This final thesis goal has been to try and develop a titanium dioxide coating for water purification. The coating should be used in a manufacturing industry on textiles. Water purification is achieved through photocatalysis with titanium dioxide and UV-radiation, where hydroxyl radicals form through oxidation. The kind of textile fiber chosen for the substrates is a polyester fiber. The substrates have been developed in several different shapes. Two different knitted patterns was developed, one flat patterned and one wavy patterned. Another kind of substrate was a spacer-type and there was also a substrate made from a PET-bottle. The different substrates were chosen to compare the different coatings effect on different surfaces and the different coatings were developed from two types of titanium dioxide. The coated substrates have been analyzed for hydroxyl radical generating properties. By testing a sample of water with titanium dioxide against a sample with water that had no additives, it was shown that titanium dioxide generates more hydroxyl radicals. The results of the work showed that the recipe containing 3 % titanium dioxide and 3 % acrylic binder showed good properties for water purification. In addition, the results showed a stronger effect for the wavy patterned substrate then the flat patterned, which is an interesting result that should be researched further in the future. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Avaliar os efeitos da terapia fotodinâmica sobre as funções motoras do sistema nervoso e a dura-máter utilizando os fotossensibilizadores ftalocianina de cloro-alumínio e azul de metileno. Materiais e Métodos: Foram utilizados 56 ratos machos da raça Wistar, divididos em dois grupos. Um grupo foi submetido ao tratamento com terapia fotodinâmica (PDT) e o outro como grupo controle, nos quais foram utilizados os fotosensibilizadores sem a sua foto ativação. Os fotossensibilizadores foram aplicados sobre a dura-máter, após a realização de laminectomia, ao nível da T10. Os métodos de avaliação empregados foram a escala de avaliação funcional de Basso, Beattie e Bresnahan (BBB) e o estudo da dura-máter por meio da microscopia de luz. Resultados: Não foram observadas alterações nas atividades motoras dos animais submetidos à PDT, em relação ao grupo controle. As avaliações histológica e histopatológica não mostraram diferenças entre o grupo dos fotosensibilizadores ativados e o grupo controle, com relação ao processo inflamatório e à necrose tecidual. Conclusão: A PDT em conjunto com os fármacos fotossensibilizantes, ftalocianina de cloro-alumínio e azul de metileno não induziu efeitos neurotóxicos clínicos e/ou alterações histológicas sobre a dura-máter dos animais estudados. / To determine the effects of photodynamic therapy on motor functional activity and the dura mater using the photosensitizers aluminum chloride phthalocyanine and methylene blue. Material and Methods: Fifty-six male Wistar rats were divided into two groups, one submitted to photodynamic therapy (PDT) and the other submitted to the photosensitizers without their photoactivation (control). The photosensitizers were applied to the dura mater after laminectomy at the T10 level. The methods used for assessment were the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) functional evaluation scale and study of the dura mater by light microscopy. Results: No changes in motor activity were observed in the animals submitted to PDT compared to control. Histological and pathological evaluation did not show differences between the group exposed to activated photosensitizers and the control group regarding the inflammatory process and tissue necrosis. Conclusion: The joint use of PDT with the photosensitizing pharmaceuticals aluminum chloride phthalocyanin and methylene blue did not induce any clinical neurotoxic effects or histological changes in the dura mater of the animals studied.

