mostrou associada aos valores de temperatura de transição vítrea (Tg) dos polímeros, sendo que a caracterização dos materiais encapsulados sugere que a molécula do fármaco interage preferencialmente com os grupos acetila dos materiais. Os dados do estudo de liberação das moléculas de Ibuprofeno dos materiais encapsulantes foi modelado principalmente segundo o modelo de Weibull e mostrou que ela foi prolongada, para os PGH-Acs, numa escala de horas e que foi menos lenta quanto mais hidrofílico o polímero, enquanto a liberação apresentada pela TA-&#946-CD foi imediata. Com o propósito de alcançar maiores teores de encapsulamento e liberações mais prolongadas, o segundo grupo de polímeros, com maior massa molar foi proposto. Este grupo foram os polímeros estrela PGH-PVAcs, contendo os mesmos cores dos polímeros anteriores, porém possuindo como \"shell\" cadeias lineares de poliacetato de vinila, sintetizadas via polimerização por Transferência Reversível de Cadeia por Adição-Fragmentação (RAFT). Os PGH-PVAcs solubilizaram o CO2 e apresentaram expansão, mas não foram solúveis neste solvente. A comparação do comportamento de todos os materiais estudados mostrou que a presença de grupos acetila é determinante para a sua CO2-filicidade, devido a interações específicas do tipo ácido-base de Lewis. Para os PGH-PVAcs, também houve encapsulamento do Ibuprofeno, os seus teores atingiram valores seis vezes maior do que os obtidos pelos PGH-Acs e também apresentaram associação com os valores de Tg dos polímeros. A liberação a partir deste materiais também foi prolongada, mas agora numa escala de dias e/ou meses. Os materiais obtidos se mostraram CO2-fílicos e capazes de encapsular Ibuprofeno em CO2-sc, sendo que o seu comportamento em CO2 denso, sua capacidade encapsulante e suas características de liberação podem ser modulados pela composição de sua estrutura \"core-shell\". / Polymeric materials have been explored for encapsulation and controlled release of molecules and sc-CO2 is one of the alternative solvents with most interest for the pharmaceutical industry for this purpose, for it does not leave traces at the final product. In this work, core-shell type polymers were synthesized and characterized. The polymers had hyperbranched polyglycerols initiated by three different polyols and synthesized through ring opening polymerization of glicidol, as cores; and had two diferente types of shells, bearing acetyl groups, potentially compatible with sc-CO2. Also Peracetilated β-Cyclodextrin (TA-β-CD) was synthesized, to be used as the model encapsulating material, because it is also a kind of polyether, is known for its encapsulating capacity, for being a cyclodextrin, and is soluble in sc-CO2. The Ibuprofen was the model drug chosen for the encapsualtion because it is soluble in sc-CO2 and has an intermediary logP. The first group of polymers were the peracetilated polyglycerols (PGH-Acs), bearing acethyl groups as their \"shell\". The behavior of those materials in dense CO2 (sc-CO2 and liquid CO2), pre-requisite for the encapsulation using this media, was evaluated through experiments of volumetric expansion and/or solubility and determination of cloud points. These materials presented solubility (total or partial), solubilized the CO2 and presented expansion in its presence. The incorporation of Ibuprofen was successfully performed, reaching levels slightly higher than the one presented by the TA-β-CD, and it showed to be associated with the values of the glass transition temperature (Tg) of the polymers; the characterization of the encapsulated materials suggests that the molecule of the drug interacts preferentially with the acetyl groups of the materials. The data of the release study of the Ibuprofen molecules from the encapsulating materials was modelled mainly through the Weibull model and showed, for the PGH-Acs materials, that the release was prolonged for a time scale of hours and was faster as the hydrophilicity of the polymers increases, while the release of Ibuprofeno from the TA-β-CD was immediate. Aiming to reach higher levels of encapsulation and also more prolonged releases, a second group of core-shell polymers, with a higher molar mass was proposed. This group was the one of the star polymers PGH-PVAc, having the same cores as the other polymers, but bearing as shell, linear chains of polyvinyl acetate, synthesized via Reversible Addition-Fragmentation Transfer (RAFT) Polymerization. The PGH-PVAc presented expansion, solubilized the solvent, but where not soluble in it. The comparison of the behavior of all studied materials showed that the presence of the acetyl groups is determinant for their CO2 -philicity and this because these groups and CO2 show specific interactions of the Lewis acid-base type. For the PGH-PVAcs the incorporation of Ibuprofen was also successfully performed and their levels reached six times higher than the ones obtained for the PGH-Acs and also presented association with the values of the Tg of the polymers. The release from these materials are also prolonged, but now in a time scale of days/months. The obtained materials have shown to be CO2-philic and able to encapsulate Ibuprofen in CO2-sc media. Their behavior in dense CO2, their encapsulation ability and the characteristics of the release can be modulated through the composition of their core-shell structure.

