Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Ana Beatriz Albino Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T02:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Feliciano_DanielleFerreira_M.pdf: 2215803 bytes, checksum: 78c936869613a6b313b028d4e7b84078 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Defeitos, doenças e acidentes que acometem a cartilagem articular para suportar às constantes solicitações mecânicas que estas regiões estão sujeitas, sendo indicada a utilização de estruturas viscoelástica resistente alto grau de atrito para preencher tais defeitos. Desta forma, foi selecionado o uso de hidrogéis para esta aplicação específica. Hidrogéis a base de poli(álcool vinilico) (PVAl) e polietileno glicol (PEG) apresentam propriedades mais adequadas, como biocompatibilidade, não estimulando reação imunológica ao organismo; baixa adesão de células sanguíneas, evitando coágulos; capacidade de absorção de água (intumecimento), proporcionando lubrificação do material e alto grau de transparência. O processo para obtenção desta blenda e formação de hidrogel foi realizado utilizando uma proporção de 1:9 (PEG:PVAl). O iniciador 2- hidroxi-4'-(2-hidroxietoxi)-2-metilpropiofenona foi adicionado à blenda, em 1% do volume total. È este iniciador, quando estimulado via temperatura, laser ou infravermelho, que irá desencadear as ligações intermacromoleculares de PEG-PVAl permitindo a formação de uma organização grafitizada da blenda dentro do hidrogel. Foi acompanhada a cinética de formação deste hidrogel através de reometria de placas, Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). As amostras também foram devidamente caracterizadas quanto à condutividade térmica, densidade e absorção óptica. Observou-se que o iniciador ativou as ligações do grupo acetato do PVAl com as hidroxilas do PEG, resultando em formação de grupos ester. São estas ligações que caracterizam a formação do hidrogel grafitizado. Além disso, ocorreu a inversão do módulo viscoso em relação ao módulo de elasticidade, comprovando a reação de grafitização / Abstract: Defects, diseases and accidents that affect the articular cartilage can withstand constant mechanical stresses that they are subject, which indicated the use of viscoelastic structures resistant to high friction to fill these defects. In this way, the use was selected of hydrogels for this application it specifies. To base of I polished hydrogels polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene glycol (PEG) present more appropriate properties, biocompatibility, not stimulating reaction immunologically to the organism; low adhesion of blood cells, avoiding clots; capacity of absorption of water (swelling), providing lubrication of the material and high degree of transparency. The process for getting this blend and formation of hydrogel was carried out using a proportion of 1:9 (PEG:PVA). The initiator hidroxi 2-hidroxi-4 '-(2-hidroxietoxi)-2- metilpropiofenona was added to the blend, in 1 % of the total volume. This initiator, when stimulated he was seeing temperature, laser or infrared, what will be going to unleash the connections intermacromoleculares of PEG-PVA allowing the formation of an grafiting organization of the blend inside the hydrogel. There was accompanied the kinetic one of formation of this hydrogel through parallel plates rheometry, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Differential scanning calorimetry (DSC). The samples also were characterized property as for the thermal condutivity, density and optical absorption. It noticed to itself that the initiator activated the connections of the group acetate of the PVA with the hydroxyl group of PEG, when ester is turning in formation of groups. It is these connections that characterize the formation of the hydrogel grafiting. Besides, it took place to inversion of the viscous module regarding the module of elasticity, proving the reaction of grafiting / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Roberto J. M. Covolan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UcedaOtero_EnriquePorfirio_D.pdf: 7252585 bytes, checksum: 3b003f17c9e6e0a72174f7dbd766bd36 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A ativação cerebral envolve um complexo arranjo de processos neuronais, metabólicos e vasculares, que se estende do nível molecular e celular ao nível de extensas zonas corticais. O processo de disparo neuronal requer a restauração de gradientes iônicos e a reciclagem de neurotransmissores, o que implica em um custo energético suprido na forma de trifosfato de adenosina (ATP). A principal via de síntese do ATP é a via aeróbica e se dá pelo metabolismo oxidativo da glicose. Para tanto, o metabolismo cerebral depende de um constante suprimento de glicose e oxigênio, que é mantido pela circulação sanguínea através de uma complexa rede de vasos, que compõe o sistema vascular cerebral. A regulação desse complexo sistema neurovascular-metabólico é objeto de intensa investigação e está no centro do trabalho aqui apresentado, que visa o mapeamento do córtex visual através de uma abordagem multimodal envolvendo eletroencefalografia (EEG) e espectroscopia óptica na região do infravermelho próximo (NIRS - near infrared spectroscopy). O objetivo central deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia que permitisse a realização de medidas simultâneas da atividade neuronal, via EEG, e das alterações vasculares associadas a essas, via NIRS. Através desta técnica foi estudado o córtex visual de indivíduos adultos saudáveis, através da apresentação de estímulos modulados em frequência e em contraste. Esses experimentos foram realizados utilizando visão tanto binocular quanto monocular, sendo esta última para cada olho separadamente. Os estudos de EEG, realizados com eletrodos posicionados em O1 e O2, permitiram registrar claras alterações dos ritmos cerebrais alfa e beta em correlação com as variações de contraste e frequência do estímulo visual. As medidas ópticas, realizadas através do escalpo com optodos colocados estímulo dos eletrodos, permitiram registrar respostas hemodinâmicas bastante enfáticas, que mostraram alguma variabilidade em correlação com o contraste e a frequência dos estímulos visuais utilizados. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade de se estudar o acoplamento neurovascular-metabólico em humanos através de uma abordagem multimodal não-invasiva, utilizando-se um sistema conjugado NIRS-EEG / Abstract: Brain activation involves a complex arrangement of neuronal, metabolic and vascular processes, which goes from molecular and cellular level to the level of extensive cortical and subcortical zones. The process of neuronal firing requires the restoration of ionic gradients and neurotransmitter recycling, which implies supplying energy in the form of Adenosine Triphosphate (ATP). ATP synthesis follows mainly the aerobic way and occurs by the oxidative metabolism of glucose. Therefore, the cerebral metabolism depends on a constant supply of glucose and oxygen, which is maintained by the blood circulation through the complex networks of blood vessels that compose the cerebral vascular system. The regulation of this complex neurovascular-metabolic system is object of intense investigation and is in the center of the work presented here, that aims to investigate the human visual system through a multimodal boarding integrating electroencephalography (EEG) and near infrared spectroscopy (NIRS). The central objective of this work was the development of a methodology that would allow simultaneous measurements of the neuronal activity, via EEG, and of the vascular changes associated to these, via NIRS. Through this technique, we studied the visual cortex of healthy adults, through the presentation of stimuli modulated alternatively in frequency and contrast. These experiments were performed for both binocular and monocular vision, being the latter for both eyes. The studies of EEG were performed with electrodes positioned in O1 and O2 and allowed to register clear alterations of alpha and beta brain rhythms in correlation with the contrast and frequency variations of the visual stimulus. The optical measurements were performed through the skull with optodes placed around the electrodes and allowed to record hemodynamic responses whose variability was also related to the contrast and frequency modulations of the visual stimuli. The obtained results demonstrate the feasibility of applying a conjugated NIRS-EEG system as a multimodal approach to study the neurovascular-metabolic coupling in humans / Doutorado / Física Médica / Doutor em Ciências

Orientadores: Giselle Maria Marchi Baron, Flavio Henrique Baggio de Aguiar, William Michael Johnston / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-15T10:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos-Daroz_ClaudiaBatituccidos_D.pdf: 5048631 bytes, checksum: 73770753e4e1725beb03729a21bf12c9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da fonte de luz (FL) e tempo de fotoativação sobre a pigmentação, grau de conversão (GC), microdureza (KHN) e rugosidade de superfície (Ra) de diferentes tipos de resinas compostas. Espécimes (2,0 mm de altura e 5,0 mm de diâmetro) foram confeccionados a partir de diferentes tipos de resinas compostas (RC) [Nanoparticuladas: Filtek Supreme Plus A2D and Filtek Supreme XT A2E (3M ESPE); Microparticulada: Durafill A2 (Heraeus Kulzer); Microhíbridas: Filtek Z250 A2 (3M ESPE) e Venus A2 (Heraeus Kulzer)], utilizando-se dois tipos de fontes de luz, halógena (Optilux 501 - Demetron) e LED (Elipar FreeLight 2 - 3M ESPE) e com diferentes tempos de fotoativação (metade do tempo, dobro do tempo e tempo recomendado pelo fabricante). Após 24h, realizou-se acabamento e polimento. GC e cor inicial foram averiguados nas superfícies de topo (T) e base (B). Posteriormente, os espécimes foram armazenados em vinho tinto. Avaliação da alteração da cor (Sistema CIE L*a*b*) foi determinada após 1, 2, 7, 14, 20 e 30 dias no vinho. KHN e Ra foram determinados nas superfícies de topo e base antes e após armazenagem em vinho por 30 dias. Todos os fatores estudados foram estatisticamente significantes (ANOVA / Stepdown Bonferroni / Bonferroni Correction), havendo interações quádrupla (Resina X Luz X Superfície X Dias; p = 0,042) na avaliação da alteração de cor; e triplas, para GC (Luz X Resina X Tempo; p = 0,05; Luz X Resina X Superfície; p = 0,02), KHN (Luz X Resina X Superfície; p = 0,05; Luz X Resina X Vinho; p < 0,0001; Resina X Tempo X Superfície; p = 0,008) e Ra (Luz X Resina X Superfície; p = 0,045; Luz X Tempo X Vinho; p = 0,0008; Resina X Tempo X Superfície; p < 0,0001; Resina X Tempo X Vinho; p = 0,047; Resina X Vinho X Superfície; p = 0,022). A pigmentação da superfície de base foi significantemente maior que da superfície de topo para todos os tipos de RC e FL. A polimerização pelo dobro do tempo reduziu a pigmentação da base de dois tipos de RC. Observou-se diferença significante no GC entre T e B e a dureza do T foi maior que da B. Após armazenamento no vinho, houve diminuição da dureza do T. Não se observou diferença significante no Ra entre T e B; no entanto, após estocagem em vinho, o Ra da base da RC microparticulada foi significantemente aumentado, independentemente do tempo de fotoativação e FL utilizada. A fotopolimerização pelo dobro do tempo recomendado parece influenciar no grau