Lipofuscin is an autofluorescent pigment progressively accumulated during cellular aging, in several tissues, such as heart, muscle and retina, especially in the postmitotic period. That phenomenon may result from oxidative stress, when biomolecules and organelles (mainly mitochondria) are damaged, generating non-degradable products inside lysosomes. Lipofuscin can be photosensitized, promoting photoxidative processes in cellular components. Many studies on lipofuscin were made using the human retinal pigment epithelial cells, but very little is known about lipofuscin from human skin. In this work we investigated the photoinduced formation (UVA and visible light) of lipofuscin and the consequence of its photosensitization by visible light. We also established an efficient protocol for the induction of lipofuscinogenesis, through specific damage in mitochondria and lysosomes. Cells that accumulated lipofuscin, after exposure to UVA and blue light, became sensitive to visible light (400-750 nm). We characterized the absorption and fluorescence emission of lipofuscin, as well as its fluorescence lifetime through the time resolved fluorescence microscopy (FLIM). We observed that lipofuscin in keratinocytes has absorption maximum in the blue region of light spectrum (420-450 nm), and maximum emission in the red. When photosensitized at 466 nm, lipofuscinloaded HaCaT cells had reduced cell viability, which was related with singlet oxygen generation, accumulated 8-oxo-dG premutagenic lesions and breaks in the DNA strand. Besides, we investigated the efficiency of different wavelengthsin visible light spectrum (408, 466, 522 and 650 nm) to promote lipofuscin formation due to damages in both mitochondria and lysosomes. Blue (408 and 466 nm) and green light (522 nm), but not red light (650 nm), promoted damage in mitochondria (membrane and DNA integrity) and lysosomes (membrane integrity and autophagic activity), effectively inducing lipofuscinogenesis. Thus, in addition to UVA, visible spectrum itself increases the sensitivity of keratinocytes to the visible light, through the generation of lipofuscin. Finally, we tested the carcinogenic potential of high-energy blue light (408 nm), by chronically irradiating HaCaT cells. For the first time in the literature, the formation of pyrimidine cyclobutane (CPD) dimers in the nuclear DNA of HaCaT cells was observed immediately or after several cycles of irradiation at 408 nm. We identified four major changes involved with the process of malignant transformation: genomic instability, decrease in the expression of tumor suppressor protein p16INK4a, increase in the proliferation rate and resistance to UVA-induced apoptosis / A lipofuscina é um pigmento autofluorescente acumulado progressivamente durante o envelhecimento celular em diversos tecidos, como o músculo cardíaco e retina, principalmente no período pós-mitótico. Esse fenômeno pode ocorrer em decorrência do estresse oxidativo, quando biomoléculas e organelas (principalmente mitocôndrias) sofrem danos, gerando produtos não degradáveis no interior dos lisossomos. A lipofuscina pode ser fotossensibilizada promovendo processos fotoxidativos nos componentes celulares. Muitos estudos de lipofuscina foram feitos em células do epitélio pigmentar da retina de olho humano, mas conhece-se muito pouco sobre a lipofuscina de pele humana. Neste trabalho nós investigamos a formação fotoinduzida (UVA e luz visível) de lipofuscina e as consequências da sua fotossensibilização pela luz visível. Nós também estabelecemos protocolos eficazes na indução de lipofuscinogênese, por meio de dano específico em mitocôndrias e lisossomos. Células que acumularam lipofuscina, após exposição à UVA ou luz azul, tornaram-se sensíveis à luz visível (400-750 nm). Caracterizamos as propriedades de absorção e de emissão da lipofuscina e seu tempo de vida de fluorescência, utilizando a microscopia de fluorescência resolvida no tempo (FLIM). Observamos que lipofuscina em queratinócitos tem máximo de absorção na região do azul (420-450 nm), com emissão máxima de fluorescência no vermelho. As células HaCaT carregadas com lipofuscina efotossensibilizadas no visível, tiveram redução da viabilidade celular, que foi relacionada com a geração de oxigênio singlete, bem como acumularam lesões pré-mutagênicas 8-oxo-dG e quebras na fita de DNA. Também, investigamos a eficiência de diferentes comprimentos de onda da luz visível (408, 466, 522 e 650 nm) em promover a formação de lipofuscina em consequência de lesões em mitocôndrias e lisossomos. Tanto a luz azul (408 e 466 nm) quanto a luz verde (522 nm), mas não vermelha (650 nm) promoveram dano em mitocôndrias (integridade de membrana e DNA) e lisossomos (integridade de membrana e atividade autofágica), induzindo eficientemente lipofuscinogênese. Logo, além de UVA, o próprio espectro do visível aumenta a sensibilidade de queratinócitos à luz visível, através da geração de lipofuscina. Por fim, testamos o potencial carcinogênico da luz azul de alta energia (408 nm), irradiando células HaCaT cronicamente. Identificamos quatro mudanças principais envolvidas com o processo de transformação maligna: instabilidade genômica, redução da expressão de proteína supressora de tumor p16INK4a, aumento da taxa de proliferação, e resistência à apoptose. Além disso, a formação de dímeros de pirimidina ciclobutano (CPD) no DNA nuclear de células HaCaT logo após ou depois de vários ciclos de irradiação com 408 nm foi observada pela primeira vez na literatura.