Made available in DSpace on 2017-03-14T14:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-05 / O objetivo deste trabalho, dividido em dois estudos, foi avaliar: (1) a influência da terapia fotodinâmica antimicrobiana na alteração de cor da dentina utilizando azul de metileno e curcumina como fotossensibilizadores nas concentrações de 20, 40 e 60 µM e nos tempos de pré-irradiação de 2 e 5 minutos, irradiados com fonte de luz LED; e (2) a influência do mesmo tratamento antimicrobiano com os mesmos fotossensibilizadores, concentrações e tempos de pré-irradiação utilizados no estudo anterior, porém sobre alteração de cor em uma resina composta microhíbrida. No primeiro estudo foram confeccionados 130 espécimes a partir de dentes humanos extraídos, os quais foram seccionados em máquina de cortes Isomet. Após a imersão nos fotossensibilizadores, avaliou-se as alterações de cor através de um espectrofotômetro de colorimetria em quatro momentos: antes do início da imersão nas soluções dos fotossensibilizadores (L0), após imersão nos fotossensibilizadores (L1), após irradiação (L2), após 10 dias (L3), após 30 dias (L4) e após 60 dias (L5). Observou-se uma variação alta das médias de ∆E nos grupos com azul de metileno independentemente da concentração e do tempo de exposição, diminuindo a partir da leitura de 10 dias. Com os grupos com curcumina, houve uma variação inicial sem diferença significativa do controle, mantendo-se próxima a ele nas leituras seguintes. Ambos fotossensibilizadores apresentaram alterações significantes clinicamente em dentina segundo a classificação da ―National Bureau of Standards‖ (NBS), sendo a alteração com a curcumina menor que do azul de metileno. No segundo estudo foram confeccionados 130 espécimes de resina composta microhíbrida (Filtek Z250XT) utilizando uma matriz de aço (10x2mm). Após a confecção dos espécimes, estes foram imersos...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / This study, divided in two studies, was to evaluate: (1) the influence of antimicrobial photodynamic therapy in color change dentin using methylene blue and curcumin as photosensitizers in concentrations of 20, 40 and 60 uM and pre irradiation times 2 to 5 minutes, irradiated with a LED light source; and (2) the effect of the same antimicrobial treatment with the same photosensitizers, concentrations and pre-irradiation times used in the previous study, but on color change in a microhybrid composite. In the first study were produced 130 specimens from extracted human teeth, which were cut in Isomet cuts machine. After immersion in the photosensitizers, the color changes were evaluated using a spectrophotometer colorimeter in four stages: before the immersion in solutions of photosensitizers (L0) after immersion in photosensitizers (L1) after irradiation (L2), after 10 days (L3) after 30 days (L4) and 60 days (L5). There was a high variation of ΔE averages of the methylene blue groups independently of the concentration and exposure time, decreasing from a reading of 10 days. With curcumin groups, there was no significant difference initial variation control, remaining next to it in the subsequent readings. Both photosensitizers showed clinically significant changes in dentin according to the classification of ―National Bureau of Standards‖ (NBS), with a lowest change to curcumin that of methylene blue. In the second study were made 130 specimens microhybrid composite resin (Filtek Z250XT) using a steel matrix (10x2mm). After preparation of the specimens, they were immersed in solutions of photosensitizers and subsequently evaluated with a spectrophotometer Colorimetry in the same color reading moments performed in the previous study (initial, after immersion, after light irradiation, after 10, 30 and 60 days). In methylene blue groups was no statistically significant difference... (Complete abstract access below)

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Objetivos. Desenvolver um modelo experimental para identificaÃÃo de linfonodo sentinela (LS) da mama da cadela com uso de corante azul de metileno e comparÃ-lo com o azul patente, controlados por tecnÃcio. MÃtodos. O trabalho foi realizado em 23 cadelas, tendo-se observado a marcaÃÃo dos LS do primeiro par superior de mamas ao se injetarem 0,2 ml de TecnÃcio 99m ligado ao fitato (Tc 99m) e 0,5 ml de azul patente Guerbet V 2,5 % nos espaÃos subpapilares das mamas direitas e 0,2 ml de Tc-99m e 0,5 ml do azul de metileno 1 % nos mesmos espaÃos das mamas esquerdas. Resultados. Na mama direita, as tÃcnicas de biopsia de LS quando