Dengue é uma doença tropical negligenciada que atualmente ameaça mais da metade da população mundial e representa custo anual de bilhões de dólares para as áreas afetadas. Avanços recentes na elucidação estrutural de proteínas humanas e vitais contribuíram para o entendimento do ciclo de replicação vital e das interações vírus-hospedeiro a nível molecular. Em particular, a camada mais externa do vírus é composta por 180 monômeros da glicoproteína do envelope. Cada um desses monômeros apresenta duas glicosilações que são reconhecidas por lectinas cuja atividade depende de Ca2+. A interação entre o vírus e essas lectinas favorece a infecção ou o aparecimento de sintomas mais severos. Neste trabalho aplicamos simulações de dinâmica molecular e métodos de estimativa de afinidade para avançar nosso conhecimento sobre os mecanismos moleculares do reconhecimento de glicosilações high-mannose pelas lectinas DC-SIGN e MR, ambas já experimentalmente validadas como alvos biológicos para desenvolvimento de novos antivirais. Adicionalmente, através de virtual screening usando um conjunto de programas de implementação própria e uma biblioteca de moléculas já aprovadas para uso como fármacos, encontramos uma molécula (lohexol) que apresenta alto potencial de interação com ambos os receptores. Embora testes experimentais ainda sejam necessários para validar esse achado, nossos resultados sugerem que essa molécula, e eventualmente moléculas similares, podem agir como inibidor da infecção do vírus da Dengue por um mecanismo duplo. / Dengue is a tropical neglected disease that currently threatens more than half the world\'s population and represents a yearly cost of billions of dollars to the affected areas. Recent advances in the elucidation of 3D structures of human and viral proteins has contributed to the understanding of the viral replication cycle and virus-host interactions at the molecular level. In particular, the outermost layer of the virus is composed by 180 monomers of the envelope glycoprotein. Each one of these monomers displays two glycosylations that are recognized by lectins which have Ca2+-dependent activity. The interaction between the virus and these lectins favors infection or severe disease onset. In this work we apply molecular dynamics simulations and affinity estimation methods to advance our knowledge about the molecular mechanisms underlying the recognition of the high-mannose glycosylation by the DC-SIGN and MR lectins, both of which are already validated as targets for the development of new antivirals against Dengue. Additionally, by running virtual screening assays using a set of programs implemented by us and a library containing molecules which are already approved to be used as drugs, we found one molecule (lohexol) which presents high potential of interaction with both receptors. Although experimental testing is still necessary to validate this finding, our results suggest that this molecule, and eventually similar ones, can act as an inhibitor of the Dengue virus infection by a dual mechanism.

Neste trabalho se estudou um modelo de Ising unidimensional com interações competitivas de curto e longo alcance, na presença de campo externo. O modelo é exatamente solúvel e apresenta um rico comportamento de fases, com a presença de regiões do espaço de parâmetros com transições de primeira e segunda ordens, e um ponto multicrítico. Foi obtida a solução exata do modelo, já conhecida na literatura, embora alguns aspectos do diagrama de fases ainda não tenham sido devidamente explorados. O objetivo principal do estudo foi determinar a existência ou não de um comportamento reentrante na magnetização, que ocasiona magnetizações nulas em temperaturas baixas. Comportamentos reentrantes têm sido observados em sistemas frustrados bi e tridimensionais, tanto em modelos analíticos quanto experimentalmente. No presente modelo não foi observado comportamento reentrante, mas salienta-se a existência de comportamentos singulares no parâmetro de ordem que resulta em modulações nas correlações espaciais. / In the present work, an unidimensional Ising model with long and short ranged interactions has been studied in the presence of an external applied field. The model is analytically solvable and displays a rich variety of phase behaviors, including regions in parameters space with first and second order transitions and a multicritical point. The exact solution for the model has been calculated and it is well known by the scientific literature, but some features, especially regarding the phase diagram, are yet to be explored. The main aim of this study was to determine if there is a reentrant behavior in the magnetization parameter, resulting in zero magnetizations at low temperatures. Reentrant behavior has been observed in frustrated and two-dimendional systems, in experimental systems as well as analytic models. In the present work a reentrant behavior was not found, however there is a big set of different behaviors in the order parameter generating modulations in the spatial correlations.

