CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Com o rÃpido crescimento de tecnologias sem fio, a indÃstria de telecomunicaÃÃes tem buscado constantemente materiais que possuam excelentes caracterÃsticas dielÃtricas para ser à base de novos dispositivos. Devido a essa demanda sempre crescente, pesquisas em busca de novos e melhores materiais cerÃmicos tÃm ocupado cada vez mais lugar de destaque no interesse da comunidade cientÃfica mundial. O uso de materiais cerÃmicos em busca de materiais fluorescentes tambÃm vem recebendo destaque, jà que materiais desse tipo apresentam diversas aplicaÃÃes, tais como lasers; diodo emissor de luz (LED); como fonte de luz sensores; estocagem de dados Ãticos e atà mesmo na Ãrea mÃdica. Neste trabalho foram estudados as propriedades da matriz cerÃmica LaNbO4 (LNO) modificada pela adiÃÃo de ZnO e tambÃm pela dopagem com Ãons terras-raras Ãrbio; itÃrbio e tÃlio. As amostras de LNO e dopadas foram obtidas atravÃs do mÃtodo reacional do estado sÃlido utilizando Ãxidos precursores seguido de tratamento tÃrmico, enquanto as amostras com ZnO foram obtidas atravÃs da adiÃÃo de determinada quantidade de massa deste sobre o LNO. Os resultados de difraÃÃo de Raios-X e espectroscopia Raman confirmaram a obtenÃÃo da fase cerÃmica LNO e os valores das propriedades dielÃtricas desse material foram prÃximos da literatura. A simulaÃÃo numÃrica realizada para o LNO apresentou bom valor de ganho e alta eficiÃncia, mostrando que esse material pode atuar como DRA. Quanto à adiÃÃo de ZnO, a difraÃÃo de Raios-X mostrou que praticamente nÃo houve mudanÃas no padrÃo de difraÃÃo da fase LNO. Jà com relaÃÃo Ãs propriedades dielÃtricas foi observado que essa adiÃÃo causou aumento nos valores de permissividade e tangente de perda de forma nÃo linear com o aumento da concentraÃÃo de zinco. Nos sistemas contendo Ãons terras-raras a difraÃÃo Raios-X e espectroscopia Raman indicaram que os Ãons dopantes entraram na estrutura cristalina da fase LNO. Na fluorescÃncia foram observadas bandas na regiÃo do verde e vermelho para as amostras com Er3+ e Yb3+, referentes Ãs transiÃÃes dos orbitais 4f do Er3+. Enquanto que para o sistema com Er3+, Yb3+ e Tm3+ foram observadas bandas nas regiÃes do ultra-violeta; azul; verde; vermelho e infravermelho originadas das transiÃÃes dos orbitais 4f do Er3+ e 4f do Tm3+. / With the rapid growth of wireless technologies, the telecommunications industry has constantly searching materials having excellent dielectric characteristics to be based on new devices. Due to this ever increasing demand, research for new and improved ceramic materials have occupied prominent place in the interest of the scientific community worldwide. The use of ceramic materials in search of fluorescent materials also has received attention, since such materials have several applications, such as lasers; light emitting diode (LED); as a source of light sensors; optical data storage and even in the medical field. In this work were studied the properties of LaNbO4 (LNO) matrix modified by adding of ZnO and also by doping with rare-earth ions erbium; ytterbium and thulium. The pure and doped LaNO4 samples were obtained by solid state reaction method using oxide precursor followed by heat treatment, while samples with ZnO was obtained by adding of determined quantity of latter on the LNO. The results of x-ray diffraction and Raman spectroscopy confirmed the formation of the ceramic phase LNO and the values of the dielectric properties obtained of this material were close to the values of the literature. The numerical simulation realized for LNO presented good gain value and a high efficiency, showing that this material can act as a DRA. About the addition of zinc, the x-ray diffraction showed that practically not occured significant changes in the diffraction pattern of LNO phase, being that regarding the dielectric properties was observed that the addition caused increase in the values of the permittivity and loss tangent nonlinearly with the increasing of the concentration of zinc. In the systems containing rare-earth ions the X-ray diffraction and Raman spectroscopy indicated that the dopant ions entered on the crystalline lattice of LNO phase. In the fluorescence were observed bands in the green and red region for the system with Er3+ and Yb3+ , concerning the transitions between the 4f orbitals of Er3+ . While for the system with Er3+ , Yb3+ and Tm3+ were observed bands in the ultraviolet region; blue; green; red and infrared originated of transitions that occur in the 4f orbitals of Er3 + and in the 4f orbitals of Tm3+.