utilizados o Tc-99m e azul patente foram concordantes. Dos 23 LS estudados, somente um nÃo corou nem foi captante. O azul patente foi eficaz em 100 % quando comparado com os dois mÃtodos associados. Na mama esquerda, dos 23 LS estudados, somente dois nÃo coraram e um nÃo foi captante, sendo esta diferenÃa estatisticamente nÃo significante. A tÃcnica de biopsia do LS utilizando-se o azul de metileno apresentou-se com eficÃcia de 91,3 % quando utilizado isoladamente e de 100 % quando associado ao Tc-99m. ConclusÃo. O uso do azul de metileno associado ao radiofÃrmaco pode ser considerado como tÃcnica potencial na pesquisa transoperatÃria do LS das mamas, sendo uma opÃÃo menos onerosa e com menores efeitos alergÃnicos do que o azul patente / Objetivos. Desenvolver um modelo experimental para identificaÃÃo de linfonodo sentinela (LS) da mama da cadela com uso de corante azul de metileno e comparÃ-lo com o azul patente, controlados por tecnÃcio. MÃtodos. O trabalho foi realizado em 23 cadelas, tendo-se observado a marcaÃÃo dos LS do primeiro par superior de mamas ao se injetarem 0,2 ml de TecnÃcio 99m ligado ao fitato (Tc 99m) e 0,5 ml de azul patente Guerbet V 2,5 % nos espaÃos subpapilares das mamas direitas e 0,2 ml de Tc-99m e 0,5 ml do azul de metileno 1 % nos mesmos espaÃos das mamas esquerdas. Resultados. Na mama direita, as tÃcnicas de biopsia de LS quando utilizados o Tc-99m e azul patente foram concordantes. Dos 23 LS estudados, somente um nÃo corou nem foi captante. O azul patente foi eficaz em 100 % quando comparado com os dois mÃtodos associados. Na mama esquerda, dos 23 LS estudados, somente dois nÃo coraram e um nÃo foi captante, sendo esta diferenÃa estatisticamente nÃo significante. A tÃcnica de biopsia do LS utilizando-se o azul de metileno apresentou-se com eficÃcia de 91,3 % quando utilizado isoladamente e de 100 % quando associado ao Tc-99m. ConclusÃo. O uso do azul de metileno associado ao radiofÃrmaco pode ser considerado como tÃcnica potencial na pesquisa transoperatÃria do LS das mamas, sendo uma opÃÃo menos onerosa e com menores efeitos alergÃnicos do que o azul patente / Objectives. To develop an experimental model for identification of sentinel lymph node (SLN) of breast bitch with the use of methylene blue and compares it with the patent blue, both associated with technetium. Methods. 23 dogs, there was the marking of the SLN of the first upper pair of breasts to inject 0.2 ml of Tc-99m phytate bound to (99m) and 0.5 ml of patent blue Guerbet V 2,5 % in subpapilar spaces right breast and 0.2 ml of 99mTc and 0.5 ml of 1% methylene blue in the same spaces left breast. Results. In the right breast biopsy techniques using 99mTc SLN and blue dye are in agreement. Of the 23 SLN studied, only one was not flushed nor uptake. The patent blue was effective in 100% when compared with the two methods together. The left breast of 23 SLN studied, only two non-stained and one was not uptake, this difference was not statistically significant. The SLN biopsy technique using methylene blue appeared with a 91.3% effectiveness when used alone and 100% when associated with 99mTc. Conclusion: The use of methylene blue associated with the radiotracer technique can be considered as potential research intraoperative SLN of breast, suggesting a less costly and less allergenic effects that blue patent. / Objectives. To develop an experimental model for identification of sentinel lymph node (SLN) of breast bitch with the use of methylene blue and compares it with the patent blue, both associated with technetium. Methods. 23 dogs, there was the marking of the SLN of the first upper pair of breasts to inject 0.2 ml of Tc-99m phytate bound to (99m) and 0.5 ml of patent blue Guerbet V 2,5 % in subpapilar spaces right breast and 0.2 ml of 99mTc and 0.5 ml of 1% methylene blue in the same spaces left breast. Results. In the right breast biopsy techniques using 99mTc SLN and blue dye are in agreement. Of the 23 SLN studied, only one was not flushed nor uptake. The patent blue was effective in 100% when compared with the two methods together. The left breast of 23 SLN studied, only two non-stained and one was not uptake, this difference was not statistically significant. The SLN biopsy technique using methylene blue appeared with a 91.3% effectiveness when used alone and 100% when associated with 99mTc. Conclusion: The use of methylene blue associated with the radiotracer technique can be considered as potential research intraoperative SLN of breast, suggesting a less costly and less allergenic effects that blue patent.

