O presente trabalho teve como objetivo obter precursores poliméricos à base de copolímeros estirênicos com diferentes graus de sulfonação para produção de membranas para células a combustível com eletrólito polimérico. A sulfonação dos copolímeros estirênicos foi feita com sulfato de acetila, tendo sido avaliado o efeito da concentração dos grupos polares ácidos incorporados na cadeia macromolecular no desempenho do polieletrólito. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infra-vermelho, termogravimetria (TGA), grau de sulfonação, capacidade de troca iônica e condutividade. Foram desenvolvidos filmes poliméricos, à partir dos polímeros sulfonados utilizando como matriz o poli(fluorvinilideno) (PVDF), com a finalidade de serem usados como membranas. Estes filmes foram caracterizados quanto às propriedades térmicas (por calorimetria diferencial de varredura - DSC e por termogravimetria - TGA), densidade, grau de inchamento, condutividade iônica e morfologia (por microscopia eletrônica de varredura - MEV).Os resultados mostram que o grau de sulfonação dos polímeros é afetado pela concentração do agente sulfonante e pelo tempo de reação. O grau de sulfonação provoca variações na capacidade de troca iônica e na condutividade dos polímeros sulfonados e das membranas produzidas a partir destes. Os filmes produzidos a partir de blendas feitas com as resinas sulfonadas e a matriz polimérica de PVDF apresentaram uma melhora nas propriedades mecânicas se comparado com as resinas sulfonadas, no entanto, os valores de condutividade apresentados por essas blendas (10-5 S.cm-1) ainda são inferiores ao exibidos pelas membranas comercialmente disponíveis (10-3 a 10-2 S.cm-1). / The aim of this work is to obtain polymer precursors based on styrene copolymers with different sulfonation degree, as an alternative material for the production of fuel cell membranes. Acetyl sulfate was used to carry out the sulfonation and the effect of the concentration of the acid polar groups incorporated into the macromolecular chain on the performance of the polyelectrolyte has been studied. The resulting polymers were analysed by Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetry (TGA). The polyelectrolytes were also evaluated regarding their degree of sulfonation, ion exchange capacity (IEC) and ionic conductivity. Polymeric films, i.e. membranes, were produced by blending the sulfonated styrene copolymers with poly(vinylidene fluoride) (PVDF). These films were characterized regarding their thermal properties (with differential scanning calorimetry - DSC and TGA), density, degree of swelling, ionic conductivity (with an electrochemical impedance spectroscope) and morphology (with an electron scanning microscope). The results show that the degree of sulfonation of the polymers is strongly affected by the conditions of the sulfonation reaction (i.e. sufonic acid content and reaction time). This will have a direct impact on the ionic exchange capacity and ionic conductivity of the sulfonated polymers and the membranes obtained with them. The films produced with the blends showed more suitable mechanical properties, however the conductivity of the membranes (10-5 S.cm-1) were inferior to that of commercially available membranes used in fuel cells (10-3 a 10-2 S.cm-1).