Lipofuscin is an autofluorescent pigment progressively accumulated during cellular aging, in several tissues, such as heart, muscle and retina, especially in the postmitotic period. That phenomenon may result from oxidative stress, when biomolecules and organelles (mainly mitochondria) are damaged, generating non-degradable products inside lysosomes. Lipofuscin can be photosensitized, promoting photoxidative processes in cellular components. Many studies on lipofuscin were made using the human retinal pigment epithelial cells, but very little is known about lipofuscin from human skin. In this work we investigated the photoinduced formation (UVA and visible light) of lipofuscin and the consequence of its photosensitization by visible light. We also established an efficient protocol for the induction of lipofuscinogenesis, through specific damage in mitochondria and lysosomes. Cells that accumulated lipofuscin, after exposure to UVA and blue light, became sensitive to visible light (400-750 nm). We characterized the absorption and fluorescence emission of lipofuscin, as well as its fluorescence lifetime through the time resolved fluorescence microscopy (FLIM). We observed that lipofuscin in keratinocytes has absorption maximum in the blue region of light spectrum (420-450 nm), and maximum emission in the red. When photosensitized at 466 nm, lipofuscinloaded HaCaT cells had reduced cell viability, which was related with singlet oxygen generation, accumulated 8-oxo-dG premutagenic lesions and breaks in the DNA strand. Besides, we investigated the efficiency of different wavelengthsin visible light spectrum (408, 466, 522 and 650 nm) to promote lipofuscin formation due to damages in both mitochondria and lysosomes. Blue (408 and 466 nm) and green light (522 nm), but not red light (650 nm), promoted damage in mitochondria (membrane and DNA integrity) and lysosomes (membrane integrity and autophagic activity), effectively inducing lipofuscinogenesis. Thus, in addition to UVA, visible spectrum itself increases the sensitivity of keratinocytes to the visible light, through the generation of lipofuscin. Finally, we tested the carcinogenic potential of high-energy blue light (408 nm), by chronically irradiating HaCaT cells. For the first time in the literature, the formation of pyrimidine cyclobutane (CPD) dimers in the nuclear DNA of HaCaT cells was observed immediately or after several cycles of irradiation at 408 nm. We identified four major changes involved with the process of malignant transformation: genomic instability, decrease in the expression of tumor suppressor protein p16INK4a, increase in the proliferation rate and resistance to UVA-induced apoptosis / A lipofuscina é um pigmento autofluorescente acumulado progressivamente durante o envelhecimento celular em diversos tecidos, como o músculo cardíaco e retina, principalmente no período pós-mitótico. Esse fenômeno pode ocorrer em decorrência do estresse oxidativo, quando biomoléculas e organelas (principalmente mitocôndrias) sofrem danos, gerando produtos não degradáveis no interior dos lisossomos. A lipofuscina pode ser fotossensibilizada promovendo processos fotoxidativos nos componentes celulares. Muitos estudos de lipofuscina foram feitos em células do epitélio pigmentar da retina de olho humano, mas conhece-se muito pouco sobre a lipofuscina de pele humana. Neste trabalho nós investigamos a formação fotoinduzida (UVA e luz visível) de lipofuscina e as consequências da sua fotossensibilização pela luz visível. Nós também estabelecemos protocolos eficazes na indução de lipofuscinogênese, por meio de dano específico em mitocôndrias e lisossomos. Células que acumularam lipofuscina, após exposição à UVA ou luz azul, tornaram-se sensíveis à luz visível (400-750 nm). Caracterizamos as propriedades de absorção e de emissão da lipofuscina e seu tempo de vida de fluorescência, utilizando a microscopia de fluorescência resolvida no tempo (FLIM). Observamos que lipofuscina em queratinócitos tem máximo de absorção na região do azul (420-450 nm), com emissão máxima de fluorescência no vermelho. As células HaCaT carregadas com lipofuscina efotossensibilizadas no visível, tiveram redução da viabilidade celular, que foi relacionada com a geração de oxigênio singlete, bem como acumularam lesões pré-mutagênicas 8-oxo-dG e quebras na fita de DNA. Também, investigamos a eficiência de diferentes comprimentos de onda da luz visível (408, 466, 522 e 650 nm) em promover a formação de lipofuscina em consequência de lesões em mitocôndrias e lisossomos. Tanto a luz azul (408 e 466 nm) quanto a luz verde (522 nm), mas não vermelha (650 nm) promoveram dano em mitocôndrias (integridade de membrana e DNA) e lisossomos (integridade de membrana e atividade autofágica), induzindo eficientemente lipofuscinogênese. Logo, além de UVA, o próprio espectro do visível aumenta a sensibilidade de queratinócitos à luz visível, através da geração de lipofuscina. Por fim, testamos o potencial carcinogênico da luz azul de alta energia (408 nm), irradiando células HaCaT cronicamente. Identificamos quatro mudanças principais envolvidas com o processo de transformação maligna: instabilidade genômica, redução da expressão de proteína supressora de tumor p16INK4a, aumento da taxa de proliferação, e resistência à apoptose. Além disso, a formação de dímeros de pirimidina ciclobutano (CPD) no DNA nuclear de células HaCaT logo após ou depois de vários ciclos de irradiação com 408 nm foi observada pela primeira vez na literatura.