de pigmentação da base de alguns materiais resinosos, porém, não foi capaz de manter a dureza da superfície de topo após armazenagem no vinho. Diferenças entre as FL depende do tipo de resina composta e tempo de fotoativação utilizado / Abstract: The objective of the present study was to evaluate the effect of LCU and light curing time on the discoloration, degree of conversion (DC), microhardness (KHN) and surface roughness (Ra) of different types of composite resins. Specimens (2.0 mm of height; 5.0 mm of diameter) were fabricated from different types of composite resins (CR) [Nanofilled: Filtek Supreme Plus A2D and Filtek Supreme XT A2E (3M ESPE); Microfilled: Durafill A2 (Heraeus Kulzer); Microhybrid: Filtek Z250 A2 (3M ESPE) and Venus A2 (Heraeus Kulzer)], using two types of LCUs; halogen (Optilux 501 - Demetron) and LED (Elipar FreeLight 2 - 3M ESPE) with different light curing times (half of-, double of- and the time recommended by the manufacturer). After 24h, specimens were finished and polished. DC and the initial color were evaluated at both the top (T) and bottom (B) surfaces. Further, the specimens were stored in red wine. The color change (CIE L*a*b* System) was established after 1, 2, 7, 14, 20 e 30 days in the wine. KHN and Ra were evaluated at both the top and the bottom surfaces before and after the storage in the wine for 30 days. All factors studied were a statistically significant factor (ANOVA / Stepdown Bonferroni / Bonferroni Correction), with quadruple interaction (Resin X Light X Surface X Days; p = 0.042) for the color change evaluation; and triple interaction for DC (Light X Resin X Time; p = 0.05; Light X Resin X Surface; p = 0.02), KHN (Light X Resin X Surface; p = 0.05; Light X Resin X Wine; p < 0.0001; Resin X Time X Surface; p = 0.008) and Ra (Light X Resin X Surface; p = 0.045; Light X Time X Wine; p = 0.0008; Resin X Time X Surface; p < 0.0001; Resin X Time X Wine; p = 0.047; Resin X Wine X Surface; p = 0.022). The discoloration of the bottom surface was significantly higher than the top surface for all types of CR and LCU. The light curing for double of the recommended time reduced the discoloration from the bottom surface of two types of CRs. Significant difference was observed between the DC of the T and B; and the hardness of T was higher than B. After the wine storage, the hardness of T was diminished. No significant difference in Ra between T and B was observed; however, after the storage in the wine, the Ra from the bottom surface of the microfilled composite was significantly higher, regardless the light curing time and LCU used. The lightcuring for double of the recommended time seems to influence on the degree of color change of the bottom surface of some composite materials, however, it was not capable to keep the hardness of the top surface after storage in the wine. The differences between the LCUs are dependent on the type of composite resin and light curing time used / Doutorado / Dentística / Doutor em Clínica Odontológica

Orientadores: Antonio José de Almeida Meirelles, Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T20:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lanza_Marcelo_D.pdf: 1103711 bytes, checksum: 19a1312d5296b09ceef2d0797ede9f97 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi determinar dados de equilíbrio líquido-líquido de sistemas reacionais de interesse na produção de biodiesel via rota etílica e a correlação destes dados empregando o modelo NRTL. A técnica instrumental de espectroscopia no infravermelho próximo aliada a métodos quimiométricos (neste trabalho, esta união foi chamada de ¿método NIR¿) foram utilizados para quantificação das composições das fases em equilíbrio. Inicialmente, com a proposta de validar o método NIR, dados de equilíbrio para o sistema óleo de algodão neutro + ácido linoléico comercial + etanol anidro foram determinados a 25 °C pelo método convencional, baseado na titulação ácido-base e evaporação do solvente, e pelo método NIR. O erro relativo entre as composições determinadas por ambos os métodos analíticos foi de 2,07 %. Posteriormente, diagramas de equilíbrio foram determinados para sistemas contendo óleo vegetal + etanol anidro + hexano a 25 °C, sendo os seguintes óleos vegetais investigados: óleo de algodão neutro, óleo de soja refinado, óleo de soja degomado, óleo de canola refinado e óleo de milho refinado. Ademais, foram determinados sistemas contendo óleo de soja refinado + etanol anidro + hexano a (40 e 55) °C, óleo de canola refinado + etanol anidro + hexano a (40 e 55) °C e óleo de palma refinado + etanol anidro + hexano a (45 e 55) °C. Os seguintes sistemas foram também determinados: óleo de soja refinado + etanol anidro + biodiesel etílico a (25 e 40) °C e biodiesel etílico + glicerol + etanol anidro a (25 e 40) °C. Todos os sistemas apresentaram desvios no balanço de massa global menores que 0,5 % e desvios na correlação empregando o modelo NRTL menores que 1,5 % os quais indicaram a boa qualidade dos dados experimentais e o bom desempenho do método NIR / Abstract: The objective of this work was to determine liquid-liquid equilibrium data for systems of interest in biodiesel production via ethylic route and their correlation using the NRTL model. The instrumental technique of near infrared spectroscopy allied to chemometric methods (in this work, this union was called of ¿NIR method¿) were used for quantification of the phase compositions in equilibrium. Initially, with the purpose of validating the NIR method, equilibrium data for the system pretreated cottonseed oil + commercial linoleic acid + anhydrous ethanol were determined at 25 °C by conventional method, based on acid-base titration