O presente trabalho teve como objetivo produzir diferentes membranas utilizando polímero convencional (poliestireno de alto impacto - HIPS) e polímero condutor (polianilinas - PAni's) dopadas com diferentes ácidos orgânicos (ácidos cânfor sulfônico, dodecil benzeno sulfônico e p-tolueno sulfônico) para aplicação em eletrodiálise. Dois métodos de processamento de membranas com HIPS e PAni foram testados: mistura mecânica em misturador e dissolução em solvente. As membranas foram caracterizadas através de espectroscopia infravermelho (FTIR), espectrometria Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), análise dinâmico mecânica (DMA), condutividade elétrica, quantidade de água absorvida e capacidade de troca iônica (CTI). Para análise do transporte iônico através das membranas HIPS e PAni foi utilizado uma célula de bancada com cinco compartimentos. Os ensaios de eletrodiálise foram realizados com as membranas sintetizadas para determinação do seu desempenho no transporte dos íons Na+¹, Ni+² e Cr+³. Uma membrana catiônica comercial Selemion® CMT foi usada como comparação. As membranas apresentaram resultados mais expressivos de permeabilidade para sódio, dentre os íons analisados, quando comparadas com a membrana comercial Selemion® CMT. / The aim of this work is to produce different membranes using conventional polymer (high impact polystyrene - HIPS) and conducting polymers (polyaniline - PAni) doped with different organic acids for use in electrodialysis. Two methods of processing of the membranes with HIPS and PAni were tested: mechanical mixture in blender and dissolution in solvent. The membranes were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), electrical conductivity, swelling and ion exchange capacity (IEC). For analysis of ion transport through membranes HIPS and PAni a five-compartment cell was used. The electrodialysis tests were performed with membranes synthesized for determination of their performance in the transport of ions in Na+¹, Ni+² and Cr+³. A commercial cationic membrane Selemion® CMT was used as comparison. The membranes showed the most significant permeability to sodium, among the ionic species, when compared with the commercial membrane Selemion® CMT.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:28:09Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_rr_me_jabo.pdf: 1373717 bytes, checksum: 8feae85a091e8b7d2e87e40dd1610d8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na reconstrução dos defeitos teciduais recomenda-se a utilização de implantes biológicos ou sintéticos; dentre os primeiros utilizam-se comumente material de membranas obtidas de diferentes espécies animais. Com isto o objetivo deste estudo foi verificar a morfologia estrutural e ultraestrutural do peritônio, pericárdio, túnica vaginal e fáscia lata de 15 ovinos da raça Santa Inês machos adultos, provenientes da Estância Santa Bárbara do município de Poloni, Estado de São Paulo. Essas membranas foram colhidas imediatamente após o abate dos animais; convenientemente identificadas e mantidas, individualmente em frascos com solução fisiológica de NaCl a 0,9% para seu transporte até o laboratório, onde foram processadas. Uma parte dessas amostras denominada a fresco foi imediatamente submetida à técnica histológica usual e a técnica para o preparo de material a ser observado ao microscópio eletrônico de varredura. A outra parte desse material foi subdivida em fragmentos destinados à conservação em glicerina a 98% para seu processamento em 15, 30, 60 e 90 dias, submetidas também à técnica usual histológica; e pequenos fragmentos conservados em glicerina até os 30 dias foram retirados e submetidos a técnica para o preparo para serem observados ao microscópio eletrônico de varredura. Ambas as amostras processadas foram analisadas e os resultados comparados. Constatou-se para todas as membranas analisadas, que tanto as amostras do material a fresco, quanto as conservadas em glicerina, ao serem observadas ao microscópio de luz, apresentaram a mesma constituição estrutural, embora, no caso do material conservado em glicerina... / In the reconstruction of the tissue defects use of biological implantations sends regards to it or synthetic, amongst the biological implantations they are used commontly material of gotten membranes of different animal species, with this the objective of this study was to verify the structural and ultra-structural morphology of the peritoneum, pericardium, tunica vaginalis and fáscia lata can of 15 ovines of the race male Saint Ines adult, proceeding from the Ranch Saint Barbara of the city of Poloni, State of São Paulo. These membranes had been harvested immediately after abate it of the animals; conveniently identified, being kept, individually in bottles with physiological solution of NaCl 0.9% for its transport until the laboratory, where they had been processed. A part of these samples called the cool one immediately was submitted to the usual histological technique and the technique for the material preparation to be observed to the electron microscope of sweepings. To another part of this material it was you subdivide in fragments destined to the conservation in glycerin 98% for its processing in 15, 30, 60 and 90 days, also submitted to the histological usual technique; e small fragments conserved glycerin until the 30 days had been removed and submitted the technique for the preparation to be observed to the electron microscope of sweepings...