Tendo em vista que a radiação ultravioleta A (UVA) e a luz visível (VIS) apresentam alto potencial para gerar oxigênio singleto (1O2) e provocar estresse oxidativo, é importante buscar substâncias capazes de prevenir ou minimizar o impacto desse evento sobre a pele, já que atualmente, há poucos filtros solares orgânicos no mercado que oferecem ampla proteção contra a UVA I e não há filtros orgânicos que ofereçam proteção contra a luz VIS. Estudos da literatura indicam que alguns antioxidantes, tais como a apigenina (API), a crisina (CRI) e o beta-caroteno (BTC), podem neutralizar o 1O2 e apresentam potencial de uso na fotoproteção. Deste modo, o objetivo do presente projeto foi avaliar a segurança da API, da CRI e do BTC, por meio dos ensaios de fotoestabilidade, fotorreatividade e fototoxicidade, e também sua eficácia, através de ensaios para determinar a proteção contra a morte celular induzida pela fotossensibilização da melanina, que gera 1O2, e a proteção de membrana contra danos fotooxidativos. Inicialmente, foi avaliada a fotoestabilidade da API, da CRI e do BTC quando submetidos à radiação UVA e luz VIS, por meio de CLAE. A fototoxicidade das substâncias em estudo frente à radiação UVA e luz VIS, empregando-se cultura de fibroblastos (Balb 3T3 clone A31), de melanócitos (Melan-a) e de melanoma (B16F10) também foi realizada. Para avaliar a eficácia, o efeito da API, da CRI e do BTC sobre a viabilidade das células B16F10 com níveis basais de melanina e após indução da melanogênese, bem como seu efeito sobre a proteção de membrana em modelo mimético de lipossomas, foram avaliados frente à luz VIS. Os resultados do estudo de fotoestabilidade mostraram que os antioxidantes, isolados ou em associação, foram considerados fotoestáveis em ambas as faixas de radiação avaliadas (UVA/VIS e VIS). No estudo de fotorreatividade, a API, a CRI e a associação (API+CRI+BTC) se mostraram fracamente fotorreativas após exposição ao UVA/VIS. No entanto, na presença de VIS, nenhum dos compostos apresentou fotorreatividade. No estudo de fototoxicidade, foi observado potencial fototóxico após irradiação por UVA/VIS para a CRI, BTC e a associação (API+CRI+BTC) nas três linhagens celulares avaliadas. Já a API, não apresentou potencial fototóxico apenas no ensaio realizado com fibroblastos. Na faixa da luz VIS, o BTC apresentou potencial fototóxico nas três linhagens celulares avaliadas; entretanto, para os demais antioxidantes (API e CRI) e sua associação (API+CRI+BTC) houve variação na resposta entre as diferentes linhagens. Os resultados dos estudos para avaliação da eficácia mostraram que os antioxidantes foram capazes de proteger as células contra morte induzida pela fotossensibilização da melanina, sendo que o efeito da API foi superior ao da CRI e do BTC. No estudo de proteção de membrana apenas a API foi capaz de conferir proteção contra os danos fotooxidativos induzidos pela luz VIS. A investigação do potencial de uso da API, da CRI e do BTC na proteção contra a radiação UVA e luz VIS mostrou que o uso de tais antioxidantes e da sua combinação visando a fotoproteção da pele é mais seguro na faixa da luz VIS. Além disso, concluiu-se que API é o mais promissor entre os antioxidantes estudados em relação à segurança e à eficácia, e apresenta elevado potencial de uso na proteção contra a luz VIS. / Considering that ultraviolet A (UVA) radiation and visible light (VIS) present high potential to generate singlet oxygen (1O2) and cause oxidative stress, it is important to search for substances that are able to prevent or minimize the impact of such event on the skin, since currently, there are few organic UV-filters on the market that offer broad protection against UVA I and there is no organic UV-filter which provide VIS light protection. Previous studies showed that some antioxidants, such as apigenin (API), chrysin (CRI) and beta-carotene (BTC) can neutralize 1O2 and exhibit potential for use in photoprotection. Therefore, the aim of this study was to evaluate the safety of API, CRI and BTC, by performing photostability, photoreactivity and phototoxicity assays, and also its efficacy, through the determination of the protection against cell death induced by melanin photosensitization, which generates 1O2, and also the assessment of membrane protection against photooxidative damage. Firstly, API, CRI and BTC photostability was evaluated after exposure to UVA and VIS light by using HPLC. The phototoxicity of the antioxidants subjected to UVA and VIS light, using cultured fibroblasts (Balb 3T3 clone A31), melanocytes (melan-a) and melanoma (B16F10) was also performed. In order to assess efficacy, API, CRI and BTC effect on the viability of B16F10 cells with melanin basal levels and after melanogenesis induction as well as their effect on membrane protection using mimetic liposome model were evaluated after VIS light exposure. Results of photostability studies showed that the antioxidants, isolated or combined, were considered photostable in both ranges (UVA/VIS and VIS). In the photoreactivity study API, CRI and the combination (API + CRI + BTC) were considered weakly photoreactive after UVA/VIS exposure. However, in the presence of VIS light, none of the compounds exhibited photoreactivity. In the phototoxicity study, phototoxic potential was observed for CRI, BTC and the combination (API + CRI + BTC) after UV/VIS irradiation in the three studied cell lines. API showed no phototoxic potential only in the assay performed with fibroblasts. In the VIS range, BTC showed phototoxic potential in the three cell lines; however, for the other antioxidants (API and CRI) and their combination (API + CRI + BTC) there was variance in response among different cell lines. Efficacy studies showed that the studied antioxidants were able to protect cells from death induced by melanin photosensitization, and API effect was superior to that of CRI and BTC. In membrane protection study, only API provided protection against VIS photooxidative induced damage. The investigation of the potential use of API, CRI and BTC for protection against UVA and VIS light showed that the use of such antioxidants and their combination aiming skin photoprotection is safer in the VIS range. Furthermore, it was concluded that API is the most promising antioxidant regarding safety and efficacy and presents high potential for use in protection against VIS light.

Submitted by CRISTIANE BECK null (cristiane.beck@unijui.edu.br) on 2016-06-28T00:42:01Z No. of bitstreams: 1 Tese completa biblioteca (1).pdf: 845254 bytes, checksum: 6e900872a3cf5efd5aa8d3ac1ff2985d (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-06-29T14:40:22Z (GMT) / Submitted by CRISTIANE BECK null (cristiane.beck@unijui.edu.br) on 2016-06-30T16:18:06Z No. of bitstreams: 1 Tese completa biblioteca.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-30T19:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beck_c_dr_bot.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T19:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beck_c_dr_bot.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Leishmaniose Visceral é uma doença infecciosa, de caráter zoonótico, emergente e de notificação obrigatória. No Brasil tem como agente o protozoário Leishmania infantum chagasi, e o principal reservatório é o cão (Canis familiaris). A transfusão sanguínea é muito utilizada na rotina da clínica, entretanto está associada a transmissão de doenças infecciosas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio na inativação da Leishmania infantum chagasi em sangue canino, quando inoculados em hamsters (Mesocricetus auratus). Foram preparados 3 grupos experimentais compostos por 6 hamsters cada. O grupo controle recebeu sangue negativo para Leishmania, o grupo doença foi inoculado com sangue parasitado com Leishmania infantum chagasi e o grupo tratamento recebeu sangue parasitado tratado com luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio. Os animais foram monitorados por 180 dias e então submetidos a avaliação clínica. Em seguida os animais foram anestesiados para a coleta de sangue por meio de punção intracardíaca e procedendo-se assim a eutanásia. O sangue foi colocado em microtubos e o soro separado por centrifugação e acondicionado a -30ºC, até a realização do teste de aglutinação direta. Após procedeu-se a coleta do fígado e baço para a realização da histopatologia. Outra parte destes órgãos e a medula óssea foram acondicionados em tubos livres de DNAse e RNAse, congelados a -30ºC até a realização da PCR e qPCR. Impressões do fígado e baço foram feitas em lâminas para a microscopia para verificar a presença das formas amastigotas do parasita. Após 180 dias os animais não apresentaram sinais clínicos e os exames sorológicos e parasitológicos foram negativos. Quanto ao exame macroscópico, alguns animais apresentaram hepato e esplenomegalia, já na análise histopatológica nenhum tecido analisado demonstrou formas amastigotas do parasita. Na avaliação da PCR o baço e a medula óssea de todos os hamsters, dos grupos doença e tratado, apresentaram amplificação da Leishmania infantum chagasi. Na qPCR ocorreu uma significativa diminuição (P<0,01) na parasitemia quando comparado ao grupo tratado com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio, com o grupo que recebeu sangue parasitado sem tratamento. Com esses resultados é possível concluir que a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio reduz a parasitemia da Leishmania infantum chagasi em sangue canino. / Visceral Leishmaniasis is an emerging zoonotic infectious disease that requires mandatory reporting. In Brazil, it is caused by the protozoan Leishmania infantum chagasi, with dogs as main reservoir (Canis familiaris). Blood transfusion is frequently used in clinical routine, however it is associated with the transmission of infectious diseases. The aim of this study was to evaluate the effects of treatment with visible light associated with chloro-aluminium phthalocyanine on the inactivation of Leishmania infantum chagasi in canine blood, when inoculated in hamsters (Mesocricetus auratus). Three experimental groups consisted of six hamsters each. The control group received blood negative for L. infantum chagasi, the diseased group was inoculated with blood infected with L. infantum chagasi, and the treatment group received infected blood previously subjected to therapy with visible light associated with chloroaluminium phthalocyanine. The animals were observed for 180 days and then subjected to clinical evaluation. Then the animals were anesthetized for blood collection through intracardiac puncture and were euthanized. The blood was placed into microtubes and the serum was separated by centrifugation and stored at -30 ° C until the direct agglutination test was performed. After, liver and spleen collection was performed to histopathological examination. Another part of these organs and bone marrow were placed in tubes DNase and RNase free, and frozen at -30°C until the PCR and qPCR were performed. Imprints of liver and spleen were performed on slides for microscopy to verify the presence of amastigotes of the parasites. After 180 days the animals showed no clinical signs and serologic and parasitological tests were negative. During pathological examination, some animals showed hepatomegaly and splenomegaly; under microscopic analysis, any tissue showed amastigote forms of the parasite. In the PCR evaluation of spleen and bone marrow, all hamsters from diseased and treated groups showed amplification of Leishmania infantum chagasi. Results from q-PCR revealed a significant decrease (P <0.01) in the number of parasites in the group inoculated with blood subjected to chloro-aluminium photodynamic therapy, compared to the group inoculated with parasitized blood that had not been subjected to photodynamic therapy. With these results it is possible to conclude that visible light associated with chlorine-aluminum phthalocyanine reduces parasitaemia of Leishmania infantum chagasi in canine blood. / FAPESP: 2014/03353-4

Submitted by Bruna Patrocinio Lima null (brunapatrocinio@globo.com) on 2017-05-12T15:11:12Z No. of bitstreams: 1 Bruna_ dissertação final.pdf: 13918588 bytes, checksum: 30ea5c3dcd5492e9be4f34c07ae6e137 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-12T16:51:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_bp_me_rcla.pdf: 13918588 bytes, checksum: 30ea5c3dcd5492e9be4f34c07ae6e137 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T16:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_bp_me_rcla.pdf: 13918588 bytes, checksum: 30ea5c3dcd5492e9be4f34c07ae6e137 (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Processo Sol-Gel tem sido utilizado para a preparação de materiais vítreos ou vítreo-cerâmicos a partir das reações de hidrólise e policondensação de alcoóxidos metálicos. A reação global do processo envolve a reação de hidrólise e policondensação dos siloxanos, seguido de gelificação, envelhecimento e secagem dos géis. Para preservar as propriedades estruturais dos géis úmidos, a secagem pode ser realizada por processos hipercríticos, ou pela introdução de agentes hidrofóbicos, ou até mesmo por sublimação dos solventes remanescentes das reações de hidrólise e policondensação. Quando a secagem é realizada por processo hipercrítico, o material obtido é conhecido como Aerogel. O método consiste em fazer a troca dos solventes remanescentes das reações de hidrólise e policondensação por um solvente que possa ser extraído por processo hipercrítico. No nosso caso, as amostras híbridas de sílica foram preparadas via Processo Sol-Gel utilizando os alcoóxidos 3-Glicidoxipropiltrimetoxisilano e Tetraethoxisilano na relação molar de 4:1. A hidrólise do sistema foi promovida em meio ácido pela adição de 3 diferentes ácidos Clorídrico, ou Nítrico, ou Bromídrico. Após o término da reação de hidrólise, as soluções, que recebem o nome de Sol, foram acondicionadas em recipientes e mantidas em estufa a 40 °C para gelificação e envelhecimento. A troca dos solventes foi realizada por Etanol, seguida de CO2 líquido em autoclave especialmente desenvolvida para o processo e sua extração realizada em temperatura e pressão superiores a 31° C e 74 atm, respectivamente. As características estruturais dos aerogéis de silica foram estudadas através dos métodos de adsorção de nitrogênio e espalhamento de luz visível (λ= 405 nm, 543 nm e 612 nm). A técnica de adsorção de nitrogênio permitiu determinar a distribuição de tamanho dos poros que apresentou um pico relativamente estreito na região de mesoporos , a superfície específica em torno de 600 m²/g, o tamanho médio dos poros em torno de 10 nm e o tamanho médio das partículas em torno de 3 nm. A técnica de espalhamento de luz visível permitiu determinar a dimensão do fractal dentro do intervalo de 1 < D < 3 que caracteriza uma estrutura que pode ser descrita como fractal de massa, o tamanho médio dos poros entre 1000 nm e 4000 nm, e o tamanho médio das partículas entre 300 nm e 800 nm. Os resultados obtidos para o tamanho de poros e tamanho de partícula obtido através das duas técnicas apresentarem grande discrepância, e a razão entre esses parâmetros são equivalentes mesmo quando vistas em diferentes escalas. / The Sol-Gel Process has been used for the preparation of vitreous or vitreous-ceramic materials from the hydrolysis and polycondensation reactions of metal alkoxides. The overall reaction of the process involves the hydrolysis reaction and the polycondensation reaction of the siloxanes, followed by gelling, aging and drying of the gels. To preserve the structural properties of wet gels, the drying can be carried out by hypercritical processes, by the introduction of hydrophobic agents, or even by sublimation of the remaining solvents of the hydrolysis and polycondensation reactions. When the drying is performed by hypercritical process, the material obtained is known as Aerogel. The method consists of making the exchange of remaining solvent hydrolysis and polycondensation reactions by a solvent that can be extracted by hypercritical process. In our case, the hybrid silica samples were prepared by Sol-Gel Process using the alkoxides 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and Tetraethoxisilano in molar ratio of 4:1. Hydrolysis of the system was promoted in acidic medium due to the addition of the 3 different hydrochloric, or nitric, or hydrobromic acids. After completion of the hydrolysis reaction, the solutions, which are called Sol, were packed in containers and kept in an oven at 40° C for gelling and aging. Solvent exchange was carried out by Ethanol, followed by liquid CO2 in an autoclave specially developed for the process and its extraction performed at higher temperature and pressure at 31 ° C and 74 atm, respectively. The structural characteristics of silica aerogels were studied through the methods of nitrogen adsorption and scattering of visible light (λ= 405 nm, 543 nm e 612 nm). The nitrogen adsorption technique made it possible to determine the pore size distribution which presented A relatively narrow peak in the mesoporous region, the specific surface around 600 m²/g, The average size of the pores around 10 nm and the average size of the particle around 3 nm.. The visible light scattering technique allowed to determine the Dimension of the fractal within the range of 1 <D <3 which features a structure that can be described as mass fractal, the average size of the pores between 1000 nm and 4000 nm and the average size of the particle between 300 nm and 800 nm. The results obtained for the size of pore and particle size obtained by the two techniques present greater discrepancy and the ratio between these parameters are equivalent.

Tendo em vista que a radiação ultravioleta A (UVA) e a luz visível (VIS) apresentam alto potencial para gerar oxigênio singleto (1O2) e provocar estresse oxidativo, é importante buscar substâncias capazes de prevenir ou minimizar o impacto desse evento sobre a pele, já que atualmente, há poucos filtros solares orgânicos no mercado que oferecem ampla proteção contra a UVA I e não há filtros orgânicos que ofereçam proteção contra a luz VIS. Estudos da literatura indicam que alguns antioxidantes, tais como a apigenina (API), a crisina (CRI) e o beta-caroteno (BTC), podem neutralizar o 1O2 e apresentam potencial de uso na fotoproteção. Deste modo, o objetivo do presente projeto foi avaliar a segurança da API, da CRI e do BTC, por meio dos ensaios de fotoestabilidade, fotorreatividade e fototoxicidade, e também sua eficácia, através de ensaios para determinar a proteção contra a morte celular induzida pela fotossensibilização da melanina, que gera 1O2, e a proteção de membrana contra danos fotooxidativos. Inicialmente, foi avaliada a fotoestabilidade da API, da CRI e do BTC quando submetidos à radiação UVA e luz VIS, por meio de CLAE. A fototoxicidade das substâncias em estudo frente à radiação UVA e luz VIS, empregando-se cultura de fibroblastos (Balb 3T3 clone A31), de melanócitos (Melan-a) e de melanoma (B16F10) também foi realizada. Para avaliar a eficácia, o efeito da API, da CRI e do BTC sobre a viabilidade das células B16F10 com níveis basais de melanina e após indução da melanogênese, bem como seu efeito sobre a proteção de membrana em modelo mimético de lipossomas, foram avaliados frente à luz VIS. Os resultados do estudo de fotoestabilidade mostraram que os antioxidantes, isolados ou em associação, foram considerados fotoestáveis em ambas as faixas de radiação avaliadas (UVA/VIS e VIS). No estudo de fotorreatividade, a API, a CRI e a associação (API+CRI+BTC) se mostraram fracamente fotorreativas após exposição ao UVA/VIS. No entanto, na presença de VIS, nenhum dos compostos apresentou fotorreatividade. No estudo de fototoxicidade, foi observado potencial fototóxico após irradiação por UVA/VIS para a CRI, BTC e a associação (API+CRI+BTC) nas três linhagens celulares avaliadas. Já a API, não apresentou potencial fototóxico apenas no ensaio realizado com fibroblastos. Na faixa da luz VIS, o BTC apresentou potencial fototóxico nas três linhagens celulares avaliadas; entretanto, para os demais antioxidantes (API e CRI) e sua associação (API+CRI+BTC) houve variação na resposta entre as diferentes linhagens. Os resultados dos estudos para avaliação da eficácia mostraram que os antioxidantes foram capazes de proteger as células contra morte induzida pela fotossensibilização da melanina, sendo que o efeito da API foi superior ao da CRI e do BTC. No estudo de proteção de membrana apenas a API foi capaz de conferir proteção contra os danos fotooxidativos induzidos pela luz VIS. A investigação do potencial de uso da API, da CRI e do BTC na proteção contra a radiação UVA e luz VIS mostrou que o uso de tais antioxidantes e da sua combinação visando a fotoproteção da pele é mais seguro na faixa da luz VIS. Além disso, concluiu-se que API é o mais promissor entre os antioxidantes estudados em relação à segurança e à eficácia, e apresenta elevado potencial de uso na proteção contra a luz VIS. / Considering that ultraviolet A (UVA) radiation and visible light (VIS) present high potential to generate singlet oxygen (1O2) and cause oxidative stress, it is important to search for substances that are able to prevent or minimize the impact of such event on the skin, since currently, there are few organic UV-filters on the market that offer broad protection against UVA I and there is no organic UV-filter which provide VIS light protection. Previous studies showed that some antioxidants, such as apigenin (API), chrysin (CRI) and beta-carotene (BTC) can neutralize 1O2 and exhibit potential for use in photoprotection. Therefore, the aim of this study was to evaluate the safety of API, CRI and BTC, by performing photostability, photoreactivity and phototoxicity assays, and also its efficacy, through the determination of the protection against cell death induced by melanin photosensitization, which generates 1O2, and also the assessment of membrane protection against photooxidative damage. Firstly, API, CRI and BTC photostability was evaluated after exposure to UVA and VIS light by using HPLC. The phototoxicity of the antioxidants subjected to UVA and VIS light, using cultured fibroblasts (Balb 3T3 clone A31), melanocytes (melan-a) and melanoma (B16F10) was also performed. In order to assess efficacy, API, CRI and BTC effect on the viability of B16F10 cells with melanin basal levels and after melanogenesis induction as well as their effect on membrane protection using mimetic liposome model were evaluated after VIS light exposure. Results of photostability studies showed that the antioxidants, isolated or combined, were considered photostable in both ranges (UVA/VIS and VIS). In the photoreactivity study API, CRI and the combination (API + CRI + BTC) were considered weakly photoreactive after UVA/VIS exposure. However, in the presence of VIS light, none of the compounds exhibited photoreactivity. In the phototoxicity study, phototoxic potential was observed for CRI, BTC and the combination (API + CRI + BTC) after UV/VIS irradiation in the three studied cell lines. API showed no phototoxic potential only in the assay performed with fibroblasts. In the VIS range, BTC showed phototoxic potential in the three cell lines; however, for the other antioxidants (API and CRI) and their combination (API + CRI + BTC) there was variance in response among different cell lines. Efficacy studies showed that the studied antioxidants were able to protect cells from death induced by melanin photosensitization, and API effect was superior to that of CRI and BTC. In membrane protection study, only API provided protection against VIS photooxidative induced damage. The investigation of the potential use of API, CRI and BTC for protection against UVA and VIS light showed that the use of such antioxidants and their combination aiming skin photoprotection is safer in the VIS range. Furthermore, it was concluded that API is the most promising antioxidant regarding safety and efficacy and presents high potential for use in protection against VIS light.

O efeito da exposição à luz visível e a limitação de oxigênio durante o crescimento micelial foi investigado na tolerância de conídios de dez fungos entomopatogênicos a: (A) radiação UV; (B) estresse osmótico causado pelo cloreto de potássio (KCl) e (C) estresse genotóxico provocado por 4-nitroquinoline-1-óxido (4-NQO). No primeiro experimento, foi avaliado o limiar de fotoativação de Metarhizium robertsii. Foram estudadas quatro intensidades de luz com 1, 3, 4 e 5 lumens, nas quais, foi avaliada a germinação e o aumento de tolerância ao estresse osmótico. No segundo experimento, foi analisada a influência da luz branca no aumento da tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No terceiro experimento, foi avaliado a influência da luz branca, azul, verde e vermelha no aumento de tolerância à radiação UV e estresse osmótico em M. robertsii. No quarto experimento, foi avaliada a influência da limitação de oxigênio no aumento de tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No quinto experimento, foi utilizado o isolado M. robertsii (ARSEF 2575), foi analisado a expressão dos genes provavelmente envolvidos na indução da tolerância ao estresse quando conídios são produzidos sob luz visível e limitação de oxigênio. No primeiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca apresentaram maior tolerância ao estresse osmótico em comparação com os conídios produzidos no escuro. Não houve grande diferença de tolerância entre as intensitdades de luz testadas. No segundo experimento, a luz branca induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). No terceiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca e azul, foram mais tolerantes à radiação UV e ao estresse osmótico, conídios crescidos sob a luz vermelha foram menos tolerantes. No quarto experimento, a hipoxia induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). A anoxia induziu o aumento de tolerância ao estresse em seis isolados, B. bassiana (UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). O estresse nutritivo (MM) induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). No quinto experimento, os genes superexpressos foram: Mrhsp30 (MM, luz branca, luz azul, vermelha, luz verde, anoxia), Mrhsp101 (luz vermelh, a luz verde e hipoxia), Mr6-4 phr (MM, luz branca, luz azul), Mrsod2 (MM, luz vermelha), Mrtps (luz azul, vermelha, verde e hipóxia), Mrpr1 (luz verde). Neste estudo, a luz branca e limitação de oxigênio foram determinantes no aumento de tolerância aos estresses. / The effect of exposure of visible light and oxygen limitation during mycelial growth was investigated in the tolerance of conidia of ten entomopathogenic fungi to: (A) UV radiation; (B) osmotic stress caused by potassium chloride (KCl) and (C) genotoxic stress caused by 4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO). In the first experiment, the photoactivation threshold of Metarhizium robertsii was evaluated. Four light intensities with 1, 3, 4 and 5 lumens were studied, where germination and increased tolerance to osmotic stress were evaluated. In the second experiment, the influence of white light without increasing the tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in ten species of entomopathogenic fungi was analyzed. In the third experiment, the influence of white, blue, green and red light on the increase of tolerance to UV radiation and osmotic stress in M. robertsii was evaluated. In the fourth experiment, the influence of oxygen limitation on the increase of tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in tem entomopathogenic fungi species were evaluated. In the fifth experiment, the M. robertsii isolate (ARSEF 2575) was used; an expression of the genes involved in the induction of stress tolerance was analyzed when conidia are produced under visible light and oxygen limitation. In the first experiment, conidia produced under white light presented greater tolerance to osmotic aesthetics in comparative eaters. There were no major differences in tolerance between tested light intensities. In the second experiment, white light induced increased stress tolerance in B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). In the third experiment, conidia produced under white and blue light were more tolerant to UV radiation and osmotic stress, conidia grown under the red light so tolerant. In the fourth experiment, hypoxia induced increased stress tolerance in B. bassiana (for UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). Anoxia induced higher tolerance in B. bassiana (for UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). The nutritive stress (MM) induced increased stress tolerance in B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). In the fifth experiment, the over-expressed genes were Mrhsp30 (MM, white light, blue light, red, green light, anoxia), Mrhsp101 (red light, green light and hypoxia), Mr6-4 phr (MM, white light, blue light), Mrsod2 (MM, red light), Mrtps (blue, red, green and hypoxia light), Mrpr1 (green light). In this study, white light and oxygen limitation were determinants of increased stress tolerance.

O efeito da exposição à luz visível e a limitação de oxigênio durante o crescimento micelial foi investigado na tolerância de conídios de dez fungos entomopatogênicos a: (A) radiação UV; (B) estresse osmótico causado pelo cloreto de potássio (KCl) e (C) estresse genotóxico provocado por 4-nitroquinoline-1-óxido (4-NQO). No primeiro experimento, foi avaliado o limiar de fotoativação de Metarhizium robertsii. Foram estudadas quatro intensidades de luz com 1, 3, 4 e 5 lumens, nas quais, foi avaliada a germinação e o aumento de tolerância ao estresse osmótico. No segundo experimento, foi analisada a influência da luz branca no aumento da tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No terceiro experimento, foi avaliado a influência da luz branca, azul, verde e vermelha no aumento de tolerância à radiação UV e estresse osmótico em M. robertsii. No quarto experimento, foi avaliada a influência da limitação de oxigênio no aumento de tolerância à radiação UV, KCl, e 4-NQO em dez espécies de fungos entomopatogênicos. No quinto experimento, foi utilizado o isolado M. robertsii (ARSEF 2575), foi analisado a expressão dos genes provavelmente envolvidos na indução da tolerância ao estresse quando conídios são produzidos sob luz visível e limitação de oxigênio. No primeiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca apresentaram maior tolerância ao estresse osmótico em comparação com os conídios produzidos no escuro. Não houve grande diferença de tolerância entre as intensitdades de luz testadas. No segundo experimento, a luz branca induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). No terceiro experimento, conídios produzidos sob a luz branca e azul, foram mais tolerantes à radiação UV e ao estresse osmótico, conídios crescidos sob a luz vermelha foram menos tolerantes. No quarto experimento, a hipoxia induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). A anoxia induziu o aumento de tolerância ao estresse em seis isolados, B. bassiana (UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). O estresse nutritivo (MM) induziu o aumento de tolerância aos estresses em B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). No quinto experimento, os genes superexpressos foram: Mrhsp30 (MM, luz branca, luz azul, vermelha, luz verde, anoxia), Mrhsp101 (luz vermelh, a luz verde e hipoxia), Mr6-4 phr (MM, luz branca, luz azul), Mrsod2 (MM, luz vermelha), Mrtps (luz azul, vermelha, verde e hipóxia), Mrpr1 (luz verde). Neste estudo, a luz branca e limitação de oxigênio foram determinantes no aumento de tolerância aos estresses. / The effect of exposure of visible light and oxygen limitation during mycelial growth was investigated in the tolerance of conidia of ten entomopathogenic fungi to: (A) UV radiation; (B) osmotic stress caused by potassium chloride (KCl) and (C) genotoxic stress caused by 4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO). In the first experiment, the photoactivation threshold of Metarhizium robertsii was evaluated. Four light intensities with 1, 3, 4 and 5 lumens were studied, where germination and increased tolerance to osmotic stress were evaluated. In the second experiment, the influence of white light without increasing the tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in ten species of entomopathogenic fungi was analyzed. In the third experiment, the influence of white, blue, green and red light on the increase of tolerance to UV radiation and osmotic stress in M. robertsii was evaluated. In the fourth experiment, the influence of oxygen limitation on the increase of tolerance to UV, KCl, and 4-NQO in tem entomopathogenic fungi species were evaluated. In the fifth experiment, the M. robertsii isolate (ARSEF 2575) was used; an expression of the genes involved in the induction of stress tolerance was analyzed when conidia are produced under visible light and oxygen limitation. In the first experiment, conidia produced under white light presented greater tolerance to osmotic aesthetics in comparative eaters. There were no major differences in tolerance between tested light intensities. In the second experiment, white light induced increased stress tolerance in B. bassiana (KCl e 4NQO), M. brunneum (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. cylindrosporum (KCl), I. fumosorosea (UV), L. aphanocladii (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). In the third experiment, conidia produced under white and blue light were more tolerant to UV radiation and osmotic stress, conidia grown under the red light so tolerant. In the fourth experiment, hypoxia induced increased stress tolerance in B. bassiana (for UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV, KCl e 4NQO), M. robertsii (UV, KCl), M. anisopliae (UV e KCl), T. inflatum (KCl) e A. aleyrodis (KCl e 4NQO). Anoxia induced higher tolerance in B. bassiana (for UV e 4NQO), M. brunneum (KCl), M. anisopliae (KCl e 4NQO), M. robertsii (UV e KCl), T. inflatum (KCl), A. aleyrodis (4NQO). The nutritive stress (MM) induced increased stress tolerance in B. bassiana (UV, KCl e 4NQO), M. brunneum (UV e KCl), M. robertsii (UV e KCl) e M. anisopliae (UV e KCl), T. cylindrosporum (UV), I. fumosorosea (KCl), T. inflatum (UV) e S. lanosoniveum (KCl). In the fifth experiment, the over-expressed genes were Mrhsp30 (MM, white light, blue light, red, green light, anoxia), Mrhsp101 (red light, green light and hypoxia), Mr6-4 phr (MM, white light, blue light), Mrsod2 (MM, red light), Mrtps (blue, red, green and hypoxia light), Mrpr1 (green light). In this study, white light and oxygen limitation were determinants of increased stress tolerance.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-21T15:52:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado Paula Lopes.pdf: 3114896 bytes, checksum: 64c14138aec1c0f19b0f9445d7a07625 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-29T17:29:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado Paula Lopes.pdf: 3114896 bytes, checksum: 64c14138aec1c0f19b0f9445d7a07625 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-29T17:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado Paula Lopes.pdf: 3114896 bytes, checksum: 64c14138aec1c0f19b0f9445d7a07625 (MD5) / Energia e Ambiente ocupam posições de destaque dentre os grandes desafios da hu manidade e a produção de hidrogênio a partir da reforma foto - induzida de solução aquosa de glicerol é uma investigação de grande interesse científico e importância para a sociedade e o meio ambiente , pelo fato de gerar energia limpa a partir de fontes reno váveis e com baixo custo. Neste sentido, o presente trabalho propõe desenvolver semicondutores do tipo sulfetos metálicos e soluções sólidas do tipo Cd (1 - x) Zn x S capazes de absorver luz visível e assim conduzir a reação de decomposição da água e glicerol le vando à produção de hidrogênio assistida por um simulador de luz solar . Para tanto, foi desenvolvido um método sonoquímico de síntese de nanopartículas dos sulfetos com diferentes proporções Cd:Zn:S nas soluções de partida. As análises de difração de raios X confirmaram a obtenção das fases dos sulfetos puros e soluções sólidas. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura revelam diferentes morfologias a depender do teor de zinco nas soluções sólidas e a formação de nanoesferas de CdS pu ro em fase hexagonal. Os materiais ainda foram caracterizados por EDX, DRS e análise textural por adsorção de N 2 . A avaliação da atividade fotocatalítica na produção de hidrogênio revelou que todas as amostras contendo Cd em sua composição foram ativas, co m exceção da amostra S 8 ( Cd:S 1:8). O fotocatalisador que apresentou melhor atividade foi a solução sólida obtida com a proporção 1:8:4 (Cd:Zn:S), com uma taxa de produção de hidrogênio de 239  mol g - 1 h - 1 . Os resultados demonstraram que a introdução de zinco na matriz wurtzita de CdS aumenta a atividade fotocatalítica e a estab ilidade do fotocatalisador em me io aquoso. / Energy and Environment are ones of the great challenges of humanity and the production of hydrogen from photo - induced reforming of glycerol aqueous solution is an investigation of great scientific interest and importan t fo r the society and the environment . This process can generate clean e nergy from renewable sources with low cost. In this sense, the present work proposes to develop semiconductor s, metal sulfide type and solid solutions type, Cd (1 - x) Zn x S , able to absorb vis ible light and decompos e water and glycerol leading to hydrogen production assisted by a simulator sunlight. Thus , it was developed a sonochemical method to synthesi ze semiconductor nanopar ticles with different Cd:Zn:S ratios in starting solutions. X - ray d iffraction analysi s confirmed the formation of pure sulfides and solid solutions phase s . The micrographs obtained by scanning electron microscopy reveal different morphologies depending on the zinc content in the solid solutions and the formation of CdS na no - spheres in hexagonal pure phase. The material s w ere also ch aracterized by EDX, DRS and textural analysi s by N 2 adsorption . The assessment of photocatalytic activity in hydrogen production showed that all samples containing Cd were active with respect to hydrogen production , exception S 8 sample ( Cd:S 1:8). The photocatalyst that showed the best activity was the solid solution obtained with the ratio 1:8:4 (Cd:Zn:S), with a hydrogen production rate of 239 μmol g - 1 h - 1 . The results demonstrated that the int roduction of zinc in CdS wurtzite matrix increases the photocatalyt ic activity and stability of the photocatalyst in aqueous medium

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-11-19T12:44:23Z No. of bitstreams: 1 luizeduardomendesmatheus.pdf: 1606990 bytes, checksum: 2736fa2230ff16ef4aaa41155178b616 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-11-23T13:06:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luizeduardomendesmatheus.pdf: 1606990 bytes, checksum: 2736fa2230ff16ef4aaa41155178b616 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T13:06:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luizeduardomendesmatheus.pdf: 1606990 bytes, checksum: 2736fa2230ff16ef4aaa41155178b616 (MD5) Previous issue date: 2018-09-03 / Na última década, o interesse (acadêmico e comercial) em torno da Comunicação por Luz Visível (VLC) aumentou consideravelmente, devido a fatores como a crescente demanda por recursos sem fio na Internet e às vantagens oferecidas pela transmissão de dados através da luz visível. Entretanto, a utilização da luz como meio de comunicação, principalmente em ambientes internos, oferece diversos desafios, como interferência e bloqueios criados por obstáculos. Ao mesmo tempo, este tipo de ambiente oferece uma rica infraestrutura de fontes de luz, que podem ser utilizadas para auxiliar na comunicação através de mecanismos multi-hop. A maioria dos trabalhos presentes na literatura adotam técnicas simples para construção de mecanismos multi-hop em redes VLC, focando principalmente em aumento de distância. Neste trabalho, foi desenvolvido um protocolo de roteamento dinâmico, DYRP-VLC (DynamicRoutingProtocolforVisibleLightCommunication),quetemcomoobjetivo aumentar o desempenho de sistemas VLC em ambientes dinâmicos, enquanto reage à obstáculos construindo rotas alternativas na rede. A avaliação do protocolo foi realizada em um ambiente real, utilizando a plataforma embarcada OpenVLC 1.0 e métricas adotadas para problemas de roteamento. Os resultados obtidos mostram que, usando o DYRP-VLC, a rede foi capaz de se adaptar a mudanças dinâmicas na comunicação, como sombras e obstáculos, com pouca sobrecarga. / In the last decade, the interest in Visible Light Communication (VLC) has increased considerably, from both academic and commercial perspectives, due to factors such as the growing demand for wireless resources and the advantages offered by the transmission of data through visible light. However, the use of light as a communication medium, especially in indoor environments, offers several challenges, which includes shadowing and interference caused by obstacles. At the same time, this type of environment offers a rich infrastructure of light sources, which can be used to aid communication through multi-hop mechanisms. Most of the works present in the literature adopt simple techniques to construct multi-hop mechanisms in VLC networks, focusing mainly on increasing distance. Inthisthesis,wedevelopedDYRP-VLC(DynamicRoutingProtocolforVisibleLight Communication), a reactive routing protocol which aims to increase the performance ofVLCsystemsindynamicenvironments,whilereactingtoobstaclesbyconstructing alternative routes in the network. The evaluation of the protocol was performed in a real environment, using OpenVLC 1.0 embedded platform and adopting metrics for routing problems. The results show that, by using DYRP-VLC, the network was able to adapt to dynamic changes in communication, such as shadows and obstacles, with low overhead.