and solvent evaporation, and by NIR method. The relative error between the phase compositions determined by both analytical methods was 2.07 %. Subsequently, equilibrium diagrams were determined for systems containing vegetable oil + anhydrous ethanol + hexane at 25 °C, being the following vegetables oils investigated: pretreated cottonseed oil, refined soybean oil, degummed soybean oil, refined canola oil, and refined corn oil. Furthermore, were determined systems containing refined soybean oil + anhydrous ethanol + hexane at (40 and 55) °C, refined canola oil + anhydrous ethanol + hexane at (40 and 55) °C, and refined palm oil + anhydrous ethanol + hexane at (45 and 55) °C. The following systems also were determined: refined soybean oil + anhydrous ethanol + ethylic biodiesel at (25 and 40) °C, and ethylic biodiesel + glycerol + anhydrous ethanol at (25 and 40) °C. All systems presented overall mass balance deviations lower than 0.5 % and deviations in correlation using the NRTL model lower than 1.5 %, which indicated the good quality of the experimental data and the good performance of the NIR method / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Celio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CarlosJulianoda_M.pdf: 4366426 bytes, checksum: f7c8d6474698d79b5e218e2896eec667 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No presente trabalho foi feita uma comparação entre as técnicas de reflectância difusa convencional e imagem hiperespectral na região do infravermelho próximo para determinação de viscosidade Mooney (VM), plasticidade inicial (Po), plasticidade após envelhecimento acelerado (P30) e Índice de Retenção de Plasticidade (PRI) em amostras de borracha natural pré-vulcanizadas. Os espectros foram adquiridos utilizando dois espectrofotômetros com transformada de Fourier e uma câmera hiperespectral e os valores de referência determinados de acordo com suas respectivas normas ASTM. Foram construídos modelos de regressão PLS e os seus respectivos valores de erro médio quadrático da previsão (RMSEP) avaliados. Como resultados, foi possível observar um ganho na capacidade preditiva dos modelos PLS com o aumento da área medida de cada amostra. Os modelos obtidos por ambos os pré-processamentos (MSC e derivada de segunda ordem) não apresentaram diferenças significativas quanto às suas capacidades preditivas, ao passo que a seleção de variáveis usando o método Jack-Knife possibilitou a obtenção de modelos com menor número de fatores. Os valores de RMSEP dos modelos otimizados foram de 4,6; 2,9; 3,0 e 5,3 para a determinação da VM, Po, P30 e PRI. Embora os resultados para os três instrumentos possam ser considerados equivalentes, o uso da câmera hiperespectral apresenta algumas vantagens, tais como: tempo de aquisição espectral aproximadamente seis vezes menor quando comparada aos equipamentos convencionais e maior robustez para determinação da viscosidade e plasticidade na presença de contaminantes / Abstract: In this work a comparison between conventional diffuse reflectance (FT-NIR) and hyperspectral image (HI-NIR) in the Near-Infrared region for determination of Mooney viscosity (VM), initial Plasticity (Po), plasticity after accelerated aging and plasticity retention index (PRI) in pre-vulcanized rubber samples was made. The spectra were acquired by using two Conventional Fourier Transform Spectrometer and one hyperspectral camera. The reference values of the rheological parameters were determined according to their respective ASTM standards. Partial least squares (PLS) regression models were constructed and their respective root mean square error of prediction (RMSEP) were evaluated. As results, it was possible to observe a gain in the prediction ability of the PLS models with increasing probed area. The models obtained for both pretreatments (MSC and second derivative) showed no significant differences. However, the variables selection using the Jack-Knife method allowed to obtain models with a low number of factors. The RMSEP values of the optimized models were 4.6, 2.9, 3.0 and 5.3 for determination of MV, Po, P30 and PRI, respectively. Though the results for the three instruments can be considered equivalent, the hyperspectral image instrument presents some relevant advantages, being about six times faster than most of conventional bulk spectrometers, and producing robust spectral data by ensuring sample representativeness, and minimizing the degrading effect of the presence of contaminants / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Márcia Miguel Castro Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rambo_MagaleKarineDiel_D.pdf: 17781681 bytes, checksum: b58e114895e86072193e680baa88746e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A geração de materiais residuais e o seu descarte no ambiente têm sido motivo de grande preocupação, tanto ambiental quanto econômica. O aproveitamento dessas matérias-primas residuais renováveis, não apenas para a produção de energia e calor, mas também para a geração de produtos tecnológicos, tornou-se uma prioridade. Neste trabalho, utilizaram-se caracterizações físico-químicas para o aproveitamento de resíduos agroindustriais e agroflorestais como caroço de açaí; serragem de eucalipto; cascas de arroz, café e soja; capim elefante; bambu; resíduos de banana e coco. Tais biomassas foram submetidas à caracterizações físico-químicas a fim de avaliá-las como potenciais matérias-primas no conceito de biorrefinarias. Essas foram caracterizadas e analisadas por meio de técnicas de difração de raios-X (XRD), espectrometria no infravermelho próximo (NIR), extração acelerada por solvente (ASE), cromatografia de troca iônica (HPAEC), análise térmica (TGA), poder calorífico, análise no ultravioletavisível (UV-Vis), análise elementar e análise imediata. Com base nesses resultados, os resíduos de banana, café e coco foram selecionados como biomassas promissoras no contexto de biorrefinarias. Vários estágios de processamento dessas amostras, úmidas - não moídas (WU), secas ¿ não moídas (DU) e secas moídas (DS) foram analisadas. Usando a espectroscopia NIR e análise multivariada foi possível construir modelos de regressão para predizer os teores de lignina Klason, lignina ácida solúvel, resíduo ácido insolúvel, lignina total, extrativos, umidade, cinzas, glicose, xilose, manose, arabinose, ramnose, galactose, bem como o teor de açúcares totais de 104 amostras de resíduos de banana, 102 resíduos de café e 30 resíduos de coco oriundos de diferentes regiões do Brasil. Modelos utilizando o método de regressão por quadrados mínimos parciais (PLS) foram construídos para amostras de banana, café, coco e amostras combinadas de (Banana + Café) e de (Banana + Café + Coco). Os coeficientes de regressão multivariados de cada modelo foram interpretados a fim de garantir a obtenção de modelos confiáveis e não obtidos ao acaso. A precisão da metodologia NIR foi melhor (p < 0,05) que o método de referência para quase todos os parâmetros, sendo pior apenas para a umidade. Com exceção do teor de cinzas, lignina ácida solúvel, e açúcares (principalmente os minoritários) que foram preditos pobremente (Rval < 0,80) em alguns modelos de diferentes frações, os modelos para os demais analitos exibiram Rval > 0,80. Normalmente as frações DU e WU forneceram modelos um pouco inferiores, necessitando um maior número de variáveis latentes, provavelmente devido à heterogeneidade dessas amostras. Os erros relativos variaram de 2 a 25%, e os desvios padrões entre os valores de referência e os previstos foram todos menores que 10%. Os modelos foram validados utilizando figuras de mérito de calibração multivariada. Com base nos resultados da validação externa e figuras de mérito, a espectroscopia NIR mostrou-se útil para a predição química dos resíduos de banana, coco e café, podendo ser usada como uma alternativa rápida, econômica e com menor produção de resíduos químicos frente às metodologias padrões. / Abstract: The generation of waste disposed in the environment has been of great concern, both environmentally and economically. The use of the wastes from renewable feedstocks, not only for the production of power and heat, but also for the generation of technology products, has become a priority. In this work, we investigated the physicochemical characteristics for the utilization of agro-industrial and agroforestry residues such as acai seed; eucalyptus sadwust; rice husks, coffee husks, soypeel, elephant grass; bamboo; banana and coconut wastes. These biomasses were subjected to physicochemical characterizations in order to evaluate their as potential as raw materials in the biorefinery concept. They were characterized and analyzed using techniques of X-ray diffraction (XRD), Near-infrared spectroscopy (NIR), Accelerated Solvent Extraction (ASE), Anion-Exchange chromatography (HPAEC-PAD), Thermogravimetric analysis (TGA), Heating Value, ultraviolet-visible spectroscopy analysis (UV-Vis), proximate and elemental analysis. Based on the results, banana, coffee and coconut residues were selected for biorefineries opportunities. Several stages of processing of the samples, wet and unground (WU), dried and unground (DU), dried and sieving (DS) were analyzed. Using NIR spectroscopy, coupled with chemometric tools was possible to build regression models to predict the Klason lignin (KL), acid soluble lignin (ASL), acid insoluble residue (AIR), total lignin (TL), extractives, moisture, ash, glucose, xylose, manose, arabinose, rhamnose, glactose and the total sugar content, of 104 samples of banana residues, 102 samples of coffee residues and 30 samples of coconut residues, all from different regions of Brazil. Models using the Partial least squares regression (PLS) method were built for Banana, Coffee and Coconut samples and for pooled samples (Banana + Coffee) and (Banana + Coffee + Coconut). Regression Coefficients Interpretation of the model was made to help in the identification of spectral signals characteristics to the analyte and also to detect potential spurious correlations. The precision of the NIR methodology was better (p < 0.05) than the reference method for almost all the parameters, being worse for moisture. With the exception of ash, acid soluble lignin and sugars (especially the minority) content, which was predicted poorly (Rval < 0.80) in some biomass models from different fractions, the models for all the analytes exhibited Rval > 0.80. Normally WU and DU fractions provided somewhat worse models, requiring a greater number of latent variables (LV), probably due to the heterogeneity of the samples. The relative errors varied from 2.00 to 25.00%, and the standard deviations between the reference and predicted values were less than 10.00%. The quality of the models were evaluated by the determination of the multivariate figures of merit. Based on the results of external validation and figures of merit, NIR spectroscopy proved to be useful for chemical prediction of banana, coconut and coffee residues and can be used as a faster and more economical alternative to the standard methodologies. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Orientador: Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Breitkreitz_MarciaCristina_D.pdf: 4580305 bytes, checksum: 77a15e51b9d1be694cc7c5db18fa63bb (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo demonstrar como a espectroscopia NIR e Raman de imagem, juntamente com diversos métodos quimiométricos podem auxiliar a tomada de decisões durante o desenvolvimento farmacêutico de formulações de fármacos pouco solúveis em água, tendo como modelo a atorvastatina cálcica. Foram avaliados dois excipientes inovadores, o Gelucire® 44/14 e o Soluplus® que serviram de base para o desenvolvimento das formulações. O Gelucire® 44/14 foi utilizado para o preparo de dispersões sólidas pelos métodos da fusão e da evaporação do solvente e formulações do tipo SEDDS (Self-Emulsifying drug Delivery Sytems), enquanto o Soluplus® foi utilizado para o preparo de dispersões sólidas pelo método da evaporação do solvente. Nas dispersões preparadas pelo método da fusão foram observados aglomerados do fármaco, enquanto o método de evaporação do solvente apresentou melhor homogeneidade na distribuição dos componentes, porém a amostra se apresentou enrijecida após a secagem. Com as formulacoes SEDDS foi possível contornar estes problemas. Foram obtidas dispersões sólidas homogêneas de atorvastatina em Soluplus® utilizando etanol como solvente e lactose como diluente. As imagens foram geradas por calibração univariada, análise de componentes principais (PCA), regressão em mínimos quadrados clássicos (CLS) e regressão em mínimos quadrados parciais (PLS) e os resultados foram comparados. O método CLS foi estudado com mais detalhes devido às suas vantagens para utilização na pesquisa farmacêutica. Os principais fatores que levaram à problemas de exatidão com este método foram identificados e procedimentos para contorná-los foram apresentados e discutidos. / Abstract: The aim of this work was to demonstrate how NIR and Raman image spectroscopy associated with different chemometric methods can support decision making during pharmaceutical development of formulations of low water soluble drugs, using atorvastatin calcium as a model drug. Two innovative excipientes were used, Gelucire® 44/14 and Soluplus®. The former was used to prepare solid dispersions by both hot melt and solvent evaporation methods and to formulate Self Emulsifying Drug Delivery Systems (SEDDS). The latter was used to prepare solid dispersions by the solvent evaporation method. In solid dispersions prepared by the hot melt method it was observed lumps of the drug, whereas the solvent evaporation method presented more homogeneous distribution of the components, even though the sample became stiffened after drying. By preparing SEDDS formulations, it was possible to overcome these problems. A homogeneous solid dispersion of atorvastatin in Soluplus® was achieved by using ethanol as solvent and lactose as diluent. Chemical images were generated by univariate calibration, principal component analysis (PCA), classical least squares (CLS) and partial least squares (PLS). The capability of these methods to generate chemical images were compared. CLS method was studied more carefully due to its advantages for pharmaceutical research use. The main features that lead to accuracy issues were identified both in Raman and in NIR spectroscopy and procedures to overcome them were presented and discussed. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Orientador: Regina Maria Puppin-Rontani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-19T23:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inagaki_LucianaTiemi_M.pdf: 1637103 bytes, checksum: be2b43c0e245a141e813657feff8bca9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta dissertação foi dividida em dois capítulos: Capítulo 1 avaliou a atividade antimicrobiana de misturas não polimerizadas e polimerizadas por meio da mensuração da zona de inibição após difusão em ágar (Pour Plate); e determinou a Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Mínima Bactericida (CMB) de misturas resinosas experimentais. Os ensaios microbiológicos foram realizados em triplicata, sendo o digluconato de clorexidina 0,12% utilizado como referência (antibacteriano padrão) e o infiltrante Icon® (DMG) utilizado como controle comercial. Cepas de Streptococus mutans UA159 e Lactobacillus acidophilus LYO50DCU-S foram utilizadas em todos os testes. Capítulo 2 determinou o grau de conversão e a dureza Knoop das misturas experimentais tendo como controle comercial o infiltrante Icon®. As misturas utilizadas nos ensaios experimentais foram: TEGDMA, TEGDMA/CHX 0,1%, TEGDMA/CHX 0,2%, TEGDMA/UDMA, TEGDMA/UDMA/CHX 0,1%, TEGDMA/UDMA/CHX 0,2%, TEGDMA/BisEMA, TEGDMA/BisEMA/CHX 0,1% e TEGDMA/BisEMA/CHX 0,2%. Os testes estatísticos utilizados nos ensaios de ambos os estudos foram ANOVA um critério seguido por teste de Tukey, e teste-t para comparação entre os grupos (p<0,05). O CIM e CMB mostraram que as misturas demonstraram ter atividade antibacteriana com baixas concentrações de CHX para as duas cepas bacterianas testadas. Antes da polimerização, a atividade antibacteriana da maioria das misturas foi maior que o Icon®. Para S. mutans, as misturas TEGDMA/BisEMA/CHX 0,1% e TEGDMA/BisEMA/CHX 0,2%, a concentração de CHX foi fator relevante para aumentar a zona de inibição. Após a polimerização, a mistura TEGDMA/UDMA/CHX 0,1% mostrou maior zona de inibição para S. mutans. Para o L. acidophilus, a atividade antibacteriana antes da polimerização foi maior para TEGDMA/CHX 0,2% e TEGDMA/UDMA/CHX 0,1%, independente da concentração de CHX. Após a polimerização, todas as misturas experimentais e Icon® não apresentaram atividade antibacteriana. Quando as zonas de inibição das misturas polimerizadas e não polimerizadas foram comparadas, a maioria das misturas não polimerizadas apresentaram maior efeito antibacteriano para as duas cepas. A adição de CHX não reduziu o DC das misturas; contudo, para as misturas a base