(Complete abstract, click electronic address below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-27Bitstream added on 2014-06-13T18:40:19Z : No. of bitstreams: 1 cabrera_fc_me_bauru.pdf: 4656699 bytes, checksum: a5fecfc7e09b6d60f2c221aa0d2cd019 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho, desenvolvido junto ao Grupo de Pesquisa em Novos Materiais e Aplicações, do Departamento de Física, Química e Biologia, da Faculdade de Ciência e Tecnologia FCT/UNESP Campus de Presidente Prudente, propomos realizar a investigação da fabricação de membranas de borracha a partir do látex extraído de árvores do gênero Hevea brasiliensis (clone RRIM 600 - Rubber Research Institute of Malaysia). As membranas são preparadas através da técnica de casting e utilizadas como substratos ativos (agente redutor e estabilizador) nas sínteses de nanopartículas (NPs) metálicas, pelo método de redução in situ, por meio de solução aquosa de cloreto de ouro (AuCl3), de modo que as nanopartículas sejam incorporadas tanto na superfície quanto no volume das membranas. Como objetivo principal propõe-se obter informações relevantes sobre os compostos ligados às membranas de borracha natural aos quais se atribuí a responsabilidade pela redução e estabilização das nanopartículas. Os resultados demonstram que a síntese de nanopartículas pode ser desenvolvida, com tamanhos médios por volta de 48 nm, incorporando-as como agregados na superfície das membranas de borracha natural. A redução das nanopartículas de ouro foi atribuída principalmente a componentes protéicos presentes na Fase Soro do látex. Os compósitos obtidos apresentam boa estabilidade térmica e foram utilizados, como aplicação, na construção de substratos flexíveis para a análise química por meio de espectroscopia micro-Raman analisando o efeito Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) e Surface Enhanced Ressonance Raman Spectroscopy (SERRS) e Surface Enhanced Ressonance Raman Spectroscopy (SERRS) / In this work, developed together the Research Group of New Materials and Applications, Department of Physics, Chemistry and Biology from Faculty of Science and Technology FCT/UNESP in Presidente Prudente, proposes to conduct research the manufacture of rubber membranes from natural latex extracted from trees from Hevea brasiliensis (clone RRIM 600 - Rubber Research Institute of Malaysia). This membranes were prepared by casting technique and used as active substrates (both reducing and stabilizer agent) in the synthesis of metal nanoparticles (NPs) by in situ reduction method, using gold chloride (AuCl3) aqueous solution, so that the nanoparticles are incorporated both on surface and embebbed into the membrances. The main objective is obtaining relevant information on the compounds of the natural rubber membrances which assigns responsability for the reduction and stabilization of nanoparticles. The results obtained demonstrate that the synthesis of nanoparticles achieved, with average sizes around 48 nm, incorporated on the surface of natural rubber membranes. The reduction of gold nanoparticles is attributed mainly to the protein components present in the serum phase of the latex. The composites showing good thermal stability and were used, as application, in the construction of flexible substrate for chemical analysis using micro-Raman spectroscopy evaluated the Surface Raman Spectroscopy (SERS) and Surface Enhanced Ressonance Raman Spectroscopy (SERRS) effects

O estudo sobre membranas alternativas para uso em células a combustível do tipo PEM (Proton Exchange Membrane) tem sido realizado por diferentes grupos de pesquisa em nível mundial. Visto que as membranas comerciais ainda tem alto custo e certas limitações de desempenho nas condições de operação de células e combustível movidas a hidrogênio e a álcool. Este trabalho teve como objetivo avaliar membranas não fluoradas preparadas a partir de poli(indeno) sulfonado e poli(álcool vinílico) (PVA) na forma de rede de polímeros semi-interpenetrantes (semi-IPN), sendo o PVA reticulado com diferentes agentes reticulantes (AR). As composições das membranas foram 80:20, 70:30 e 60:40 de SPInd e PVA, respectivamente, contendo 2,5, 5,0 ou 7,5% de glutaraldeído (GLU) ou ácido sulfosuccínico (SSA) como agentes reticulantes. Os polímeros e membranas obtidas foram avaliadas quanto ao teor de grupos sulfônicos (GS) e caracterizados por espectroscopia de infra-vermelho (FT-IR), termogravimetria (TGA), grau de inchamento em água, capacidade de troca iônica (IEC), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e análise dinâmico-mecânica (DMA). Os polímeros foram ainda avaliados em ensaio adaptado de tempo de oxidação induzida (OIT). A capacidade de troca iônica das membranas SPInd/PVA-AR variou na faixa de 1,86 a 2,87 meq.g-1, valor este considerado alto para membranas condutoras. As análises mostraram que as membranas SPInd/PVA-AR foram homogêneas apresentando excelente estabilidade térmica e alto grau de sulfonação (GS). Os valores de condutividade das membranas em temperatura ambiente foram da ordem de 10-6 S.cm-1, entretanto estas ainda necessitam ter melhor resistência mecânica e menor grau de inchamento para aplicação em células a combustível do tipo PEM. / The study on alternative membranes for use in fuel cells PEM (Proton Exchange Membrane) has been conducted by different research groups worldwide. As the commercial membranes still have high cost and performance limitations in certain operating conditions of fuel cells powered by hydrogen and alcohol. This study aimed to evaluate non-fluorinated membranes prepared from poly(indene) and sulfonated poly(vinyl alcohol) (PVA) to form semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN), the PVA crosslinked with different crosslinking agents (AR). The compositions of the membranes were 80:20, 70:30 and 60:40 for SPInd and PVA, respectively, containing 2.5, 5.0 or 7.5% of glutaraldehyde (GLU) or sulfosuccinic acid (SSA) as crosslinking agent. Polymers and membranes were evaluated by infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetry analysis (TGA). They were also characterized regarding the content of sulfonic groups (GS), ion exchange capacity (IEC) and water uptake, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and dynamic mechanical analysis (DMA) and oxidative induction time (OIT) adapted method. The ion exchange capacity of membranes SPInd/PVA-AR varied in the range from 1.86 to 2.87 meq g-1 which is substantially higher for conductive membranes. The analysis showed that the membranes were homogeneous and have an excellent heat resistance and high degree of sulfonation (DS). The conductivity values of the membranes at room temperature were the order of 10-6 S.cm-1, however higher mechanical strength and lower water uptake must be pursued for PEM fuel cells applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-05-06T11:22:29Z No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-08T11:30:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-08T11:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_RafaelSouzadaCosta.pdf: 5091626 bytes, checksum: 88605b8134036b45126c91eda37a2f66 (MD5) / Este trabalho trata da obtenção de solução analítica para a deformação de membranas com emprego da realidade virtual em tempo real. A simulação de membranas em ambientes virtuais fornece sensações visuais e táteis. Neste estudo, a plataforma CHAI 3D é responsável pelas sensações visuais que são transmitidas por meio do monitor de um computador e a interface de retorno de força, PHANTOM Omni®, aliada a essa plataforma, fornece aos usuários as sensações táteis. O método de deformação criado e implementado leva em consideração a Equação de Poisson e impõe a Condição de Contorno de Dirichlet que, por sua vez, possui solução analítica quando utilizamos a abordagem das Funções de Green. Duas situações são levadas em consideração nos cálculos, a primeira considera uma membrana homogênea no espaço livre e a segunda, considera uma membrana também homogênea, agora com borda fixa. A implementação das duas situações foi realizada utilizando-se o compilador e editor Microsoft® Visual Studio® 2008 em linguagem de programação C++. A segunda situação foi submetida a uma validação, a partir da comparação com o experimento de deformação de uma membrana de borracha homogênea real, a qual obteve-se êxito, uma vez que os gráficos comparativos entre o experimento real e a simulação possuem perfeita simetria e sobreposição. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper deals with obtaining the analytical solution for the deformation of membranes with use of virtual reality in real time. The simulation of membranes in virtual environments provides visual and tactile sensations. In this study, the platform CHAI 3D is responsible for visual sensations that are transmitted through a computer monitor and interface force feedback, PHANTOM Omni®, combined with that platform, provides users with tactile sensations. The method of deformation created and implemented taking into account the Poisson Equation and imposes the Dirichlet Boundary Condition which, in turn, has an analytical solution when we use the approach of Green's Functions. Two situations are taken into account in the calculations, the first considering a homogeneous membrane in free space and the second considers a membrane also homogeneous, now with fixed border. The implementation of the two conditions was performed using the compiler and publisher Microsoft® Visual Studio® 2008 programming language C++. The second case was submitted to a validation from the comparison with the experiment of deformation of a homogeneous real rubber membrane, which was obtained successfully, since the comparison charts between the actual experiment and simulation have perfect symmetry and overlap. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN / En este trabajo se ocupa de la obtención de la solución analítica para la deformación de las membranas con el uso de la realidad virtual en tiempo real. La simulación de membranas en entornos virtuales proporciona sensaciones visuales y táctiles. En este estudio, la plataforma CHAI 3D es responsable de sensaciones visuales que se transmiten a través de un monitor de ordenador y regeneración de la fuerza de la interfaz, PHANTOM Omni®, combinada con la plataforma, proporciona a los usuarios con sensaciones táctiles. El método de la deformación creada y aplicarse teniendo en cuenta la Ecuación de Poisson y impone la Condición de Contorno de Dirichlet que, a su vez, tiene una solución analítica cuando usamos el enfoque de las Funciones de Green. Dos situaciones se tienen en cuenta en los cálculos, teniendo en cuenta el primero de una membrana homogénea en el espacio libre y el segundo considera también una membrana homogénea, ahora con borde fijo. La aplicación de las dos condiciones se ha realizado mediante el compilador y editor de Microsoft® Visual Studio® 2008 lenguaje de programación C++. El segundo caso fue sometido a la validación de la comparación con el experimento de la deformación de una membrana de goma verdadera homogénea, que se obtuvo con éxito, ya que los gráficos de comparación entre la experiencia real y la simulación tienen una simetría perfecta y se solapan.

O estudo sobre membranas alternativas para uso em células a combustível do tipo PEM (Proton Exchange Membrane) tem sido realizado por diferentes grupos de pesquisa em nível mundial. Visto que as membranas comerciais ainda tem alto custo e certas limitações de desempenho nas condições de operação de células e combustível movidas a hidrogênio e a álcool. Este trabalho teve como objetivo avaliar membranas não fluoradas preparadas a partir de poli(indeno) sulfonado e poli(álcool vinílico) (PVA) na forma de rede de polímeros semi-interpenetrantes (semi-IPN), sendo o PVA reticulado com diferentes agentes reticulantes (AR). As composições das membranas foram 80:20, 70:30 e 60:40 de SPInd e PVA, respectivamente, contendo 2,5, 5,0 ou 7,5% de glutaraldeído (GLU) ou ácido sulfosuccínico (SSA) como agentes reticulantes. Os polímeros e membranas obtidas foram avaliadas quanto ao teor de grupos sulfônicos (GS) e caracterizados por espectroscopia de infra-vermelho (FT-IR), termogravimetria (TGA), grau de inchamento em água, capacidade de troca iônica (IEC), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e análise dinâmico-mecânica (DMA). Os polímeros foram ainda avaliados em ensaio adaptado de tempo de oxidação induzida (OIT). A capacidade de troca iônica das membranas SPInd/PVA-AR variou na faixa de 1,86 a 2,87 meq.g-1, valor este considerado alto para membranas condutoras. As análises mostraram que as membranas SPInd/PVA-AR foram homogêneas apresentando excelente estabilidade térmica e alto grau de sulfonação (GS). Os valores de condutividade das membranas em temperatura ambiente foram da ordem de 10-6 S.cm-1, entretanto estas ainda necessitam ter melhor resistência mecânica e menor grau de inchamento para aplicação em células a combustível do tipo PEM. / The study on alternative membranes for use in fuel cells PEM (Proton Exchange Membrane) has been conducted by different research groups worldwide. As the commercial membranes still have high cost and performance limitations in certain operating conditions of fuel cells powered by hydrogen and alcohol. This study aimed to evaluate non-fluorinated membranes prepared from poly(indene) and sulfonated poly(vinyl alcohol) (PVA) to form semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN), the PVA crosslinked with different crosslinking agents (AR). The compositions of the membranes were 80:20, 70:30 and 60:40 for SPInd and PVA, respectively, containing 2.5, 5.0 or 7.5% of glutaraldehyde (GLU) or sulfosuccinic acid (SSA) as crosslinking agent. Polymers and membranes were evaluated by infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetry analysis (TGA). They were also characterized regarding the content of sulfonic groups (GS), ion exchange capacity (IEC) and water uptake, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and dynamic mechanical analysis (DMA) and oxidative induction time (OIT) adapted method. The ion exchange capacity of membranes SPInd/PVA-AR varied in the range from 1.86 to 2.87 meq g-1 which is substantially higher for conductive membranes. The analysis showed that the membranes were homogeneous and have an excellent heat resistance and high degree of sulfonation (DS). The conductivity values of the membranes at room temperature were the order of 10-6 S.cm-1, however higher mechanical strength and lower water uptake must be pursued for PEM fuel cells applications.