O DNA é um alvo constante de modificações químicas, as quais resultam na ativação dos programas de reparo de danos no DNA. O DNA mitocondrial (DNAmt), uma molécula circular contendo aproximadamente 16,6 kb de extensão, é constantemente exposto às espécies reativas de oxigênio (EROs) devido a sua proximidade da cadeia transportadora de elétrons, presente na membrana mitocondrial interna. Quase todas as vias de reparo de DNA presentes no núcleo atuam também na mitocôndria, entretanto, a regulação das vias mitocondriais não é bem compreendida. As proteínas p53, ATM, mTOR e PGC1α participam, dentre outros papéis, do controle do metabolismo energético e das respostas a lesões no DNA nuclear. Dessa forma, decidimos gerar linhagens celulares com níveis reduzidos dessas proteínas como uma ferramenta para o estudo dos seus papéis na manutenção do DNAmt. Para isso, foram geradas linhagens celulares de HEK293 expressando constitutivamente shRNAs alvo-específicos, cuja diminuição da expressão das proteínas alvo foi confirmada através de western blotting. Neste trabalho, também foi estudado o papel de p53 na resposta ao estresse oxidativo mitocondrial provocado por azul de metileno (AM). O AM é um corante fotoativo capaz de atravessar membranas biológicas e, em células de mamíferos, se acumula em organelas, tais como a mitocôndria. Uma vez que p53 participa de diversas funções celulares e transloca para a mitocôndria sob condições de estresse, onde pode induzir apoptose ou modular o reparo de DNAmt, nós investigamos se p53 está envolvido na indução de morte celular após tratamento com AM fotoativado. Para isso, foram utilizados 2 clones com níveis reduzidos de p53 obtidos na primeira etapa deste trabalho. Sob condições normais, foi demonstrado que o silenciamento de p53 induziu uma forte redução do número de cópias de DNAmt e estimulou a proliferação celular quando fornecemos glicose ou galactose como substratos energéticos. A depleção de p53, ou a sua inibição farmacológica, resultaram em uma ligeira proteção quando as células foram submetidas ao tratamento com AM. Também foi demonstrado que AM provoca morte celular apoptótica de uma maneira dependente de p53, uma vez que a depleção dessa proteína protegeu a população do acúmulo de células em sub-G1. Portanto, nossos resultados sugerem que AM induz morte celular apoptótica em células HEK293, de uma maneira dependente de p53. Esse efeito pode ser mediado diretamente por p53, ou ainda, pelo seu papel na manutenção do número de cópias do DNAmt. / DNA is constantly being chemically modified, which results in activation of the DNA damage response program. The mitochondrial DNA (mtDNA), a circular molecule of 16.6 kb in length, is primary target of reactive oxygen species (ROS) due its proximity to the electron transport chain, in the mitochondrial inner membrane. Almost all known DNA damage repair pathways operating in the nucleus were also found in the mitochondrion; however, their regulation remains not well understood. The proteins p53, ATM, mTOR e PGC1α have many cellular functions, including control of energy metabolism and cell fate after stress. Thus, we hypothesized that those proteins could participate in maintaining of mtDNA, through direct or indirect roles. To test this hypothesis, we generated isogenic knockdown cell lines to further use them to study their role in the mtDNA damage response. For that, were generated HEK293 knockdown cell lines that stably express target-specific shRNAs. Efficient knockdown was checked using western blotting. Here, we also studied the role of p53 in the cellular response to mitochondrial oxidative stress induced by methylene blue (MB). MB is a photoactive dye that crosses biological membranes due to its lypophylic character and, in mammalian cells, accumulates in organelles such as mitochondria; however, its cytotoxic mechanism is not well understood. As the p53 protein participates in several cellular functions and translocates to mitochondria under stress conditions, where it can induce apoptosis or modulate mtDNA repair, we investigated whether p53 was involved in MB + light-induced cell death using p53 knockdown clones selected from the cell lines generated in the first phase of this work. Under normal conditions, p53 knockdown caused a decrease in mtDNA copy number and stimulated cellular growth supported by either glucose or galactose. After MB treatment, p53-kd cells showed a slight decrease in cell death compared to scrambled shRNA controls. Evaluation of cell death after MB treatment, using flow cytometry analysis, indicated that MB was able to induce significant levels of apoptotic cell death, which was dependent on p53 levels. Taken together, our results suggest that MB induces cell death, probably via apoptosis, in a p53 dependent manner. This effect may be mediated by p53 directly or by its role in mtDNA copy number maintenance.