O diabetes mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença causada pela destruição autoimune das células-β produtoras de insulina do pâncreas. O transplante de ilhotas pancreáticas é um procedimento tecnicamente simples sendo uma alternativa terapêutica interessante para o DM1. Entretanto, a oferta limitada de pâncreas de doadores falecidos e a necessidade de imunossupressão crônica são fatores que limitam a aplicabilidade dessa modalidade de transplante. Neste trabalho foram estudadas duas estratégias que visam oferecer soluções aos fatores limitantes do transplante de ilhotas pancreáticas. Na primeira parte do trabalho, o mecanismo molecular que dirige o processo de diferenciação de células-tronco embrionárias murinas (murine embryonic stem cells, mESCs) em células produtoras de insulina (insulin producing cells, IPCs) foi analisado visando otimizar o processo de diferenciação. Nós selecionamos o gene Thioredoxin interacting protein (Txnip), diferencialmente expresso ao longo da diferenciação β-pancreática, para realizar um estudo funcional através da modificação genética de mESCs. Os resultados obtidos permitiram verificar que a inibição de Txnip na diferenciação β-pancreática pode induzir a diferenciação de IPCs com maior expressão de marcadores de células- e mais responsivas ao estímulo de glicose. Além disso, o modelo de zebrafish permitiu elucidar in vivo o papel de Txnip durante a organogênese pancreática, revelando que a inibição desse gene é capaz de aumentar a massa de células-β através do estimulo de células presentes no ducto extra-pancreático. Dessa forma, a inibição de Txnip pode aprimorar os protocolos para obtenção de IPCs a partir de células-tronco pluripotentes. A exposição crônica a agentes imunossupressores diabetogênicos e a perda de componentes de matriz extracelular durante o isolamento de ilhotas pancreáticas são causas para a perda de funcionalidade do enxerto. Dessa forma, na segunda parte do trabalho, um biomaterial inovador foi desenvolvido, contendo um polímero de laminina (polilaminina, PLn) para o encapsulamento e a imunoproteção de ilhotas pancreáticas. As cápsulas produzidas com o biomaterial desenvolvido, Bioprotect-Pln, são térmica- e mecanicamente estáveis, além de serem biocompatíveis e capazes de imunoproteger ilhotas pancreáticas humanas in vitro. O encapsulamento com Bioprotect-Pln preserva a funcionalidade de ilhotas pancreáticas. Além disso, quando cápsulas vazias de Bioprotect-Pln foram implantadas em camundongos imunocompetentes, houve atenuação da resposta inflamatória ao implante, uma das principais causas para perda de funcionalidade de enxertos encapsulados. Os resultados obtidos indicam que a presença de polilaminina na malha capsular induz uma resposta anti-inflamatória que pode beneficiar a preservação do enxerto de ilhotas pancreáticas encapsuladas. Atualmente, o transplante de ilhotas pancreáticas é visto como a terapia celular mais promissora para atingir a independência de insulina em pacientes de DM1, porém, a aplicabilidade desse transplante ainda é limitada. Este trabalho contribuiu para a elucidação dos mecanismos moleculares que podem aprimorar o processo de diferenciação de célulastronco pluripotentes em IPCs, estabelecendo uma fonte alternativa de células para a terapiade reposição, e, também, estabeleceu um biomaterial inovador, capaz de diminuir a resposta inflamatória ao implante de microcápsulas e de imunoproteger células microencapsuladas. Desta forma, este trabalho contribui para o estabelecimento da terapia de reposição celular para pacientes de DM1. / Type 1 diabetes mellitus (DM1) is a disease caused by the autoimmune destruction of insulin-producing pancreatic β-cells. Pancreatic islet transplantation is a technically simple procedure and an interesting alternative therapy for DM1, however, the limited supply of cadaveric donated pancreas and the need of life-long immunosuppression are factors which limit its applicability. In the present work, two strategies were employed aiming at establishing viable solutions for the factors limiting pancreatic islet transplantation. In the first part of this study, the molecular mechanism which drives differentiation of murine embryonic stem cells (mESCs) into insulin producing cells (IPCs) was analyzed in order to optimize the differentiation process. The Thioredoxin interacting protein (Txnip) gene, which is differentially expressed along -pancreatic differentiation, was selected to undergo a functional analysis by genetically modifying mESCs. The results allowed us to verify that Txnip inhibition during the β-pancreatic differentiation process can induce differentiation of IPCs displaying higher expression of β-cell markers and being more responsive to glucose stimuli. In addition, the zebrafish model allowed us to elucidate in vivo the role of Txnip during pancreatic organogenesis, revealing that its inhibition is able to increase the mass of β-cells through stimulation of extra-pancreatic ductal cells. Therefore, Txnip inhibition may turbinate IPCs differentiation from pluripotent stem cells. The chronic exposure to diabetogenic immunosuppressive agents and the loss of extracellular matrix components during isolation of pancreatic islets are probable causes for the loss of pancreatic islet graft functionality. Therefore, in the second part of this study, an innovative biomaterial was developed by incorporating a laminin polymer (polylaminin, PLn) for the encapsulation and immunoprotection of pancreatic islets. The capsules produced with the novel biomaterial, Bioprotect-Pln, are biocompatible, thermally and mechanically stable and are able to immunoprotect human pancreatic islets in vitro. Encapsulation with Bioprotect-Pln preserves the functionality of pancreatic islets. In addition, when empty Bioprotect-Pln capsules were implanted into immunocompetent mice, an attenuation of the inflammatory response to the implant occurred, this being one of the main causes of encapsulated graft loss. The results indicate that polylaminin addition to the capsular mesh induces an anti-inflammatory response which may favor preservation of the engrafted encapsulated pancreatic islets. Pancreatic islet transplantation is currently seen as the most promising cell therapy to achieve insulin independence in DM1 patients, however, the applicability of this transplant is still limited. This work contributed to the elucidation of the molecular mechanisms which can turbinate the differentiation of pluripotent stem cells into IPCs, establishing an alternative source of cells for the replacement therapy, and, also, established an innovative biomaterial which is able to decrease the inflammatory response to the graft, thereby immunoprotecting the microencapsulated cells. Therefore, this work contributes to the establishment of the cell replacement therapy for DM1 patients.

Neste trabalho é apresentado um estudo do efeito da tensão mecânica uniaxial e biaxial no ruído de baixa frequência nos transistores SOI planares e tridimensionais (MuGFETs de porta tripla) com diferentes orientações cristalográficas, além de um estudo das características analógicas nos transistores planares e tipo MuGFET de porta tripla. Nos transistores planares, o estudo do ruído de baixa frequência demonstrou uma melhora para os transistores tensionados no regime de saturação, independente do comprimento de canal, entretanto para a região linear, a tensão mecânica somente reduziu o ruído para um comprimento de canal pequeno (160nm). Nas características analógicas, foi utilizado o recurso da simulação numérica bidimensional para obtenção dos resultados. Os resultados mostram que os transistores tensionados são capazes de promover um melhor desempenho na transcondutância, na ordem de um aumento no mínimo de 40% , indicando para comprimentos longos de canal (910 nm) uma aumento de 56% para tensão mecânica biaxial e o oposto para a uniaxial (45%) (160 nm): entretanto, na condutância de saída, a tensão mecânica de forma geral promove uma maior degradação, aumento de 3% para um transistor uniaxial e aumento de 105% para o transistor biaxial. No ganho intrínseco de tensão, mais uma vez os transistores tensionados melhoraram de desempenho: contudo, neste caso, melhor resultado foi para o transistor biaxial, chegando a 5 dB de ganho. Nos transistores de porta tripla, a análise do ruído foi realizada nos transistores tensionados e convencionais operando em saturação e, de forma geral, a tensão mecânica piora o ruído de baixa frequência em uma ordem de grandeza para o transistor estreito, ocorrendo apenas uma melhora quase imperceptível num transistor largo ou quase planar. Na análise do ruído para os transistores rotacionados para a região linear, apresentaram dependência 1/f, com o ruído governado pela flutuação do número de portadores associado à flutuação na mobilidade: a tensão mecânica piora o ruído, entretanto, adicionando a rotação do substrato, ocorre uma melhora do ruído devido à redução das armadilhas de interface, ocasionando numa melhor interface lateral. Para dispositivos largos, o plano de topo sofre um aumento da concentração das armadilhas, piorando a interface superior devido a rotação do substrato, resultando um pior ruído. Nas características analógicas, os transistores de MuGFETs de porta tripla com tensão mecânica e substrato rotacionado foram estudados, onde a rotação do substrato em 45º mais a presença da tensão mecânica promoveram uma piora nos resultados, principalmente na transcondutância, onde a piora variou de 45 % até 15 %, para um dispositivo estreito (20 nm ) e um largo (870 nm). / This work presents a study of the uniaxial and biaxial mechanical stress effect on low frequency noise in planar and three-dimensional SOI transistors (triple gate) with different crystal orientation, and an study of analog parameters in planar and for triple gate MuGFET. In planar transistor, the study of low frequency noise showed an improvement in low frequency noise for strained transistors in saturation regime, regardless of the channel length, however for the linear regime, the mechanical stress only reduced the noise in a small channel length (160nm). In the analog characteristics was used the feature of two-dimensional numerical simulation for the expansion of the results. The results shows that the strained transistors are capable to promoting a better performance in transconductance in a order at least 40%, indicating for a long channel lengths (910nm) an improvement of 56% in favor of biaxial stress and the opposite to uniaxial (45%) (160nm), however in the output conductance, the mechanical stress promotes higher degradation, ranging from 3% to uniaxial transistor and 105% for biaxial transistor. The intrinsic voltage gain, the strained transistors improved the performance, but in this case a best result was found for the biaxial strain reaching 5 dB. In triple gate transistors, the analysis of noise was performed on strained and conventional operating in saturation, and generally the worsening of mechanical stress on the low frequency noise in a order of magnitude for the marrow transistor, occurring only barely perceptible improvement seen in wider transistor or quasi-planar. The noise analysis for rotated transistors in linear region, showed a 1/f noise characteristic governed by the carrier number of fluctuations associated with fluctuations in mobility, the mechanical stress worsens the noise, however, by adding the substrate rotation occurs improves noise due to reduction of interface traps leading to a better sidewall interface. For larger devices the top plane suffer an increase of interface traps, worsening the top interface due to rotation of the substrate, causing a worse noise. In the analog characteristics, the triple gate MuGFETs transistors with mechanical stress and rotated substrate were studied, where the rotation of the substrate in 45º plus mechanical stress promoted a worsening of the results, particularly in the transconductance, where the worsening ranged from 45% up to 15% for a narrow device (20 nm) and a large (870 nm).

Diante do aumento da incidência de doenças cardiovasculares no mundo, oferecer alimentos mais saudáveis ao mercado consumidor tem se tornado uma grande tendência na indústria de alimentos. Ao chocolate amargo 57%, alimento saudável e indulgente, objetivou-se adicionar microcápsulas de óleo de amendoim alto oleico, cujo valor nutricional está associado à presença do ácido oleico, um ácido graxo monoinsaturado considerado fundamental por suas propriedades benéficas na redução da oxidação do LDL-colesterol. O trabalho foi dividido em duas etapas: produção e caracterização de microcápsulas de óleo de amendoim alto oleico; formulação, produção e caracterização de chocolate amargo adicionado de óleo de amendoim alto oleico microencapsulado (5%, 7,5% e 10%) avaliando-se sua estabilidade ao longo de 112 dias de vida de prateleira, com vistas a um produto com qualidade nutricional e tecnológica. A emulsão preparada para a produção das microcápsulas em spray dryer de escala laboratorial apresentou estabilidade cinética a 18°C, pH de 4,82 ± 0,07, teor de sólidos solúveis totais de 14,7 ± 0,1 °Brix, 0,983 ± 0,010 de atividade de água, comportamento pseudoplástico ajustado ao modelo de Binghan e elevada tixotropia, mostrando-se adequada ao processo pretendido. O processo de microencapsulação apresentou 65% de rendimento em escala laboratorial. Tal qual obtido por outros autores, as microcápsulas de óleo de amendoim alto oleico apresentaram: 3,32% ± 0,03% de umidade, 0,244 ± 0,012 de atividade de água, 0,50 ± 0,02 g·mL-1 de densidade acomodada, e morfologia de superfície amorfa e típica das microcápsulas produzidas por atomização com goma arábica como agente encapsulante, o que indica a formação de um filme contínuo que garante menor permeabilidade a gases e maior proteção e retenção do recheio, indicando processo altamente bem sucedido. O chocolate amargo adicionado de 5% de microcápsulas foi considerado o mais adequado dentre as formulações avaliadas, pois apresentou menor teor de umidade (1,37% ± 0,2%) e maior teor de lipídios (33,95% ± 1,48%) e ácido graxo oleico (33,861% ± 0,014%), nesta fração lipídica, do que as amostras dos demais tratamentos, além de apresentar propriedades reológicas e calorimétricas compatíves à formulação controle, com comportamento pseudoplástico melhor