In this work nanomaterials based on silica were synthesized aiming their applications in therapy and diagnostic imaging. The study was divided into two parts, the first relating to the synthesis and characterization of modified with folic acid. The second part involves the synthesis and characterization of modified nanoparticles with nitric oxide-releasing complexes. Fluorescent nanoparticles were synthesized from the incorporation of fluorescent dyes in micellar medium containing tetraethylorthosilicate as silica precursor. The materials were functionalized with folic acid and characterized by TEM, nitrogen adsorption isotherms, UV-Vis, FTIR and fluorescence spectroscopy. The data suggest the incorporation of fluorophores to silica matrix with average nanoparticle diameter of 80 nm, low porosity, specific surface Ãrea of 45m2 g-1 and exhibited considerable ability to fluorescent emission. The photophysical studies for nanoparticles containing the two dyes: rhodamine B and dichlorofluorescein indicated the occurrence of Foster resonant energy transfer (FRET) process. The organofunctionalization of the silica matrix was confirmed by FTIR, UV-Vis and fluorescence spectroscopy results, suggesting the immobilization of folic acid to silica matrix by reaction between the amino groups of the composite (NPs-NH2) with the carboxylate groups of the folic acid. In the second part [Fe(CN)4(isn)(NO)]- and cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ complexes were immobilized on to fluorescent silica nanoparticles All systems synthesized were characterized by UV-vis, FTIR and chronoamperometry (employing a nitric oxide-selective electrode). The characterization data showed the nitric oxide release in the visible region. The composite formed by the iron nitrosyl complex showed more photosensitivity than ruthenium nitrosyl complex. The results of chronoamperometry showed that the fluorescent dye played no key role on the increase of the wavelength of NO release. All systems showed a slow kinetics of NO release which is very promising for controlled release systems. / No presente trabalho nanomateriais à base de sÃlica foram sintetizados visando aplicaÃÃes em terapia e diagnÃstico por imagem. O trabalho foi dividido em duas partes, sendo a primeira referente à sÃntese de nanopartÃculas fluorescentes modificadas com Ãcido fÃlico. A segunda parte envolve a sÃntese e caracterizaÃÃo de nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes modificados com complexos liberadores de Ãxido NÃtrico. As nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes foram sintetizadas a partir da incorporaÃÃo de corantes fluorescentes em meio micelar contendo o precursor de sÃlica tetraetilortosilicato. Os materiais foram posteriormente funcionalizados com Ãcido fÃlico e caracterizados por MET, isotermas de adsorÃÃo de nitrogÃnio, UV-Vis, IR e espectroscopia de fluorescÃncia. Os dados sugerem fortemente a incorporaÃÃo dos fluorÃforos a matriz de sÃlica e evidenciam nanomateriais com diÃmetro mÃdio de 80nm, com baixa porosidade, Ãreas superficiais especÃficas de aproximadamente 45m2g-1 e com considerÃvel capacidade de emissÃo fluorescente. Os estudos fotofÃsicos realizados para as nanopartÃculas contendo os dois corantes: rodamina B e 2â,7â-diclorofluoresceÃna evidenciaram a ocorrÃncia do processo de transferÃncia de energia ressonante do tipo Foster (FRET). A organofuncionalizaÃÃo da matriz de sÃlica foi confirmada pelos resultados de FTIR, UV-Vis e espectroscopia de fluorescÃncia, que sugerem a imobilizaÃÃo do Ãcido fÃlico a matriz de sÃlica, por meio de reaÃÃo amÃdica entre grupos NH2 das nanopartÃculas compÃsitas NPs-NH2 com os grupos carboxilatos da molÃcula de Ãcido fÃlico. Na segunda parte do trabalho os complexos [Fe(CN)4(isn)(NO)]- e cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ foram imobilizados nas nanopartÃculas fluorescentes de sÃlica. Todos os sistemas sintetizados a partir desses complexos foram caracterizados por UV-Vis, FTIR e cronoamperometria utilizando eletrodo seletivo de NO. Os nitrosilos complexos imobilizados liberaram Ãxido nÃtrico na regiÃo do visÃvel, sendo o compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de ferro mais fotossensÃvel, comparado ao compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de rutÃnio. Todos os sistemas apresentaram uma lenta cinÃtica de liberaÃÃo de NO, resultado promissor para utilizaÃÃo em sistemas onde hà necessidade de liberaÃÃo controlada.