O câncer de mama apresenta-se como um dos maiores problemas de saúde pública no mundo por ser, entre as mulheres, o primeiro em incidência e o segundo em número de óbitos. Este tipo de câncer apresenta alto grau de recorrência devido a falha no tratamento do tumor primário e o aparecimento de metástases da doença é a principal causa de mortalidade. As estratégias de tratamento nesse estágio não são específicas e comprometem a qualidade de vida das pacientes. A terapia fotodinâmica (PDT) aparece como uma alternativa terapêutica promissora. No entanto, a eficácia da PDT para o tratamento de tumores da mama, bem como os mecanismos que conduzem à morte celular permanecem obscuros. Para este propósito, neste estudo, nos propusemos a investigar mais profundamente os mecanismos moleculares envolvidos na morte celular induzida MB-PDT. Observou-se que a MB-PDT induz massiva morte celular em células tumorais preferencialmente. As células não-tumorigênicas foram significativamente mais resistentes à terapia em comparação com as células malignas. Análises morfológicas e bioquímicas das células em processo de morte apontou para mecanismos alternativos à apoptose clássica. A autofagia induzida por MB-PDT resultou em citoproteção ou citotoxicidade, dependendo do modelo de célula utilizado. No entanto, o comprometimento de uma destas vias não impediu o destino fatal das células tratadas com MB-PDT. Ao analisar os mecanismos de necrose regulada, observamos que a necroptose desempenhou um papel importante na morte celular induzida por MB-PDT. Adicionalmente, nossos resultados mostraram uma localização preferencial do MB nos lisossomos, o que nos levou a analisar o comprometimento destas organelas. Nós demonstramos por meio da atividade de catepsinas no citosol das células tratadas com MB-PDT, evidências de que a permeabilização da membrana lisossomal é outro mecanismo de necrose regulada responsável pelos efeitos citotóxicos da MB-PDT. Além de resistência à morte celular, as células tumorais também desenvolvem mecanismos de evasão do sistema imune. Neste estudo, também demonstramos que a MB-PDT tem o potencial de aumentar o número de células de linfócitos T CD4+. Por fim, também mostramos a eficácia da terapia em induzir morte celular seletiva às células tumorais em um modelo que recapitula a morfologia do epitélio glandular. Em resumo, demonstramos que vários mecanismos de morte celular são ativados por MB-PDT, uma vez que o comprometimento de uma via de morte celular não impediu o destino fatal das células tratadas com MB-PDT. No geral, os resultados obtidos nesta tese apontam a MB-PDT como uma terapia alternativa e eficaz para o tratamento do câncer de mama, exibindo uma ação de amplo espectro em células com diferentes mecanismos de resistência a vias de morte celular clássica, uma propriedade fundamental para uma terapia contra o câncer. Finalmente, as nossas observações destacam o potencial de MB-PDT como uma estratégia altamente eficaz para tratar o câncer de mama com segurança e possivelmente outros tipos de tumores. / Breast cancer is the main cause of mortality among women presenting high recurrence due to primary treatment failure. Photodynamic therapy (PDT) appears as a promising therapeutic alternative. However, the efficacy of PDT to treat breast tumors as well as the mechanisms that lead to tumorigenic cell death remain unclear. For this purpose, in this study, we set out to deeper investigate the molecular mechanisms involved in MB-PDT induced cell death. We observed that MB-PDT differentially induces massive cell death of tumor cells. Non-malignant cells were significantly more resistant to the therapy compared to malignant cells. Morphological and biochemical analysis of dying cells pointed to alternative mechanisms rather than classical apoptosis. MB-PDT-induced autophagy resulted in either cytoprotection or cytotoxicity depending on the cell model used. However, impairment of one of these pathways did not prevent the fatal destination of MB-PDT treated cells. When analyzing regulated necrosis mechanisms, we observed that necroptosis played an important role in MB-PDT-induced cell death. Additionaly, our results have shown preferential lysosomal MB localization. Furthermore, we have also presented evidences that the lysosome membrane permeabilization is another regulated necrosis mechanism responsible for MB-PDT cytotoxic effects. It is known that in addition to resistance to tumor cell killing therapies, malignant cells develop molecular mechanisms in order to evade the immune system. In this study, we have also been able to show that the MB-PDT has the potential to increase the number of T lymphocytes CD4+. Additionally, when using a physiological 3D culture model that recapitulates relevant features of normal and tumor breast tissue morphology, we found that MB-PDT differential action in killing tumor cell was even higher than what was detected in 2D cultures. In summary, we demonstrated that different cell death mechanisms are being activated upon MB-PDT induction, since impairment of only one cell death pathway did not prevent the fatal destination of MB-PDT treated cells. Overall, our observations point MB-PDT as an alternative and effective therapy for breast cancer treatment, displaying a broad-spectrum action on tumors with different resistance mechanisms to classic cell death pathways, a desired property for improving an anticancer therapy. Finally, our observations underscore the potential of MB-PDT as a highly efficient strategy to safely treat breast cancer and possibly other types of tumors.