ajustado ao modelo de Casson (R²>0,98) e estabilidade durante a vida de prateleira. As relevantes informações tecnológicas obtidas comprovaram a viabilidade tecnológica para a produção e comercialização de um produto alimentício de importância nutricional. / The increasing of cardiovascular diseases in the world is promoting the interest for science development in healthier foods to the consumer market, which has become a major trend in the food industry. The aim of this study was to add microcapsules of high oleic peanut oil in dark chocolate 57%, a healthy and indulgent food. The nutritional value of the high oleic peanut oil is associated with the presence of oleic acid, a monounsaturated fatty acid considered fundamental for its beneficial properties in reducing oxidation of LDL-cholesterol. The work was divided into two stages: production and characterization of microcapsules of high oleic peanut oil; formulation, production and characterization of dark chocolate with microcapsules of high oleic peanut oil added (5%, 7.5% and 10%) evaluating its stability during 112 days of shelf life, with a view to a product with nutritional and technological quality. The emulsion prepared to produce microcapsules in laboratory scale spray dryer showed kinetic stability at 18°C, pH of 4.82 ± 0.07, total soluble solids content of 14.7 ± 0.1 °Brix, 0.983 ± 0.010 of water activity, pseudoplastic behavior adjusted to the model of Binghan and high thixotropy, being suitable for the intended process. The microencapsulation process showed 65% yield in laboratory scale. As obtained by other authors, the high oleic peanut oil microcapsules were: 3.32% ± 0.03% moisture, 0.244 ± 0.012 water activity, 0.50 ± 0.02 g·mL-1 bulk density, and morphology of the amorphous and typical surface of the microcapsules produced by spray drying with gum arabic as the encapsulating agent, which indicates the formation of a continuous film that provides less permeability to gases and improved protection and retention of the filling, indicating highly successful process. The dark chocolate with 5% of microcapsules added was considered the most suitable among the evaluated formulations, since it presented lower moisture content (1.37% ± 0.2%) and higher lipid content (33.95% ± 1.48%) and oleic acid (33.861% ± 0.014%), in this lipid fraction, than the other treatments, besides having rheological and calorimetric properties compatible to the control formulation, with pseudoplastic behavior better adjusted to the Casson model (R²> 0.98) and stability over the shelf life. The relevant technological information obtained proved the technological feasibility for the production and commercialization of a food product of nutritional importance.

O diabetes mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença causada pela destruição autoimune das células-β produtoras de insulina do pâncreas. O transplante de ilhotas pancreáticas é um procedimento tecnicamente simples sendo uma alternativa terapêutica interessante para o DM1. Entretanto, a oferta limitada de pâncreas de doadores falecidos e a necessidade de imunossupressão crônica são fatores que limitam a aplicabilidade dessa modalidade de transplante. Neste trabalho foram estudadas duas estratégias que visam oferecer soluções aos fatores limitantes do transplante de ilhotas pancreáticas. Na primeira parte do trabalho, o mecanismo molecular que dirige o processo de diferenciação de células-tronco embrionárias murinas (murine embryonic stem cells, mESCs) em células produtoras de insulina (insulin producing cells, IPCs) foi analisado visando otimizar o processo de diferenciação. Nós selecionamos o gene Thioredoxin interacting protein (Txnip), diferencialmente expresso ao longo da diferenciação β-pancreática, para realizar um estudo funcional através da modificação genética de mESCs. Os resultados obtidos permitiram verificar que a inibição de Txnip na diferenciação β-pancreática pode induzir a diferenciação de IPCs com maior expressão de marcadores de células- e mais responsivas ao estímulo de glicose. Além disso, o modelo de zebrafish permitiu elucidar in vivo o papel de Txnip durante a organogênese pancreática, revelando que a inibição desse gene é capaz de aumentar a massa de células-β através do estimulo de células presentes no ducto extra-pancreático. Dessa forma, a inibição de Txnip pode aprimorar os protocolos para obtenção de IPCs a partir de células-tronco pluripotentes. A exposição crônica a agentes imunossupressores diabetogênicos e a perda de componentes de matriz extracelular durante o isolamento de ilhotas pancreáticas são causas para a perda de funcionalidade do enxerto. Dessa forma, na segunda parte do trabalho, um biomaterial inovador foi desenvolvido, contendo um polímero de laminina (polilaminina, PLn) para o encapsulamento e a imunoproteção de ilhotas pancreáticas. As cápsulas produzidas com o biomaterial desenvolvido, Bioprotect-Pln, são térmica- e mecanicamente estáveis, além de serem biocompatíveis e capazes de imunoproteger ilhotas pancreáticas humanas in vitro. O encapsulamento com Bioprotect-Pln preserva a funcionalidade de ilhotas pancreáticas. Além disso, quando cápsulas vazias de Bioprotect-Pln foram implantadas em camundongos imunocompetentes, houve atenuação da resposta inflamatória ao implante, uma das principais causas para perda de funcionalidade de enxertos encapsulados. Os resultados obtidos indicam que a presença de polilaminina na malha capsular induz uma resposta anti-inflamatória que pode beneficiar a preservação do enxerto de ilhotas pancreáticas encapsuladas. Atualmente, o transplante de ilhotas pancreáticas é visto como a terapia celular mais promissora para atingir a independência de insulina em pacientes de DM1, porém, a aplicabilidade desse transplante ainda é limitada. Este trabalho contribuiu para a elucidação dos mecanismos moleculares que podem aprimorar o processo de diferenciação de célulastronco pluripotentes em IPCs, estabelecendo uma fonte alternativa de células para a terapiade reposição, e, também, estabeleceu um biomaterial inovador, capaz de diminuir a resposta inflamatória ao implante de microcápsulas e de imunoproteger células microencapsuladas. Desta forma, este trabalho contribui para o estabelecimento da terapia de reposição celular para pacientes de DM1. / Type 1 diabetes mellitus (DM1) is a disease caused by the autoimmune destruction of insulin-producing pancreatic β-cells. Pancreatic islet transplantation is a technically simple procedure and an interesting alternative therapy for DM1, however, the limited supply of cadaveric donated pancreas and the need of life-long immunosuppression are factors which limit its applicability. In the present work, two strategies were employed aiming at establishing viable solutions for the factors limiting pancreatic islet transplantation. In the first part of this study, the molecular mechanism which drives differentiation of murine embryonic stem cells (mESCs) into insulin producing cells (IPCs) was analyzed in order to optimize the differentiation process. The Thioredoxin interacting protein (Txnip) gene, which is differentially expressed along -pancreatic differentiation, was selected to undergo a functional analysis by genetically modifying mESCs. The results allowed us to verify that Txnip inhibition during the β-pancreatic differentiation process can induce differentiation of IPCs displaying higher expression of β-cell markers and being more responsive to glucose stimuli. In addition, the zebrafish model allowed us to elucidate in vivo the role of Txnip during pancreatic organogenesis, revealing that its inhibition is able to increase the mass of β-cells through stimulation of extra-pancreatic ductal cells. Therefore, Txnip inhibition may turbinate IPCs differentiation from pluripotent stem cells. The chronic exposure to diabetogenic immunosuppressive agents and the loss of extracellular matrix components during isolation of pancreatic islets are probable causes for the loss of pancreatic islet graft functionality. Therefore, in the second part of this study, an innovative biomaterial was developed by incorporating a laminin polymer (polylaminin, PLn) for the encapsulation and immunoprotection of pancreatic islets. The capsules produced with the novel biomaterial, Bioprotect-Pln, are biocompatible, thermally and mechanically stable and are able to immunoprotect human pancreatic islets in vitro. Encapsulation with Bioprotect-Pln preserves the functionality of pancreatic islets. In addition, when empty Bioprotect-Pln capsules were implanted into immunocompetent mice, an attenuation of the inflammatory response to the implant occurred, this being one of the main causes of encapsulated graft loss. The results indicate that polylaminin addition to the capsular mesh induces an anti-inflammatory response which may favor preservation of the engrafted encapsulated pancreatic islets. Pancreatic islet transplantation is currently seen as the most promising cell therapy to achieve insulin independence in DM1 patients, however, the applicability of this transplant is still limited. This work contributed to the elucidation of the molecular mechanisms which can turbinate the differentiation of pluripotent stem cells into IPCs, establishing an alternative source of cells for the replacement therapy, and, also, established an innovative biomaterial which is able to decrease the inflammatory response to the graft, thereby immunoprotecting the microencapsulated cells. Therefore, this work contributes to the establishment of the cell replacement therapy for DM1 patients.