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / RizÃbios sÃo bactÃrias gram-negativas que vivem de maneira simbiÃtica nas raÃzes de leguminosas induzindo a formaÃÃo de nÃdulos. Dentro dos nÃdulos, essas bactÃrias, na sua forma endossimbiÃtica, podem fixar o nitrogÃnio atmosfÃrico e fornecÃ-lo para as cÃlulas da planta hospedeira. Diversas condiÃÃes ambientais sÃo fatores limitantes para a fixaÃÃo biolÃgica de nitrogÃnio e o desenvolvimento do vegetal, como estresse hÃdrico, salinidade, pH e temperatura. Rhizobium tropici CIAT899 à uma estirpe de rizÃbio que forma efetiva simbiose com Phaseolus vulgaris, esta estirpe mostra ser tolerante a diversos estresses ambientais, incluindo altas temperaturas, ambientes Ãcidos e de alta salinidade. Lectinas sÃo (glico) proteÃnas de origem nÃo imune que se ligam especificamente e reversÃvelmente a carboidratos, ou ainda a glicoconjugados. Devido essa capacidade de reconhecer especificamente carboidratos, lectinas mostram ser uma importante ferramenta de estudo que favorece a interaÃÃo entre rizÃbio e planta hospedeira. Nesse trabalho buscamos demonstrar a atividade das lectinas isoladas de sementes de Canavalia brasiliensis (ConBr) e Canavalia ensiformis (ConA) sobre o crescimento âin vitroâ de Rhizobium tropici. Os dados mostraram que a lectina ConBr foi capaz de estimular de maneira significante o crescimento âin vitroâ de Rhizobium tropici. O efeito encontrado foi revertido na presenÃa do aÃÃcar inibidor (manose), sugerindo uma efetiva atividade lectinica. No entanto a lectina ConA nÃo demonstrou nenhuma atividade sobre o crescimento do microrganismo. A lectina ConBr associada com FITC, como jà era esperado, demonstrou interaÃÃo com a superfÃcie bacteriana, esses resultados foram muito semelhantes aos obtidos com ConA, apesar dessa lectina nÃo demonstrar qualquer atividade sobre o crescimento microbiano de Rhizobium tropici. A diferenÃa na atividade biolÃgica destas lectinas, apesar da alta similaridade, provavelmente à devido à diferenÃa estrutural nos seus domÃnios de reconhecimento de carboidrato. / Rizobia are gram-negative bacteria that lives as symbiotic cells in roots of leguminous inducing the formation of nodules. Inside of these nodules, these bacteria in their endosymbiotic life style, fixate the atmospheric nitrogen and make it available for the cells from the host plant. Different environment conditions are limiting factors for the biological nitrogen fixation and for the plant development, like drought-stressed, salinity, pH and temperature. Rhizobium tropici CIAT899 is a rizobia‟s strain that has effective symbioses with Phaseolus vulgaris, this strain shows tolerance to many different environment stress, such as high temperatures, acid environment and high salinity. Lectins are (glico) proteins from non-immune origin that binds specific and reversible to carbohydrates or to glicoconjugates. Due to their capacity of recognizing specific carbohydrates, lectins shows to be an important tool that helps the interaction between rizobia and the host plant. In this work we tried to demonstrate the activity of the lectin isolated from Canavalia brasiliensis (ConBr) and Canavalia ensiformis seeds on the in vitro growth of Rhizobium tropici. The data demonstrate that the lectin ConBr was capable of stimulating, in a significant way, the in vitro growth of Rhizobium tropici. The effect that was found was reverted in the presence of the inhibitory sugar (mannose), suggesting an effective lectin activity. However the lectin ConA didn‟t show any activity on the growth of the microorganisms. The ConBr-FITC conjugates, as been expected, showed interaction between the bacteria surface, these results were similar with those from ConA, although this lectin doesn‟t show any activity in the microbial growth of Rhizobium tropici. The difference between the biological activities of these similar lectins, probably is due to their structure differences in the carbohydrate binding domain.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O objetivo do presente trabalho foi caracterizar aspectos fisiolÃgicos e bioquÃmicos que mostrem se plantas de arroz (Oryza sativa) deficientes da enzima citosÃlica peroxidase do ascorbato (cAPX) sÃo mais suscetÃveis ao estresse oxidativo do que as plantas com cAPX. A APX Ã uma importante enzima do metabolismo oxidativo de plantas, atuando na regulaÃÃo dos nÃveis endÃgenos do perÃxido de hidrogÃnio (H2O2). Para isso, plantas deficientes em cAPX (Apx1/2s) e plantas nÃo transformadas (WT) foram utilizadas para a experimentaÃÃo. As plantas foram silenciadas pela tÃcnica do RNA de interferÃncia (iRNA) e cultivadas por 35 dias em vasos de 1.5 L contendo soluÃÃo nutritiva sob condiÃÃes de casa de vegetaÃÃo. O experimento I foi realizado com segmentos de folhas imersos em metil-viologÃnio (MV) 50 M durante 24h, e o experimento II foi realizado pela aplicaÃÃo dos seguintes estresses abiÃticos: salinidade, alta luminosidade e MV. Os resultados do experimento I mostraram que as plantas Apx1/2s possuem um nÃvel basal de H2O2 maior do que os nÃveis encontrados nas plantas WT, sugerindo que as plantas Apx1/2s apresentam um nÃvel de H2O2 prÃximo de um nÃvel de sinalizaÃÃo celular. O fato das plantas WT terem acumulado H2O2 apÃs 1h de tratamento sugere a necessidade de um nÃvel sinalizador de H2O2 para ativaÃÃo dos sistemas de defesa. As plantas Apx1/2s ao contrario das WT apresentaram uma queda constante no conteÃdo de H2O2, indicando uma provÃvel remoÃÃo do excesso de H2O2. ApÃs 3h de tratamento as enzimas SOD, APX e PHGPx de cloroplasto apresentaram atividade superior nas plantas Apx1/2s, tanto no controle quanto no estresse, comparadas com as plantas WT. Esses resultados sugerem existÃncia de um sistema antioxidante bastante ativado nas plantas Apx1/2s. No experimento II as plantas Apx1/2s nÃo apresentaram diferenÃas nos parÃmetros fotoquÃmicos quando comparadas com as plantas WT, mesmo possuindo uma menor fotossÃntese em condiÃÃes controle. A dissipaÃÃo do excesso de energia (NPQ) nas plantas Apx1/2s tratadas com luz foi, em mÃdia, maior que das plantas WT, indicando uma possÃvel maior eficiÃncia na dissipaÃÃo de energia. Mesmo com eficiente dissipaÃÃo de energia ambas as plantas nÃo conseguiram evitar energia excessiva no fotossistema e acabaram sofrendo fotoinibiÃÃo e danos no aparato fotossintÃtico (Fv/Fm). Em relaÃÃo Ãs plantas WT, as Apx1/2s apresentaram maior atividade das enzimas antioxidativas SOD, CAT e PHGPx nas condiÃÃes controle, na provÃvel tentativa de compensar a ausÃncia da cAPX. No tratamento com MV a isoforma cloroplÃstica da PHGPx foi estimulada em mais de 100% nas plantas Apx1/2s, indicando que essas plantas podem reparar danos oxidativos com mais rapidez que as WT. Os dados sugerem que as plantas Apx1/2s, apesar da ausÃncia da cAPX, ativam sistemas adicionais de proteÃÃo antioxidativa para compensar essa ausÃncia e responder mais rÃpida e eficientemente a situaÃÃes de estresse. / The aim of this study was to characterize physiological and biochemical aspects that show if rice plants (Oryza sativa) knockdown on cytosolic ascorbate peroxidase enzyme (cAPX) are more susceptible to oxidative stress than the wild type plants. APX is an important enzyme from oxidative metabolism of plants, acting on regulation of the endogenous levels of hydrogen peroxide (H2O2). For this, rice plants knockdown on cAPX (Apx1/2s) and wild type (WT) were used for the experimentation. The plants were silenced by interference RNA technical (iRNA) and were grown for 35 days into 1.5 L pots containing nutritive solution under greenhouse conditions. The experiment I was performed with leaves segments immersed in methyl viologen (MV) 50 μM for 24h and the experiment II was performed by application of the following treatments: salt stress, high light and MV. The results from experiment I shown Apx1/2s plants have a higher level of H2O2 high than the levels found on WT rice plants, suggesting that Apx1/2s plants present a level of H2O2 near a level of cell signaling. The fact of WT plants had accumulated H2O2 1h after the treatment suggest the necessity of a signaling H2O2 level for stimulate defense systems. Apx1/2s plants unlike of WT plants presented a constant decline on H2O2 content, indicating a likely H2O2 scavenging excess. After 3h of treatment the chloroplastic enzymes SOD, APX and PHGPx presented upper active in Apx1/2s plants, in control and stress, compared with WT plants. These results suggest the existence of an antioxidant system quite active in the Apx1/2s plants. In experiment II the Apx1/2s plants presented no differences in the photochemical parameters when compared with WT plants, even possessing a smaller photosynthesis under controlled conditions. The energy dissipation (NPQ) in the Apx1/2s plants under high light was, in average, higher than WT plants, suggesting better energy dissipation. Even with efficient energy dissipation, the plants could not avoid the excess of energy in the photosystem and they suffered photoinhibition and damage in photosynthetic apparatus (Fv/Fm). In relation the WT plants, Apx1/2s plants presented a higher activity of antioxidant enzymes SOD, CAT and PHGPx under controlled conditions, probably intending compensate the lack of cAPX. In the MV treatment the chloroplastic PHGPx was stimulated above 100% in the Apx1/2s plants, indicating that these plants can repair oxidative damage faster than the WT plants. The results suggest that Apx1/2s plants, despite the absence of cAPX, activated additional security systems to compensate the lack of cAPX and respond quickly and efficiently to stress situations.