O presente trabalho teve como objetivo produzir diferentes membranas utilizando polímero convencional (poliestireno de alto impacto - HIPS) e polímero condutor (polianilinas - PAni's) dopadas com diferentes ácidos orgânicos (ácidos cânfor sulfônico, dodecil benzeno sulfônico e p-tolueno sulfônico) para aplicação em eletrodiálise. Dois métodos de processamento de membranas com HIPS e PAni foram testados: mistura mecânica em misturador e dissolução em solvente. As membranas foram caracterizadas através de espectroscopia infravermelho (FTIR), espectrometria Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), análise dinâmico mecânica (DMA), condutividade elétrica, quantidade de água absorvida e capacidade de troca iônica (CTI). Para análise do transporte iônico através das membranas HIPS e PAni foi utilizado uma célula de bancada com cinco compartimentos. Os ensaios de eletrodiálise foram realizados com as membranas sintetizadas para determinação do seu desempenho no transporte dos íons Na+¹, Ni+² e Cr+³. Uma membrana catiônica comercial Selemion® CMT foi usada como comparação. As membranas apresentaram resultados mais expressivos de permeabilidade para sódio, dentre os íons analisados, quando comparadas com a membrana comercial Selemion® CMT. / The aim of this work is to produce different membranes using conventional polymer (high impact polystyrene - HIPS) and conducting polymers (polyaniline - PAni) doped with different organic acids for use in electrodialysis. Two methods of processing of the membranes with HIPS and PAni were tested: mechanical mixture in blender and dissolution in solvent. The membranes were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), electrical conductivity, swelling and ion exchange capacity (IEC). For analysis of ion transport through membranes HIPS and PAni a five-compartment cell was used. The electrodialysis tests were performed with membranes synthesized for determination of their performance in the transport of ions in Na+¹, Ni+² and Cr+³. A commercial cationic membrane Selemion® CMT was used as comparison. The membranes showed the most significant permeability to sodium, among the ionic species, when compared with the commercial membrane Selemion® CMT.