Orientador: Marcos Rogério de Mendonça / Coorientador: Carlos Alberto Botazzo Delbem / Banca: Osmar Aparecido Cuoghi / Banca: Mauro Carlos Agner Busato / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro a energia de superfície livre e rugosidade de superfície de ligas metálicas sob desafios de soluções ácidas. Para o estudo foram utilizados 270 corpos de prova representados por segmentos de fios retangulares de 0,019" x 0,025" - 3 marcas comerciais (GAC, American Orthodontics e Orthoclassic) foram divididas em 3 grupos de diferentes soluções sendo 90 para água deionizada, 90 para ácido cítrico e 90 para ácido fosfórico, dentro dos grupos de solução dividiu-se em 30 de aço inoxidável, 30 de níquel titânio e 30 titânio molibdênio. Cada grupo de análise (n=10) foi imerso em meio a cada solução por 72 horas a 37º C e agitação de 130 rpm. A análise de ESL foi avaliada através do dispositivo goniômetro para interpretação do ângulo de contato avaliando a variável. As médias foram submetidas ao teste ANOVA e as comparações ao Tukey a 5% de significância. A superfície da liga de TMA apresentou maior valor de energia de superfície (p<0,001). Concluiu-se que a liga de TMA apresentou maior energia de superfície e o desafio de ácido cítrico provocou as maiores alterações. / Abstract: The objective of this study was to evaluate in vitro the free surface energy and surface roughness of metallic alloys under challenges of acid solutions. For the study, 270 pieces represented by 0.019 "x 0.025" rectangular strands were used - 3 commercial brands (GAC, American Orthodontics and Orthoclassic) weredivided into 3 groups of different solutions, 90 for deionized water, 90 for acid citric acid and 90 to phosphoric acid, within the solution groups was divided into 30 stainless steel, 30 nickel titanium and 30 titanium molybdenum. Each assay group (n = 10) was immersed in each solution medium for 72 hours at 37 ° C and shaking at 130 rpm. The ESL analysis was evaluated through the goniometer device for the interpretation of the contact angle evaluating the variable. The means were submitted to the ANOVA test and the Tukey comparisons at 5% significance. The surface of the TMA alloy had a higher surface energy value (p <0.001). It was concluded that the TMA alloy presented higher surface energy and the citric acid challenge caused the greatest changes. / Mestre

Estuda-se a dinâmica da rede de cristais de gases inertes (Ne, Ar, Kr e Xe) pelo método das constantes elásticas na aproximação harmônica e usando modelos de potenciais nas aproximações harmônica, quase-harmônica e não-harmônica. Discute-se a fração sem recuo do efeito Mössbauer para o Kr83, em que não há concordância entre os resultados dos modelos teóricos e dados experimentais. Admite-se a presença de diversos efeitos (como difusão e não harmonicidade), mas verifica-se que não solucionam satisfatoriamente o problema da falta de concordância entre os resultados experimentais e as previsões teóricas. / The lattice dynamics of inert gas crystals (Ne, Ar, Kr e Xe) is studied by the method of the elastic constants in the harmonic approximation and with potential models in the harmonic, quasi-harmonic and anharmonic approximations. The recoilless fraction of the Mössbauer effect for Kr83, where there is no agrément between theoretical models and experimental data, is discussed. The presence of several effects (like diffusion, anharmonic) is assumed in order to solve this lack os agreement, without a satisfactory solution to the problem.

Neste trabalho se estudou um modelo de Ising unidimensional com interações competitivas de curto e longo alcance, na presença de campo externo. O modelo é exatamente solúvel e apresenta um rico comportamento de fases, com a presença de regiões do espaço de parâmetros com transições de primeira e segunda ordens, e um ponto multicrítico. Foi obtida a solução exata do modelo, já conhecida na literatura, embora alguns aspectos do diagrama de fases ainda não tenham sido devidamente explorados. O objetivo principal do estudo foi determinar a existência ou não de um comportamento reentrante na magnetização, que ocasiona magnetizações nulas em temperaturas baixas. Comportamentos reentrantes têm sido observados em sistemas frustrados bi e tridimensionais, tanto em modelos analíticos quanto experimentalmente. No presente modelo não foi observado comportamento reentrante, mas salienta-se a existência de comportamentos singulares no parâmetro de ordem que resulta em modulações nas correlações espaciais. / In the present work, an unidimensional Ising model with long and short ranged interactions has been studied in the presence of an external applied field. The model is analytically solvable and displays a rich variety of phase behaviors, including regions in parameters space with first and second order transitions and a multicritical point. The exact solution for the model has been calculated and it is well known by the scientific literature, but some features, especially regarding the phase diagram, are yet to be explored. The main aim of this study was to determine if there is a reentrant behavior in the magnetization parameter, resulting in zero magnetizations at low temperatures. Reentrant behavior has been observed in frustrated and two-dimendional systems, in experimental systems as well as analytic models. In the present work a reentrant behavior was not found, however there is a big set of different behaviors in the order parameter generating modulations in the spatial correlations.

Orientador: . Alexandre Suman de Araujo / Banca: José Roberto Ruggiero / Banca: Natália Bueno Leite Slade / Resumo: Nos últimos anos, o interesse por estudar peptídeos com atividade antimicrobiana e anticâncer tem aumentado consideravelmente. Neste trabalho, direcionamos nossos estudos para os peptídeos antimicrobianos da classe dos matoparanos extraídos do veneno da vespa social Polybia paulista: o Polybia-MP III (MP-III), Polybia-MP I (MP-I) e seu sintético análogo, o Asn2-Polybia-MP I (NMP-I). Com o objetivo de estudar a interação desses peptídeos com um modelo de membrana composta por lipídeos do tipo POPC (Palmitoil-Oleil-Fosfatidil-Colina) em solução aquosa, realizamos dois tipos de simulações de Dinâmica Molecular (DM). Primeiramente, foram realizadas simulações no equilíbrio com a finalidade de amostrar o comportamento geral do sistema. Em seguida, para investigarmos especificamente o processo de adsorção do peptídeo à bicamada, realizamos simulações de DM com a utilização do método Adaptive Biasing Force (ABF), o que nos permitiu calcular o perfil de energia livre desse processo. Dentre os três peptídeos estudados, o que mais se destacou com relação a sua interação com o modelo de membrana, na simulação no equilíbrio, foi o peptídeo MP-I, por ser o único a se adsorver na bicamada com 200ns de simulação. Com a utilização do método ABF, verificamos que a posição mais estável para cada peptídeo é a posição na qual estes estão paralelos à face da bicamada, com a face hidrofóbica de cada peptídeo voltada para o interior da membrana, e a face hidrofílica voltada para o meio aquoso. Além disso, os resíduos hidrofílicos estão em contato com o grupo polar dos fosfolipídeos e com a água, e o resíduo de triptofano encontra-se posicionado na interface hidrofóbica/hidrofílica. Os resultados obtidos na simulação no equilíbrio para o peptídeo MP-I, que foi o único a se adsorver na bicamada, estão de acordo com os resultados obtidos... / Abstract: In recent years, interest in studying peptides with antimicrobial and anti-cancer activity has increased considerably. In this study, we focus our studies on antimicrobial peptides of the mastoparans class extracted from the venom of the social wasp Polybia paulista: the Polybia-MP III (MP III), Polybia-MP I (MP-I) and its synthetic analogue, the Asn2-Polybia-MP I (NMP-I). In order to study the interaction of these peptides with a model of membrane composed of POPC (Palmitoyl-Oleoyl-Phosphatidyl-Choline) lipids type in aqueous solution, we conducted two types of molecular dynamics simulations (MD). At first, a balance system simulation was performed in order to get a sampling of the general behavior of the system. Then, to investigate the adsorption of the peptide to the bilayer, MD simulations using Adaptive Biasing Force (ABF) method was performed, which allowed us to calculate the free energy profile of this process. Among the three studied peptides, the MP-I peptide was the one that stood out related to its interaction with the membrane model, in the simulation on balance, for being the one to adsorb the bilayer with simulation of 200ns. Using the ABF method, we verified that the most stable position for each peptide is the position in which they are parallel to the surface of the bilayer with the hydrophobic side of each peptide facing into the membrane, and the hydrophilic side facing the aqueous solution. In addition, the hydrophilic residues are in contact with the polar group of the phospholipid and water, and the tryptophan residue is positioned on the hydrophobic/hydrophilic interface. The results of the simulation in balance for the MP-I peptide, which was the only adsorbed in the bilayer, are in agreement with the results obtained by the method ABF, and both agree with experimental results in the literature / Mestre

Neste trabalho se estudou um modelo de Ising unidimensional com interações competitivas de curto e longo alcance, na presença de campo externo. O modelo é exatamente solúvel e apresenta um rico comportamento de fases, com a presença de regiões do espaço de parâmetros com transições de primeira e segunda ordens, e um ponto multicrítico. Foi obtida a solução exata do modelo, já conhecida na literatura, embora alguns aspectos do diagrama de fases ainda não tenham sido devidamente explorados. O objetivo principal do estudo foi determinar a existência ou não de um comportamento reentrante na magnetização, que ocasiona magnetizações nulas em temperaturas baixas. Comportamentos reentrantes têm sido observados em sistemas frustrados bi e tridimensionais, tanto em modelos analíticos quanto experimentalmente. No presente modelo não foi observado comportamento reentrante, mas salienta-se a existência de comportamentos singulares no parâmetro de ordem que resulta em modulações nas correlações espaciais. / In the present work, an unidimensional Ising model with long and short ranged interactions has been studied in the presence of an external applied field. The model is analytically solvable and displays a rich variety of phase behaviors, including regions in parameters space with first and second order transitions and a multicritical point. The exact solution for the model has been calculated and it is well known by the scientific literature, but some features, especially regarding the phase diagram, are yet to be explored. The main aim of this study was to determine if there is a reentrant behavior in the magnetization parameter, resulting in zero magnetizations at low temperatures. Reentrant behavior has been observed in frustrated and two-dimendional systems, in experimental systems as well as analytic models. In the present work a reentrant behavior was not found, however there is a big set of different behaviors in the order parameter generating modulations in the spatial correlations.

Estuda-se a dinâmica da rede de cristais de gases inertes (Ne, Ar, Kr e Xe) pelo método das constantes elásticas na aproximação harmônica e usando modelos de potenciais nas aproximações harmônica, quase-harmônica e não-harmônica. Discute-se a fração sem recuo do efeito Mössbauer para o Kr83, em que não há concordância entre os resultados dos modelos teóricos e dados experimentais. Admite-se a presença de diversos efeitos (como difusão e não harmonicidade), mas verifica-se que não solucionam satisfatoriamente o problema da falta de concordância entre os resultados experimentais e as previsões teóricas. / The lattice dynamics of inert gas crystals (Ne, Ar, Kr e Xe) is studied by the method of the elastic constants in the harmonic approximation and with potential models in the harmonic, quasi-harmonic and anharmonic approximations. The recoilless fraction of the Mössbauer effect for Kr83, where there is no agrément between theoretical models and experimental data, is discussed. The presence of several effects (like diffusion, anharmonic) is assumed in order to solve this lack os agreement, without a satisfactory solution to the problem.

Estuda-se a dinâmica da rede de cristais de gases inertes (Ne, Ar, Kr e Xe) pelo método das constantes elásticas na aproximação harmônica e usando modelos de potenciais nas aproximações harmônica, quase-harmônica e não-harmônica. Discute-se a fração sem recuo do efeito Mössbauer para o Kr83, em que não há concordância entre os resultados dos modelos teóricos e dados experimentais. Admite-se a presença de diversos efeitos (como difusão e não harmonicidade), mas verifica-se que não solucionam satisfatoriamente o problema da falta de concordância entre os resultados experimentais e as previsões teóricas. / The lattice dynamics of inert gas crystals (Ne, Ar, Kr e Xe) is studied by the method of the elastic constants in the harmonic approximation and with potential models in the harmonic, quasi-harmonic and anharmonic approximations. The recoilless fraction of the Mössbauer effect for Kr83, where there is no agrément between theoretical models and experimental data, is discussed. The presence of several effects (like diffusion, anharmonic) is assumed in order to solve this lack os agreement, without a satisfactory solution to the problem.

Orientador : Roger Josef Zem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:00:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_SergioHenriqueBernardode_D.pdf: 4922037 bytes, checksum: 89a2b8549eebabf31b90e85dd94e0dd7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Destilação é um dos processos de separação que mais consome energia. Isto é motivação importante para o estudo de diferentes configurações de sistemas de destilação, com o objetivo de obter-se processos mais eficientes, que desperdicem menos energia e causem menor impacto ambiental. No estudo de diferentes configurações de sistemas de destilação, necessariamente tenta-se encontrar a combinação ótima entre os fatores: Número de estágios, razão de refluxo, condição térmica da alimentação, estágio de alimentação e a utilização de trocadores intermediários. Neste trabalho, um método para encontrar esta combinação ótima, do pronto de vista da termodinâmica, é proposto. O método se baseia na análise de colunas de destilação através do estudo de perfis de perdas de exergia. O perfil de perdas de exergia, montado a partir de balanços de exergia em cada estágio de uma coluna de destilação, representa a distribuição de forças motrizes ao longo da coluna. É a análise do formato do perfil que permite identificar mudanças necessárias na coluna para que a sua eficiência aumente. Os testes feitos para colunas com o sistema °metanol/água, mostraram que os perfis obtidos efetivamente representam a distribuição de forças motrizes na coluna, desde que as propriedades entalpia, entropia e energia de Gibbs, envolvidas nos cálculos, sejam consistentes entre si. Para isto, foi provado que é necessário considerar-se os valores de excesso destas propriedades. Estendendo um pouco o trabalho, análises mais detalhadas mostraram que é possível desprezar-se os valores de entalpia de excesso, obtendo ainda assim perfis coerentes. Este procedimento tem a vantagem de permitir que o método seja estendido a sistemas muIticomponentes. Por fim, o perfil de perdas de exergia foi utilizado para direcionar modificações em duas colunas (acetona/água e etanol/água), com o objetivo de aumentar a eficiência termodinâmica destas colunas. Foi constatado que as colunas finais obtidas são termodinamicamente mais eficientes que as originais / Abstract: The most frequently used method of separating fluid mixtures is by distillation, which uses significant amounts of energy. For this reason, the study of column design modifications with respect to energy consumption, has been the subject of many recent works concerning the energy efficiency of distillation columns. Column design modification involves options such as different number of stages, reflux ratios, feed stage location, feed condition and the benefit of using side-condensers or/and side reboilers. In this work a new procedure to find the best combination of these options, from a thermodynamic point of view is presented. In this method, exergy loss profiles are used to analyse different columns layouts. The exergy loss profile is obtained from a stage-to-stage exergy balance and represent the distribution of driving forces in the column. Critical analysis of profile shapes identifies necessary column modifications to lead to higher column efficiency. The methodology was tested to a separation of a high nonideal mixture (methanol/water), concluding that exergy loss profiles can represent the distribution of driving forces in the column. However, to ensure thermodynamic consistency, when dealing with nonideal systems excess properties cannot be ignored. Detailed studies showed that it is possible to simplify the method, ignoring excess enthalpy contribution and still ensure reasonable thermodynamic consistency. This modification allows the method to be applied to multicomponent systems. Finally, exergy 10ss profiles were used to identify suitable column modifications for acetone/water and ethanol/water splits. Results showed that the columns obtained after modifications are thermodynamically more efficient / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química