de TEGDMA, o CHX influenciou positivamente e causou o aumento do DC. As misturas TEGDMA/UDMA, TEGDMA/UDMA/CHX 0,1% e TEGDMA/UDMA/CHX 0,2% apresentaram os maiores valores de DC e as misturas TEGDMA/BisEMA, TEGDMA/BisEMA/CHX 0,1% e TEGDMA/BisEMA/CHX 0,2% os menores valores de DC. Todas as misturas apresentaram valores de DC menores que o Icon®. Em relação à microdureza, TEGDMA/UDMA e TEGDMA/UDMA/CHX 0,2% apresentaram os maiores valores de dureza Knoop. A adição de CHX não afetou a dureza de superfície das misturas experimentais. Quando comparadas ao Icon®, todas as misturas apresentaram maior dureza Knoop. Assim, dentre as misturas avaliadas, a mistura TEGDMA/UDMA/CHX 0,1% apresentou os melhores resultados para o DC e para a atividade antibacteriana após polimerização / Abstract: This dissertation was divided into two chapters: Chapter 1 aimed to evaluate the antimicrobial activity of cured and uncured resin blends though measurement of inhibition zone using agar diffusion (Pour Plate), Minimal Inhibiting Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC). For microbiological assays, that were performed in triplicate, the 0.12% chlorhexidine digluconate solution was used as reference standard antimicrobial and infiltrant Icon® (DMG) was used as commercial control group. Streptococcus mutans UA159 and Lactobacillus acidophilus LYO50DCU-S strains were selected for all assays. Chapter 2 aimed to determine DC and Knoop hardness of mixtures having Icon® as commercial control group. Mixtures were set as follow: TEGDMA, TEGDMA/0.1% CHX, TEGDMA/0.2% CHX, TEGDMA/UDMA, TEGDMA/UDMA/0.1% CHX, TEGDMA/UDMA/0.2% CHX, TEGDMA/BisEMA, TEGDMA/BisEMA/0.1% CHX and TEGDMA/BisEMA/0.2% CHX. Data obtained from all mixtures and Icon® were submitted to one-way ANOVA, followed by Tukey test, and in order to compare the groups t-test was used (p<0.05). The MIC and MBC tests showed that the mixtures demonstrated antibacterial activity in low concentrations of CHX against both of strains. Analyzing antibacterial activity against S. mutans before light curing process, the most of blends provided larger inhibition zones than Icon®, and for TEGDMA/BisEMA/0.1% CHX and TEGDMA/BisEMA/0.2% CHX the CHX concentration was significant factor to increase the inhibition zones. After light curing, the mixture TEGDMA/UDMA/0.1% CHX showed the highest inhibition zone against S. mutans. Analyzing antibacterial activity against L. acidophilus before light curing, the addition of CHX to the blends, regardless concentration, provided inhibition zones and TEGDMA/0.2% CHX and TEGDMA/UDMA/0.1% CHX showed the highest antibacterial effects. After light curing, no significant difference between all experimental blends, including Icon®, was observed. When the inhibition zones of uncured and cured blends were compared, the major of uncured blends demonstrate grater antimicrobial activity to both strains. The addition of CHX didn't reduce the DC of experimental infiltrants blends, but CHX had positive influence for TEGDMA neat monomer, increasing DC. TEGDMA/UDMA, TEGDMA/UDMA/0.1% CHX and TEGDMA/UDMA/0.2% CHX showed the highest DC than other mixtures, while TEGDMA/BisEMA, TEGDMA/BisEMA/0.1% CHX and TEGDMA/BisEMA/0.2% CHX the lowest DC. All mixtures showed significant lower values of DC than commercial infiltrant. Concerning hardness, TEGDMA/UDMA and TEGDMA/UDMA/0.2% CHX showed the highest Knoop hardness values. The addition of CHX didn't change surface hardness of mixtures. When Knoop hardness values of nine mixtures were compared with Icon®, all mixtures showed significant higher values than commercial infiltrant. Thus, among the experimental resin mixtures evaluated, TEGDMA/UDMA/0.1% CHX showed the best results to DC and to antimicrobial effect after polymerization / Mestrado / Odontopediatria / Mestre em Odontologia

Orientador: Ronei Jesus Popi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maretto_DaniloAlthmann_D.pdf: 2617064 bytes, checksum: 1ebea2b6ab73ef552155cd9b79b6fd1b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo desta tese de doutorado foi de utilizar o algoritmo Máquinas de Vetores de Suporte (SVM) em problemas de classificação e calibração, onde algoritmos mais tradicionais (SIMCA e PLS, respectivamente) encontram problemas. Foram realizadas quatro aplicações utilizando dados de espectroscopia no infravermelho. Na primeira o SVM se mostrou ser uma ferramenta mais indicada para a determinação de Carbono e Nitrogênio em solo por NIR, quando estes elementos estão em solos sem que se saiba se há ou não a presença do mineral gipsita, obtendo concentrações desses elementos com erros consideravelmente menores do que a previsão feita pelo PLS. Na determinação da concentração de um mineral em polímero por NIR, que foi a segunda aplicação, o PLS conseguiu previsões com erros aceitáveis, entretanto, através da análise do teste F e o gráfico de erros absolutos das previsões, foi possível concluir que o modelo SVM conseguiu chegar a um modelo mais ajustado. Na terceira aplicação, que consistiu na classificação de bactérias quanto às condições de crescimento (temperaturas 30 ou 40°C e na presença ou ausência de fosfato) por MIR, o SIMCA não foi capaz de classificar corretamente a grande maioria das amostras enquanto o SVM produziu apenas uma previsão errada. E por fim, na última aplicação, que foi a diferenciação de nódulos cirróticos e de hepatocarcinoma por microespectroscopia MIR, a taxa das previsões corretas para os conjuntos de validação do SVM foram maiores do que do SIMCA. Nas quatro aplicações o SVM produziu resultados melhores do que o SIMCA e o PLS, mostrando que pode ser uma alternativa aos métodos mais tradicionais de classificação e calibração multivariada / Abstract: The objective of this thesis was to use the algorithm Support Vector Machines (SVM) in problems of classification and calibration, where more traditional algorithms (SIMCA and PLS, respectively) present problems. Four applications were developed using data for infrared spectra. In the first one, the SVM proved to be a most suitable tool for determination of carbon and nitrogen in soil by NIR, when these elements are in soils without knowledge whether or not the presence of the gypsum mineral, obtaining concentrations of these elements with errors considerably smaller than the estimated by the PLS. In the determination of the concentration of a mineral in a polymer by NIR, which was the second application, the PLS presented predictions with acceptable errors, however, by examining the F test and observing absolute errors of predictions, it was concluded that the SVM was able to reach a more adjusted model. In the third application, classification of bacteria on the different growth conditions (temperatures 30 or 40 ° C and in the presence or absence of phosphate) by MIR, the SIMCA was not able to correctly classify the majority of the samples while the SVM produced only one false prediction. Finally, in the last application, which was the differentiation of cirrhotic nodules and Hepatocellular carcinoma by infrared microspectroscopy, the rate of correct predictions for the validation of sets of SVM was higher than the SIMCA. In the four applications SVM produced better results than SIMCA and PLS, showing that it can be an alternative to the traditional algorithms for classification and multivariate calibration / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientadores: Cesar Costapinto Santana, Eliana A. de Rezende Duek / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanin_Mirela_D.pdf: 8682882 bytes, checksum: 13666989fdfc12242eada33959fa5c98 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A utilização de materiais poliméricos biodegradáveis na área médica foi um importante avanço biotecnológico, esses materiais podem ser utilizados como implantes temporários substituindo uma função particular do organismo por um período prédeterminado e degradar "in vivo" evitando cirurgia para a retirada do implante. O material a ser escolhido depende das necessidades da aplicação e da biocompatibilidade do material com o organismo vivo. O presente trabalho teve por objetivo estudar blendas de poli(Lácido láctico) (PLLA) / polihidroxibutirato (PHB) para aplicação na área médica. As blendas foram preparadas por dois métodos: evaporação do solvente e por fusão, obtendose amostras nas formas de filmes e pinos, respectivamente. Os filmes foram caracterizados por: análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura modulada (l / Abstract: The use of polymeric biodegradable materials in medicine is an important progress in biotechnology. These materials can be used like temporary implants as substitute a specific function of the organism for a pre-determined period, and its degradation "in vivo", so that there is no need for subsequent surgery to remove the implant The choice of the material will depend on the needs demanded for a certain application and the biocompatibility material/organism The aim of this work was to study poly(ß-hydroxybuyrate) (PHB) I poly(L-lactic acid) (PLLA) blends for medical area application. The blends were prepared from two different methods: casting and melting, obtaining samples in the forms of films and pins, respectively. The films were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), modulated dynamical scanning calorimetry (MDSC), dynamical mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), wide-angle X-ray scattering (W AXS), small-angle X-ray scattering (SAXS), and the pins, besides the techniques mentioned above, were characterized by flexural mechanical test. The "in vitro" study of the PHBIPLLA blends was accomplished and their hydrolytic degradation was evaluated. Experiments of human protein adsorption (albumin - HSA, imunoglobulin G HIgG, fibrinogen - HFg) onto biomaterials surfaces (PHB, PLLA PHBIPLLA) were made. These experiments used the Fourier transform intrared spectroscopy (FT-IR) coupled with attenuated total reflectance (ATR) in a continuous flow system, and simulated the physiological conditions in real time to study the biomaterials biocompatibility. The biocompatibility study was complemented using capillary electrophoresis analysis. The results showed that the PHB/PLLA are immiscible, with phase separation; however, with some interaction among the phases. Pins showed dense fracture surfaces, like films of pure PHB and PLLA, while the blends of films showed porous fracture surface. The PHBIPLLA blends revealed better thermal and mechanical properties than pure PHB. It is suggested that the PLLA presence promoted these results. In the degradation study we could observe that PLLA is more susceptible to biological environrnent than PHB and blends, because it presents a faster degradation in a comparison for films and pins. The results also showed that the PHB got to maintain its mechanical properties for more time than PLLA, despite of PHB has mechanical properties inferior than PLLA. During the degradation the samples disclosed tendency to crystallize, probably increasing the crystal lamellar thickness. The biocompatibility study showed density adsorption protein values, HSA and HIgG, onto biomaterials surfaces very similar to those reported in the literature. lt is suggested that the PHBIPLLA blends have potentiality to be used as bioreabsorbables polymers in the medical area / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química