Esta tese apresenta uma proposta para caracterização da fração fina de solos tropicais, baseada na superfície específica dos argilo-minerais nela presentes. A partir da superfície específica, determinada pela adsorção do corante azul de metileno, são estabelecidos graus de atividade para os solos analisados. Essa atividade é então comparada com a previsão de comportamento dos solos, obtida da classificação MCT (Miniatura, Compactado e Tropical). Para tanto, é feita uma avaliação dos fatores que influem nos ensaios de adsorção de azul de metileno (método da mancha) e, são comparados, exaustivamente, para 297 amostras de solos, os resultados da adsorção de azul de metileno com a previsão de comportamento dada pela MCT. Conclui-se que a utilização da adsorção de azul de metileno é promissora para a caracterização da fração fina de solos tropicais, permitindo estabelecer, com razoável segurança, a atividade dos argilo-minerais presentes e que existe uma boa concordância entre os resultados da adsorção de azul de metileno e os fornecidos pela classificação MCT. / A strategy to identify the thin fraction of tropical soils, based on the specific surfaces of its clay minerals, is presented in this work. The specific surface, obtained through the adsorption of methylene blue, helps to establish the activity levels of the studied soils. These levels are compared with the expected behavior of the same soils, obtained from the MCT classification (Miniature, Compacted, Tropical). The factors that can affect the adsorption tests made with methylene blue (using the spot test) are evaluated and 297 soil samples are exhaustively tested and compared with the expected behavior defined in the MCT classification. The main conclusion of the work is that the activity levels found with methylene blue adsorption seem to be a promising strategy for the identification of the thin fraction of tropical soils. It helps to assert, with a good degree of confidence, the activity levels of the mineral clay portions, showing a good agreement with the results of the MCT classification.

O presente trabalho descreve o preparo, a caracterização e o uso de eletrodo modificado com polímero de azul de metileno (PMB) imobilizado sobre a superfície de eletrodo de carbono vítreo (GCE-PMB) na análise do herbicida glifosato. O método utilizado para a preparação dos filmes do PMB foi a eletropolimerização. Os filmes preparados por este método apresentam características diferenciadas tais como robustez, estabilidade e propriedade redox satisfatória. As condições experimentais otimizadas foram a velocidade de varredura (50 mV s-1), o intervalo de potencial (-0,4 a +1,2 V), o número de ciclos (30) e o pH da solução do eletrólito suporte (pH 8). A solução de eletrólito suporte foi preparada a partir das soluções de tampão fosfato (0,05 mol L-1) e NaNO3 (0,1 mol L-1), pH 8. A mesma foi utilizada no preparo da solução de azul de metileno (MB) (0,25 x 10-3 mol L-1), no pré-tratamento do eletrodo de carbono vítreo (GC) por voltametria cíclica (CV) e no preparo de soluções para os estudos iniciais com o GCE-PMB. O pré-tratamento da superfície do eletrodo de GC foi realizado aplicando + 0,9 V por 240 s seguido de várias varreduras cíclicas de -0,4 a +1,0 V com velocidade de varredura de 50 mV s-1 até obter um perfil estável do voltamograma do eletrodo. Após o preparo do GCE-PMB, a atividade eletrocatalítica do eletrodo foi investigada para o Ácido Ascórbico (AA) e a L-Cisteína (L-Cys) por CV de -0,4 a +0,6. Foi observado aumento da corrente de pico e diminuição do sobrepotencial em relação ao eletrodo de GC. Nos estudos na presença do glifosato, o GCE-PMB apresentou resposta eletroquímica direta, por voltametria cíclica, para o glifosato (1,0 x 10-3 mol L-1) em solução de KCl 0,1 mol L-1 (pH 5,3) de -0,4 a +0,6 V e velocidade de varredura 50 mV s-1. A resposta voltamétrica apresentou picos anódico e catódico em 0,2 e 0, respectivamente. Para os estudos realizados por meio da técnica de voltametria de onda quadrada (SWV), os parâmetros freqüência, amplitude e incremento de varredura foram otimizados. A partir desses estudos foi possível obter informações relevantes sobre a interação do GCE-PMB com o glifosato. Os resultados mostraram que é possível observar a eletroatividade do herbicida glifosato sobre uma superfície eletródica sem a presença de metais como agentes complexantes. / This work describes the preparation, characterization and the use of the modified electrode with methylene blue polymer (PMB) immobilized onto the surface of glassy carbon electrode (GCE-PMB) in the analysis of the herbicide glyphosate. Concerning the methodology aspects, the method used for the preparation of the films PMB was the electropolymerization. The films prepared by this method present a differentiated characteristic such as robustness, stability and good redox properties. The optimized experimental conditions are the scan rate (50 mV s-1), the potential range (-0.4 to +1.2 V), the number of cycles (30) and the pH of the supporting electrolyte (pH 8). The supporting electrolyte solution was prepared from phosphate buffer solutions (0.05 mol L-1) and NaNO3 (0.1 mol L-1), pH 8. The same solution was used to prepare the solution of methylene blue (MB) (0.25 x 10-3 mol L-1), the pretreatment of the GC electrode by cyclic voltammetry (CV). It was also utilized in preparing solutions for the initial studies with GCE-PMB. The pre-treatment of the electrode surface of GC was performed, considering 0.9 V during 240 s, followed by several cyclic scans from -0.4 to 1.0 V (with scan rate of 50 mV s-1) until a stable profile of the voltammogram. After preparing the GCE-PMB, electrocatalytic activity it was investigated for Ascorbic Acid (AA) and L-Cysteine (L-Cys) by CV from -0.4 to +0.6 V. It was observed increase in peak current and decrease the overpotential comparing to glassy carbon electrodes. The GCE-PMB presented direct electrochemical response, for glyphosate (1 x 10-3 mol L-1) in KCl 0.1 mol L-1 (pH 5.3) from -0.4 to +0.6 V and scan rate 50 mV s-1. The voltammetric response showed anodic and cathodic peaks in 0.2 and 0, respectively. Using the square wave voltammetry (SWV), the parameters frequency, amplitude and scan increment were optimized. It was possible to find relevant information about the interaction between GCE-PMB and glyphosate. These results showed that is possible observe the electroactivity of glyphosate on a modified electrodic surface in absence of metals or complexing agents.

O DNA é um alvo constante de modificações químicas, as quais resultam na ativação dos programas de reparo de danos no DNA. O DNA mitocondrial (DNAmt), uma molécula circular contendo aproximadamente 16,6 kb de extensão, é constantemente exposto às espécies reativas de oxigênio (EROs) devido a sua proximidade da cadeia transportadora de elétrons, presente na membrana mitocondrial interna. Quase todas as vias de reparo de DNA presentes no núcleo atuam também na mitocôndria, entretanto, a regulação das vias mitocondriais não é bem compreendida. As proteínas p53, ATM, mTOR e PGC1α participam, dentre outros papéis, do controle do metabolismo energético e das respostas a lesões no DNA nuclear. Dessa forma, decidimos gerar linhagens celulares com níveis reduzidos dessas proteínas como uma ferramenta para o estudo dos seus papéis na manutenção do DNAmt. Para isso, foram geradas linhagens celulares de HEK293 expressando constitutivamente shRNAs alvo-específicos, cuja diminuição da expressão das proteínas alvo foi confirmada através de western blotting. Neste trabalho, também foi estudado o papel de p53 na resposta ao estresse oxidativo mitocondrial provocado por azul de metileno (AM). O AM é um corante fotoativo capaz de atravessar membranas biológicas e, em células de mamíferos, se acumula em organelas, tais como a mitocôndria. Uma vez que p53 participa de diversas funções celulares e transloca para a mitocôndria sob condições de estresse, onde pode induzir apoptose ou modular o reparo de DNAmt, nós investigamos se p53 está envolvido na indução de morte celular após tratamento com AM fotoativado. Para isso, foram utilizados 2 clones com níveis reduzidos de p53 obtidos na primeira etapa deste trabalho. Sob condições normais, foi demonstrado que o silenciamento de p53 induziu uma forte redução do número de cópias de DNAmt e estimulou a proliferação celular quando fornecemos glicose ou galactose como substratos energéticos. A depleção de p53, ou a sua inibição farmacológica, resultaram em uma ligeira proteção quando as células foram submetidas ao tratamento com AM. Também foi demonstrado que AM provoca morte celular apoptótica de uma maneira dependente de p53, uma vez que a depleção dessa proteína protegeu a população do acúmulo de células em sub-G1. Portanto, nossos resultados sugerem que AM induz morte celular apoptótica em células HEK293, de uma maneira dependente de p53. Esse efeito pode ser mediado diretamente por p53, ou ainda, pelo seu papel na manutenção do número de cópias do DNAmt. / DNA is constantly being chemically modified, which results in activation of the DNA damage response program. The mitochondrial DNA (mtDNA), a circular molecule of 16.6 kb in length, is primary target of reactive oxygen species (ROS) due its proximity to the electron transport chain, in the mitochondrial inner membrane. Almost all known DNA damage repair pathways operating in the nucleus were also found in the mitochondrion; however, their regulation remains not well understood. The proteins p53, ATM, mTOR e PGC1α have many cellular functions, including control of energy metabolism and cell fate after stress. Thus, we hypothesized that those proteins could participate in maintaining of mtDNA, through direct or indirect roles. To test this hypothesis, we generated isogenic knockdown cell lines to further use them to study their role in the mtDNA damage response. For that, were generated HEK293 knockdown cell lines that stably express target-specific shRNAs. Efficient knockdown was checked using western blotting. Here, we also studied the role of p53 in the cellular response to mitochondrial oxidative stress induced by methylene blue (MB). MB is a photoactive dye that crosses biological membranes due to its lypophylic character and, in mammalian cells, accumulates in organelles such as mitochondria; however, its cytotoxic mechanism is not well understood. As the p53 protein participates in several cellular functions and translocates to mitochondria under stress conditions, where it can induce apoptosis or modulate mtDNA repair, we investigated whether p53 was involved in MB + light-induced cell death using p53 knockdown clones selected from the cell lines generated in the first phase of this work. Under normal conditions, p53 knockdown caused a decrease in mtDNA copy number and stimulated cellular growth supported by either glucose or galactose. After MB treatment, p53-kd cells showed a slight decrease in cell death compared to scrambled shRNA controls. Evaluation of cell death after MB treatment, using flow cytometry analysis, indicated that MB was able to induce significant levels of apoptotic cell death, which was dependent on p53 levels. Taken together, our results suggest that MB induces cell death, probably via apoptosis, in a p53 dependent manner. This effect may be mediated by p53 directly or by its role in mtDNA copy number maintenance.

Radiosensitization is a novel targeted therapy strategy where chemical compounds are being explored to enhance the sensitivity of the tissue to the effects of ionizing radiation. Among the different radiosensitizers alternatives, nanomaterials have shown promising results by enhancing tumor injury through the production of free radicals and reactive oxygen species (ROS). In this work, Gold-supported titania (Au@TiO2) nanocomposites were synthesized through an innovative strategy using X-ray irradiation, and their potential as radiosensitizers was investigated. Radiosensitization of Au@TiO2 nanocomposites was assessed by monitoring the decomposition of Methylene Blue (MB) under X-ray irradiation in the presence of the nanomaterial. Radiosensitization of Au@TiO2 was thoroughly investigated as a function of parameters such as Au loading, TiO2 particle size, nanomaterial concentration, different irradiation voltages, and dose rates. Results showed that the presence of Au@TiO2 increases significantly the absorbed dose, thus enhancing MB decomposition. The mechanism behind Au@TiO2 radiosensitization relies on their interaction with X-rays. TiO2 produces reactive ROS whereas Au leads to the generation of photoelectrons and Auger electrons upon exposure to X-rays. These species lead to an enhanced degradation rate of the dye, a feature that could translate to cancerous cells damage with minimal side effects. The radiosensitization effect of Au@TiO2 nanocomposites was also tested in biological settings using Microcystis Aeruginosa cells. The results showed an increase in cell damage when irradiated in the presence of Au@TiO2 nanocomposites. Au@TiO2 nanocomposites were fabricated using X-ray radiolytic synthesis, a method that diverges from conventional fabrication processes and leads to negligible by-product formation, an important feature for medical and catalytic applications. In this work, Au nanoparticles are supported on TiO2 with a mean particle size of either 6.5 nm or 21.6 nm, using different ligands such as NaOH or urea, and under different absorbed doses to determine the effects of these parameters on the nanomaterials’ characteristics. Overall, Au@TiO2 synthesized by X-rays showed remarkable promise as radiosensitizers, a concept relevant to a number of medical, biological and environmental applications.