Orientador: Pedro Luiz Onofrio Volpe / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T00:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antunes_AlexandreMartinez_M.pdf: 3422157 bytes, checksum: 751d3f8b62f9b67af506691b355b6e43 (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Orientador : Eneida de Paula / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-28T10:33:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_AlexandredeAquino_M.pdf: 12161605 bytes, checksum: 67b1ecf73e749cb80408b243d9326e1d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Domínios lipídicos são regiões de composição diferente em uma mesma membrana, quer seja biológica ou sintética. A dinâmica destes domínios pode participar de processos bioquímicos e fisiológicos. Anestésicos locais são fármacos que agem sobre proteínas de membranas por um mecanismo ainda não totalmente conhecido, e cuja potência está fortemente correlacionada com sua hidrofobicidade. Oentre estes, a dibucaína (OSC) é um potente anestésico, com alto coeficiente de partição em favor das membranas, capaz de interferir com diversos processos fisiológicos e de reverter alguns efeitos do íon cálcio, um conhecido indutor de domínios lipídicos. Investigamos a interação da OBC com membranas e o efeito deste AL sobre domínios lipídicos naturais e induzidos por cálcio. As técnicas usadas foram Fluorescência Estática, Ressonância Paramagnética Eletrônica e Microscopia de Fluorescência. Verificamos que a oac possui um pKa de 8,4 e que deve localizar-se na altura do glicerol em membranas compostas por OOPC, o que favorece sua competição com o cálcio pelas cabeças polares de lipídios, e que a forma neutra apresenta maior afinidade pela membrana (_ = 1500) que a protonada (_ = 930). A fluorescência intrínseca da molécula foi analisada em água, em membranas e em soluções de diferentes polaridades; observamos diminuição no rendimento quântico de fluorescência da OSC, concomitante a um deslocamento para o azul nos meios mais apoiares. Experimentos de Ressonância Paramagnética Eletrônica com marcadores de spin do tipo nitróxido em alta concentração (exibindo alargamento dos espectros devido à interação de troca de estado de spin) mostraram que a OBC reverte domínios lipídicos induzidos por cálcio e por magnésio, em sistemas ternários de OOPC: POPA: 5-MeSL. Por microscopia de fluorescência (usando sondas do tipo nitro-benzoxadiol amino, NBO) notamos diferenças evidentes no padrão de formação de domínios lipídicos entre os tratamentos controle, com cálcio, com OBC e com ambos os aditivos, tanto em vesículas unilamelares gigantes quanto em eritrócitos e ghosts de eritrócitos marcados. As diferenças entre os tratamentos foram qualitativamente consistentes para os parâmetros de análise das imagens utilizados. Vimos também aqui o antagonismo entre a OSC e o cálcio e, além disso, uma aparente capacidade da OSC em reverter domínios induzidos por proteínas de membrana. Nossos resultados sugerem que a OSC reverte a separação lateral de fases induzida por cálcio ou proteínas de membrana; esta capacidade da OSC - não'observada em outros anestésicos locais - estaria relacionada à localização preferencial da DSC próximo à cabeça polar dos fosfolipídios. Tal fenômeno pode ser relevante nos processos membranares em que a DSC reconhecidamente interfere, mediados pela alteração do padrão dos domínios lipídicos, dentre os quais a fusão celular e a própria anestesia / Abstract: Lipid domains are compositionally different regions within biological or artificial membranes that may play an important role in physiological and biochemical events as well. Local anesthetics, however, acts upon membrane proteins by an still unknown mechanism and exibit a strong correlation between partition to membranes and anesthetic potency. Among this class of pharmaceuticals, dibucaine (OBC) is a potent one, with a high membrane partition, able to alter several physiological processes and revert some calciuminduced effects on artificial membranes. We have investigated the interaction of neutral and protonated forms of OBC with natural and artificial membranes and its effect upon naturally and calcium-induced lipid domains both in biological and artificial membrane systems. Our approach was based on Static Fluorescence, Electronic Paramagnetic Resonance (EPR) and Fluorescence Microscopy. Our experiments reveal a pKa of 8,4 for OBC and that its aromatic ring may be located close to the glycerol backbone of phospholipid membranes. Surprisingly, OBC emission decreased simultaneously to a classical blue shift when membranes are available or by reducing its solution polarity. EPR experiments strongly suggest that OBC reverts Ca+2- or Mg+2-induced lipid domains. The parameter ais increased in ternary systems composed by OOPC: POPA: 5MeSL when OBC is present, which is antagonic to calcium ion. Fluorescence Microscopy experiments revealed distinct patterns among OBC, Ca+2 or OBC plus Ca+2 treatments, in NBO-PA labeled liposomes, ghosts and erythrocytes. Although Kruskal-Wallis test were not able to tell which treatment differences were statistically significant, those differences were consistent through ali parameters analysed. We could observe antagonism between OBC and Ca+2, besides a further ability of OBC to disrupt naturally occurring lipid domains. These data suggest that OBC is able to revert Ca+2_, Mg+2 or protein-induced domains, for its favoured location close to the phospholipid head. Such phenomena may be relevant in lipid domain mediated processes, which may include anesthesia itself / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular