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Validation of structural heterogeneity in Cryo-EM datasets by cluster ensembles = Validação de heterogeneidade estrutural em dados de Crio-ME por comitês de agrupadores / Validação de heterogeneidade estrutural em dados de Crio-ME por comitês de agrupadores

Righetto, Ricardo Diogo, 1986- 08 August 2014 (has links)
Orientadores: Fernando José Von Zuben, Rodrigo Villares Portugal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Righetto_RicardoDiogo_M.pdf: 5898819 bytes, checksum: c98b9e2b61390aa847a4a6040d3f550b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Análise de Partículas Isoladas é uma técnica que permite o estudo da estrutura tridimensional de proteínas e outros complexos macromoleculares de interesse biológico. Seus dados primários consistem em imagens de microscopia eletrônica de transmissão de múltiplas cópias da molécula em orientações aleatórias. Tais imagens são bastante ruidosas devido à baixa dose de elétrons utilizada. Reconstruções 3D podem ser obtidas combinando-se muitas imagens de partículas em orientações similares e estimando seus ângulos relativos. Entretanto, estados conformacionais heterogêneos frequentemente coexistem na amostra, porque os complexos moleculares podem ser flexíveis e também interagir com outras partículas. Heterogeneidade representa um desafio na reconstrução de modelos 3D confiáveis e degrada a resolução dos mesmos. Entre os algoritmos mais populares usados para classificação estrutural estão o agrupamento por k-médias, agrupamento hierárquico, mapas autoorganizáveis e estimadores de máxima verossimilhança. Tais abordagens estão geralmente entrelaçadas à reconstrução dos modelos 3D. No entanto, trabalhos recentes indicam ser possível inferir informações a respeito da estrutura das moléculas diretamente do conjunto de projeções 2D. Dentre estas descobertas, está a relação entre a variabilidade estrutural e manifolds em um espaço de atributos multidimensional. Esta dissertação investiga se um comitê de algoritmos de não-supervisionados é capaz de separar tais "manifolds conformacionais". Métodos de "consenso" tendem a fornecer classificação mais precisa e podem alcançar performance satisfatória em uma ampla gama de conjuntos de dados, se comparados a algoritmos individuais. Nós investigamos o comportamento de seis algoritmos de agrupamento, tanto individualmente quanto combinados em comitês, para a tarefa de classificação de heterogeneidade conformacional. A abordagem proposta foi testada em conjuntos sintéticos e reais contendo misturas de imagens de projeção da proteína Mm-cpn nos estados "aberto" e "fechado". Demonstra-se que comitês de agrupadores podem fornecer informações úteis na validação de particionamentos estruturais independetemente de algoritmos de reconstrução 3D / Abstract: Single Particle Analysis is a technique that allows the study of the three-dimensional structure of proteins and other macromolecular assemblies of biological interest. Its primary data consists of transmission electron microscopy images from multiple copies of the molecule in random orientations. Such images are very noisy due to the low electron dose employed. Reconstruction of the macromolecule can be obtained by averaging many images of particles in similar orientations and estimating their relative angles. However, heterogeneous conformational states often co-exist in the sample, because the molecular complexes can be flexible and may also interact with other particles. Heterogeneity poses a challenge to the reconstruction of reliable 3D models and degrades their resolution. Among the most popular algorithms used for structural classification are k-means clustering, hierarchical clustering, self-organizing maps and maximum-likelihood estimators. Such approaches are usually interlaced with the reconstructions of the 3D models. Nevertheless, recent works indicate that it is possible to infer information about the structure of the molecules directly from the dataset of 2D projections. Among these findings is the relationship between structural variability and manifolds in a multidimensional feature space. This dissertation investigates whether an ensemble of unsupervised classification algorithms is able to separate these "conformational manifolds". Ensemble or "consensus" methods tend to provide more accurate classification and may achieve satisfactory performance across a wide range of datasets, when compared with individual algorithms. We investigate the behavior of six clustering algorithms both individually and combined in ensembles for the task of structural heterogeneity classification. The approach was tested on synthetic and real datasets containing a mixture of images from the Mm-cpn chaperonin in the "open" and "closed" states. It is shown that cluster ensembles can provide useful information in validating the structural partitionings independently of 3D reconstruction methods / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica
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Características estruturais e ultraestruturais da junção miotendínea do músculo esternomastóideo de ratos Wistar recém-nascidos, adultos e idosos / Structural and ultrastructural features of myotendinous junction of the sternomastoid muscle of newborns, adults and aged Wistar rats

Adriano Polican Ciena 25 July 2013 (has links)
A junção miotendínea (JMT) é a principal área de transmissão de força e de lesões do sistema muscular esquelético, atuando no posicionamento e estabilização articular. O estudo morfológico das estruturas e ultraestruturas da JMT do músculo esternomastóideo (EM) demonstrará as características desde o nascimento, ao revelar os esboços iniciais do desenvolvimento, sua completa formação na fase adulta e possíveis alterações e comprometimentos morfofuncionais em decorrência do processo fisiológico do envelhecimento. O objetivo do presente estudo consiste em descrever as características estruturais e ultraestruturais da JMT do músculo EM de ratos Wistar recém-nascidos, adultos e idosos empregando os métodos de microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. Foram utilizados 45 ratos Wistar, em três grupos (n=15): Grupo Recém-nascido: animais com 5 dias de vida; Grupo Adulto: animais com 4 meses de idade; Grupo Idoso: animais com 24 meses de idade. Os animais, após anestesia, foram dissecados os músculos EM e as JMT destes foram processadas de acordo com os métodos empregados. As características morfológicas da JMT do Grupo Recém-nascido revelaram o seu esboço durante o desenvolvimento, através da interação das células musculares e elementos da matriz extracelular, destacando delgadas dobras no sarcolema e elevada atividade celular através de inúmeras tenoblastos e mitocôndrias ovais aglomeradas. No Grupo Adulto revelaram características clássicas da JMT em destaque às dobras do sarcolema formando longas projeções denominadas de evaginações e invaginações sarcoplasmáticas. No Grupo Idoso foram observadas alterações na JMT, com espessamento em ambos os níveis das invaginações sarcoplasmáticas e nas comunicações centrais com as junções laterais, além de espessamento de feixes de fibras colágenas e redução celular nesta área. Conclui-se que a JMT desde os estágios iniciais de desenvolvimento ao envelhecimento apresentam intenso processo de formação, remodelamento e alterações em decorrência do processo fisiológico do envelhecimento. / The myotendinous junction (MTJ) is the main area of power transmission and injuries of the musculoskeletal system, working on positioning and joint stabilization. The morphological study of the structures and ultrastructures of JMT muscle esternomastóideo (EM) demonstrated characteristics from birth, to reveal initial development, its complete training in adulthood and possible changes and compromises morphofunctional due to the physiological process of aging. The aim of this study is to describe the structural and ultrastructural features of JMT muscle EM Wistar rat newborns, adults and the elderly employing the methods of light microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. We used 45 Wistar rats into three groups (n = 15): Newborn Group: animals with 5 days of life; Adult Group: animals with 4 months of age; Group Aged: animals 24 months of age. The animals, after anesthesia, the muscles were dissected and the MTJ these were processed in accordance with the methods employed. The morphological characteristics of the JMT Group Newborn revealed his sketch during development, through the interaction of muscle cells and extracellular matrix elements, highlighting the slender folds sarcolemma and high cellular activity through numerous mitochondria oval crowded and tenoblastos. In Adult Group revealed classic features of JMT with highlight the folds of the sarcolemma forming long projections denominated evaginations and invaginations of the sarcoplasmic membrane. In Aged Group changes were observed in the MTJ with thickening at both levels of sarcoplasmic invaginations and in communications with the central lateral junctions, and thickening of collagen fibers and reduced cell in this area. We conclude that the JMT since the early stages of development to aging have intense training process, remodeling and changes due to the physiological process of aging.
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Sistemas adesivos universais = resistência de união ao esmalte e dentina, padrão de fratura e análise ultramorfológica = Universal adhesive systems: bond strength to enamel and dentin, failure pattern and ultramorphology analysis / Universal adhesive systems : bond strength to enamel and dentin, failure pattern and ultramorphology analysis

Vermelho, Paulo Moreira, 1967- 27 August 2018 (has links)
Orientador: Marcelo Giannini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vermelho_PauloMoreira_D.pdf: 2479320 bytes, checksum: 0d9cc50e5276a8b6e9a933c7dcd3239c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os objetivos deste estudo foram analisar as características ultramorfológicas da interface de união dente-resina, a resistência de união ao esmalte e dentina pelo método da microtração e os padrões de fratura dos espécimes testados. Dois adesivos "universais ou multi-molde" (Scotchbond Universal, 3M ESPE e All-Bond Universal, Bisco) foram testados nos modos autocondicionantes e com condicionamento prévio e comparados aos métodos tradicionais de união ao esmalte e dentina (grupos controles) utilizando os adesivos Optibond FL (Kerr) e Clearfil SE Bond (Kuraray Noritake). Esmalte e dentina de terceiros molares humanos foram utilizados nos procedimentos adesivos, os quais foram realizados com as instruções dos fabricantes. Após a aplicação dos adesivos, um bloco de compósito foi construído em incrementos. Os dentes foram seccionados longitudinalmente para obtenção de espécimes em formato de "palitos" para o ensaio de resistência de união por microtração (n=8) e as análises em microscopia eletrônica de transmissão (MET) (n=2). Os espécimes foram testados após 24 horas ou um ano de armazenamento em saliva artificial. Para a MET, solução traçadora de nitrato de prata foi utilizada para mostrar espaços nanométricos e evidências de degradação na área de união. As superfícies fraturadas dos espécimes foram observadas em microscopia eletrônica de varredura e os dados de resistência de união analisadas pela ANOVA três-fatores, teste de Tukey e Dunnett (5%). O condicionamento prévio do esmalte aumentou a resistência de união dos adesivos universais, mas essa reduziu após o armazenamento por um ano. Os adesivos universais mostraram menor resistência de união em esmalte que o grupo controle quando utilizados no modo autocondicionante no tempo de 24 horas. Nenhuma diferença significativa foi encontrada na resistência de união em dentina nos dois tempos de avaliação quando comparados aos adesivos universais e os controle. O armazenamento por um ano reduziu a resistência de união em dentina apenas para um adesivo universal usando no modo autocondicionante. A análise fractográfica em esmalte mostrou predomínio de fraturas mistas e coesivas na camada de adesivo. Em dentina, o predomínio foram fraturas mistas, adesivas e coesivas em compósito. A observação da ultramorfologia em MET mostrou a formação de hibridização e zonas de interação entre todos os adesivos em esmalte e dentina nos dois modos de aplicação. Sinais de nanoinfiltração foram identificados na área de união dentina-resina para os adesivos Scotchbond Universal e Clearfil SE Bond após armazenamento por um ano. Os resultados sugerem que armazenamento por um ano pode reduzir a resistência de união quando os adesivos universais foram aplicados em esmalte condicionado, mas em dentina condicionada não houve redução da resistência de união, exceto para o adesivo Scotchbond Universal. No esmalte a resistência de união do grupo controle foi maior que a dos adesivos universais no modo autocondicionante. Após o armazenamento por um ano, a resistência de união dos adesivos universais em esmalte tratado com ácido fosfórico não diferiu do grupo controle. Em dentina, não foi encontrada diferença significativa entre adesivos universais e os grupos controles, independente do modo de condicionamento / Abstract: The aims of this study were to analyze the ultramorphological characteristics of tooth¿resin interfaces, the microtensile bond strength of multimode adhesive systems bonded to enamel and dentin, and the failure pattern of tested specimens. Two multimode adhesives (Scotchbond Universal, 3M ESPE; All-Bond Universal, Bisco) were tested in both self-etch and etch-and-rinse modes and compared to control groups using traditional bonding techniques (Optibond FL, Kerr; Clearfil SE Bond, Kuraray Noritake) in enamel and dentin. Enamel and dentin from third human molars were used for bonding and adhesives used according to the manufacturer¿ instructions. A composite resin block was incrementally applied to bonded surfaces, and teeth were sectioned transversely to the tooth-composite interface to obtain specimens for microtensile bond strength (n=8) and transmission electron microscopy (TEM) analysis (n=2). Specimens were tested after storage for either 24 hours or 1 year in artificial saliva. For TEM, a silver tracer solution was used to reveal nanometer-sized spaces and evidence of degradation within resin¿dentin interfaces. Fractured surfaces of tested specimens were analyzed under scanning electron microscopy. Bond strength data were analyzed by three-way ANOVA and by Tukey¿s and Dunnett¿s tests (?=5%). The acid-etching mode increased the enamel bond strength of multimode adhesives; however, bond strength decreased after storage for 1 year. Multimode adhesives showed lower enamel bond strength than the control group adhesive when used in self-etch mode for 24 hours. No significant differences in dentin bond strength were noted between multimode and control adhesives in either evaluation period. Storage for 1 year only reduced the dentin bond strength for a multimode adhesive used in self-etch mode. Mixed and cohesive-within-adhesive-layer failures were predominant in enamel. In dentin most fractures were mixed, adhesive along the dentin or enamel, and cohesive within the composite layer. TEM analysis identified hybridization and interaction zones in dentin and enamel for all adhesives and application modes. Silver impregnation was detected on dentin¿resin interfaces after storage of specimens for 1 year only with the Scotchbond Universal and Clearfil SE Bond samples. Results suggested that storage for 1 year can reduce bond strength when multimode adhesives are applied on an etched surface, but the dentin bond strength was not affected when using the etch-and-rinse mode (except for the Scotchbond Universal sample). The enamel bond strengths of the control group adhesives were higher than those obtained for multimode adhesives in the self-etch mode. After storage for 1 year, the bond strengths of multimode adhesives in etched enamel did not differ from those of the control group adhesive. In dentin, no significant difference was noted between the multimode and control group adhesives, regardless of etching mode / Doutorado / Dentística / Doutor em Clínica Odontológica
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Síntese por feixe de íons de GaN-layer sobre GaAs

Coelho Júnior, Horácio January 2018 (has links)
O Nitreto de Gálio (GaN) é um semicondutor de gap direto, motivo de numerosas pesquisas científicas, principalmente devido a sua importância na fabricação de dispositivos de alta potência e optoeletrônicas. Ligas de GaN como InGaN e AlGaN, por exemplo, possibilitam a fabricação de LEDs e LASERs azuis. Neste nosso estudo selecionamos o Arseneto de Gálio (GaAs) como um substrato viável para síntese de GaN mediante a permuta de Arsênio (As) por Nitrogênio (N) fundamentada em três passos: a) incorporação de N por implantação iônica em GaAs (à 350, 450 ou 550 ºC) em elevadas fluências (1, 2, 3 ou 4 × 1017 N/cm2); b) maior estabilidade das ligações Ga-N frente às de Ga-As; e c) expurgo de As da região contendo N implantado mediante recozimentos (à 550, 650, 750, 850 ou 1000 ºC) sob fluxo de N2. Uma capa de ~ 125 nm de Nitreto de Silício (Si3N4) foi depositada por sputtering sobre o GaAs previamente a implantação à quente: camada de sacrifício que pode ser removida após a síntese. Análises por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Espectroscopia de Raios- X por Dispersão em Energia (EDS) demonstraram que, no estado como-implantado da fluência de 3 × 1017 N/cm2, formam-se bolhas de N para ambos os lados da interface Si3N4/GaAs e a região implantada do GaAs amorfiza. Após um recozimento à 850 ºC/5 min, observou-se uma elevada degradação da camada de Si3N4, fragilizada pela formação das bolhas de N. Formou-se uma camada contínua de GaN (GaN-layer) de ~ 70 nm na sua fase hexagonal, sustentada por “pilares” no substrato GaAs, entre os quais existem extensos vazios. Medidas TEM em alta resolução (HRTEM) e por Difração de Elétrons de Área Selecionada (SAED) revelaram que a GaN-layer apresenta forte tendência à epitaxia com o substrato GaAs (relações de epitaxia são aqui apresentadas), e regiões estruturalmente espelhadas (i.e., twins). SAED sobre os pilares evidenciaram uma fase transicional cúbica, com um parâmetro de rede substancialmente menor (0,42 ± 0,01) nm que o reportado na literatura (0,45 nm). Estudos por Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford e Canalização (RBS/C) mostraram que a GaN-layer é rica em N (Ga1,00N1,90, para 3 × 1017 N/cm2) e apresenta canalização (para implantações de 2 e 3 × 1017 N/cm2), confirmando o caráter monocristalino identificado por TEM. Medidas de Fotoluminescência (PL) confirmam emissão na região do gap de banda do α-GaN (~ 3,4 eV), bem como bandas associadas a defeitos estruturais do material. Também foi investigado o efeito de campos de tensão provenientes de bolhas de Hélio (He) mediante a realização da síntese a partir de substrato GaAs pré-implantado com He. Neste caso, as bolhas, que se formam no GaAs durante a implantação de N à quente e extinguem-se após recozimentos, limitam a difusão de N para o interior do substrato, conduzindo a formação de uma GaN-layer mais espessa (~ 120 nm) e com bem mais N (Ga1,00N2,80). Como consequência, a GaNlayer apresentou um caráter mais policristalino. / The Gallium Nitride (GaN) is a direct gap semiconductor, is issue of numerous scientific research, mainly due to its importance in the manufacture of high power devices and optoelectronic devices. GaN alloys, as InGaN and AlGaN, for example, enable the production of LEDs and blue LASERs. In this study, we have selected Gallium Arsenide (GaAs) as a suitable substrate for GaN synthesis through Arsenic (As) replacement by Nitrogen (N), based on three steps: a) incorporation of N by ion implantation into GaAs (at 350, 450 or 550 ºC) at high fluences (1, 2, 3 or 4 × 1017 N/cm2); b) higher stability of the Ga-N bonds compared to the Ga-As ones; and c) purge of As from the region containing implanted N by annealing (at 550, 650, 750, 850 or 1000 ºC) under N2 flow. A 125-nm cap-layer of Silicon Nitride (Si3N4) was deposited by sputtering on GaAs prior to the hot implantation: it is a sacrifice layer which can be removed after the synthesis. Transmission Electron Microscopy (TEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) analyzes demonstrated that, on the as-implanted state of the fluence of 3 × 1017 N/cm2, N bubbles are formed on both sides of the Si3N4/GaAs interface and the implanted region of GaAs amorphizes. After annealing at 850 °C/5min, a high degradation of the Si3N4 layer was observed, weakened by the formation of N bubbles. A continuous layer of GaN (GaN-layer) of ~ 70 nm was formed in its hexagonal phase, supported by “pillars” on the GaAs substrate, with extensive voids in between them. High-Resolution TEM (HRTEM) and Selected Area Electron Diffraction (SAED) measurements revealed that the GaN-layer exhibits a strong tendency to epitaxy with the GaAs substrate (epitaxial relationships are here presented), and structurally mirrored regions (i.e., twins). SAED on the pillars showed a transitional cubic phase, with a lattice parameter substantially smaller (0.42 ± 0.01) nm than the one reported in the literature (0.45 nm). Rutherford Backscattering Spectrometry studies and Channeling (RBS/C) showed that the GaN-layer is rich in N (Ga1.00N1.90, for 3 × 1017 N/cm2) and presents channeling (for implantations of 2 and 3 × 1017 N/cm2), corroborating the monocrystalline nature identified by TEM. Photoluminescence (PL) measurements confirm emission in the band gap region of a- GaN (~ 3.4 eV), as well as bands associated to structural defects in the material. It was also investigated the effect of strain fields from Helium (He) bubbles through synthesis starting up from He pre-implanted GaAs substrate. In this case, the bubbles, which are formed in the GaAs during the hot N-implantation and are annihilated after annealing, limit the N diffusion into the substrate, leading to the formation of a thicker GaN-layer (~ 120 nm) and with much more N (Ga1.00N2.80). As a result, the GaN-layer presented an aspect more polycrystalline.
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Avaliação do tratamento de superfície com laser de Er:YAG de pulso super curto sobre a adesão em dentina hígida e afetada por cárie: estudo longitudinal / Evaluation of Super Short Pulse Er:YAG laser treatment on adhesion of sound and caries affected dentin: longitudinal study

Azevedo, Cynthia Soares de 11 December 2015 (has links)
Este estudo longitudinal investigou a influência de tratamentos de superfície com o laser de Er:YAG com 50?s de largura de pulso sobre a adesão de dois sistemas adesivos autocondicionantes (SA) em dentina hígida (DH) e dentina afetada por cárie (DAC) através dos teste de resistência de união (RU) de microcisalhamento (?SBS), teste de ultramicrodureza da camada de adesivo (NdA) e da camada híbrida (NdCH), além de análise da interface adesiva com microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise qualitativa dos tratamentos de superfície realizados foi executada através de MEV e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A dentina oclusal planificada de 215 molares humanos foi protegida com verniz ácido resistente, exceto em janela de 4x5mm para produção de DAC artificial após 7 dias de desafio cariogênico com biofilme de S. mutans, permitindo dados pareados por substrato. Os espécimes foram divididos nos grupos experimentais de acordo com: tratamento de superfície [controle-sem tratamento-(G1); Laser 80-80mJ, 2 Hz, 12.58J/cm2-(G2); Laser 50-50mJ, 10 Hz, 9.4J/cm2-(G3)]; sistema adesivo [Clearfil SE Bond(CF) e Single Bond Universal(SB)]; substrato [DH(h) ou DAC(a)] e tempo de armazenamento em saliva artificial [24 horas (24) ou 1 ano (1)], compondo 24 grupos experimentais: CFG1h24; CFG1h1; CFG1a24; CFG1a1; CFG2h24; CFG2h1; CFG2a24; CFG2a1; CFG3h24; CFG3h1; CFG3a24; CFG3a1; SBG1h24; SBG1h1; SBG1a24; SBG1a1; SBG2h24; SBG2h1; SBG2a24; SBG2a1; SBG3h24; SBG3h1; SBG3a24; SBG3a1. Nos grupos tratados com laser a largura temporal de pulso foi ajustada em 50?s. A resina composta Z350XT foi utilizada para a confecção dos corpos de prova. Os sistemas adesivos foram aplicados de acordo com as instruções do fabricante. As análises de MEV e MET de superfície avaliaram somente o efeito dos tratamentos em ambos os substratos testados. Os valores de RU e de nanodureza foram analisados através do teste de ANOVA (três fatores) e do teste de comparações múltiplas de Tukey (?=0,05). Para o teste de ?SBS, para ambos os SA, e todos tratamentos de superfície, a DAC apresentou valores de RU menores comparados à DH; a influência do armazenamento em saliva artificial foi substrato dependente: corpos de prova obtidos com DAC apresentaram queda nos valores de RU após 1 ano de armazenamento, enquanto nenhuma diferença entre os grupos experimentais foi observada em dentina hígida. NdA revelou que apenas os corpos de prova construídos com CF apresentaram redução dos valores após 1 ano. A NdCH obtida com CF e SB, resultou em menores valores em DAC comparada à DH, após 1 ano de armazenamento ambos os substratos apresentaram redução da NdCH, para todos tratamentos de superfície. A MEV revelou que todas as interfaces adesivas, especialmente aquelas obtidas em DAC, sofreram degradação intensa após 1 ano. Os tratamentos com Laser 80 e Laser 50 promovem alteração superficial característica de ablação em DAC e DH, conforme observado em MEV de superfície, e alterações de fibrilas colágenas observadas em MET. Independentemente dos SA, a adesão e nanodureza em DAC é menor que em DH. Todas as interfaces adesivas obtidas foram sensíveis ao armazenamento em saliva artificial por 1 ano. A adesão não foi influenciada pelo tratamento com o laser Er:YAG com 50?s de largura de pulso. / This longitudinal study investigated the influence of super short pulse Er:YAG laser treatment on microshear bond strength (?SBS), adhesive and hybrid layer nanohardness test and qualitative interface scanning electron microscopy (SEM) of two self-etch adhesive systems to sound (SD) and caries-affected like dentin (CAD). Additionally, qualitative investigation of surface treatments by SEM and transmission electron microscopy (TEM) were performed. CAD lesions (4x5mm) were produced by 7 days S. mutans biofilm cariogenic challenge in 215 human ground flat human dentin specimens, enabling paired data by substrate. Specimen were divided in groups according to surface treatment [control-no treatment-(G1); Laser 80-80mJ, 2Hz, 12.58J/cm2-(G2); Laser 50-50mJ, 10Hz, 9.4J/cm2-(G3)]; self-etching adhesive system [Clearfil SE Bond(CF) and Single Bond Universal(SB)]; substrate [SD(h) or CAD(a)] and artificial saliva storage [24 hours(24) or 1 year(1)]: CFG1h24; CFG1h1; CFG1a24; CFG1a1; CFG2h24; CFG2h1; CFG2a24; CFG2a1; CFG3h24; CFG3h1; CFG3a24; CFG3a1; SBG1h24; SBG1h1; SBG1a24; SBG1a1; SBG2h24; SBG2h1; SBG2a24; SBG2a1; SBG3h24; SBG3h1; SBG3a24; SBG3a1. Pulse duration was set in 50?s for laser groups. ?SBS, nanohardness and interface SEM specimen preparation was constructed with Z350XT composite resin. Adhesive systems were applied according to manufacturer\'s instructions. Surface SEM and TEM specimen only evaluated treatment effects on distinct substrates. The ?SBS and nanohardness means were analysed using three-way ANOVA and Tukey´s multiples comparisons test (?=0.05). For ?SBS test, for both adhesive systems, and all surface treatments, CAD revealed lower ?SBS values compared to SD; the influence of artificial saliva storage was substrate dependent. CAD specimens resulted in lower ?SBS values after 1 year, while no difference among experimental groups was observed in SD. The adhesive layer (AL) nanohardness statistical evaluation revealed that only CF specimens decreased the AL nanohardness after 1 year of storage. The hybrid layer (HL) produced with CF and SB, resulted in lower nanohardness values for CAD than SD, which reduces after 1 year storage, for all surface treatments. Interface SEM analysis revealed that all adhesive interfaces, especially those in CAD, have experienced degradation after 1 year of storage. Laser 80 and Laser 50 promotes surface ablation characteristics in CAD and SD, as noted in surface SEM and collagen fibrils alterations observed in TEM. Despite of adhesive systems, bonding and nanohardness to CAD is lower than to SD. All tested adhesive interfaces were sensitive to saliva storage. Surface treatment with 50?s Er:YAG laser did not influence on bonding.
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Efeitos da terapia de fotobiomodulação sobre a matriz extracelular de membrana celular (cell sheet) de células-tronco da polpa dentária humana / Effects of photobiomodulation therapy on the extracellular matrix of human dental pulp cell sheets

Villavicencio, Pablo Ruben Garrido 09 November 2018 (has links)
A terapia de fotobiomodulação (PBMT do inglês photobiomodulation therapy) exerce efeitos benéficos em processos relevantes para a regeneração tecidual. A técnica de membranas celulares (CSs; cell sheets) pode gerar grande quantidade de células organizadas em uma matriz extracelular (MEC) produzida por essas células. A constituição de MEC das CSs pode ser de importância para a regeneração de tecidos. O colágeno tipo I, a fibronectina e a tenascina são proteínas da MEC já detectadas em CSs de células-tronco da polpa dentária humana. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de diferentes parâmetros de PBMT sobre a arquitetura (histologia), composição proteica (Western blotting e imunoistoquímica) e ultraestrutura (MEV e MET) da MEC de CSs de células-tronco da polpa dental humana. As células-tronco foram descongeladas e recaracterizadas através da análise de seu perfil imunofenotípico avaliado pela expressão de moléculas de superfície utilizando citometria de fluxo para marcadores associados a células-tronco mesenquimais (MSC do inglês mesenchymal stem cells; CD105, CD146 e CD44) e não associados (CD45, CD34 e CD14). As CSs foram formadas em placas de cultivo celular após 15 dias em cultura em meio clonogênico suplementado com vitamina C (20 ?g/ml). As culturas celulares foram alocadas em 3 grupos experimentais diferentes, como segue: Controle: nenhum tratamento adicional; PBMT1 e PBMT2. A PBMT foi realizada com um laser diodo vermelho contínuo, aplicando-se os seguintes parâmetros gerais: 660nm, 20mW, 0,028cm2 e 0,71W/cm2. Os parâmetros do PBMT1 foram: 4s, 3J/cm2 e 0,08J por ponto, e o PBMT2: 7s, 5J/cm2 e 0,14J por ponto. As irradiações foram realizadas em dias alternados durante todo o período do experimento, em modo pontual (5 pontos / poço ou 13 por placas de 100 mm de diâmetro) em contato com a base da placa. Após a formação das CSs, 15 dias após o plaqueamento, estas foram submetidas a análises histológica, imunoistoquímica, Western blotting, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Comparações estatísticas foram realizadas (p <0,05). As células apresentaram perfil imunofenotípico clássico de MSCs, mostrando a expressão de marcadores associados a MSCs, enquanto a expressão dos marcadores não associados a MSCs estavam ausentes. O colágeno tipo I, colágeno tipo III e fibronectina estavam presentes no MEC das CSs. Western blotting revelou maior síntese de fibronectina nas CSs submetidas ao PBMT1. A ultraestrutura geral dos CSs foi diversa nos 3 grupos experimentais. As CSs do grupo PBMT1 apresentaram aspecto epitelióide, enquanto no grupo PBMT2 as CSs apresentaram células isoladas e fusiformes dispostas em feixes unidirecionais. MET identificou uma MEC mais madura e sinais de apoptose nos grupos submetidos à PBMT. A PBMT influenciou a composição e ultraestrutura da MEC de CSs de células-tronco da polpa dentária. Assim, a PBMT pode ser importante na determinação da qualidade mecânica das CSs, o que pode favorecer a terapia celular, facilitando o transplante das células-tronco. / Photobiomodulation therapy (PBMT) improves processes relevant to tissue regeneration. The technique of cell sheets (CSs) can generate large amount of cells organized in an extracellular matrix (ECM) produced by these cells. The constitution of the ECM of CSs could be of importance for tissue regeneration. Type I collagen, fibronectin and tenascin are ECM proteins already detected in CSs of human dental pulp stem cells. The aim of this study was to investigate the effects of different PBMT parameters on the architecture (histology), protein composition (Western blotting and immunohistochemistry) and ultrastructure (SEM and MET) of the MEC of CSs of human dental pulp stem cells. Dental pulp stem cells were thawed and recharacterized by the expression profile of the surface molecules using flow cytometry for mesenchymal stem cells (MSC) -associated (CD105, CD146 and CD44,) and non associated (CD45, CD34 and CD14) markers. The CSs were formed in cell culture plates after 15 days in culture in clonogenic medium supplemented with vitamin C (20 ?g/ml). The cell cultures were allocated in 3 different experimental groups, as follows: Control: no further treatment; PBMT1 and PBMT2. PBMT was performed with CW red diode laser applying the following general parameters: 660nm, 20mW, 0.028cm2 spot size and 0.71W/cm2. The PBMT1 parameters were: 4s, 3J/cm2 and 0.08J per point, and the PBMT2: 7s, 5J/cm2, and 0.14J per point. The irradiations were done on alternate days throughout the experimental time, in a punctual mode (5 points/well or 13 points/100mm-diameter dishes) in contact at the base of the plate. After the CSs formation, 15 days after plating, they were submitted to histology, immunohistochemistry, Western blotting, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy analyses. Statistical comparisons were performed (p<0.05). The cells presented the classical immunoprofile of MSCs showing the expression of MSCs-associated markers, whereas the expression of the MSCs non-associated markers were absent. The type I collagen, type III collagen and fibronectin were present in the MEC of the CSs. Western blotting revealed a higher amount of fibronectin in the CSs submitted to PBMT1. The overall ultrastructure of the CSs was diverse in the 3 experimental groups. PBMT1 leads to epithelial-like CS, whereas the PBMT2 leads to a CSs with isolated fusiform cells arranged in unidirectional bundles. MET identified a more mature ECM and signs of apoptosis in the PBMT groups. PBMT may influence the composition and ultrastructure of the ECM of CSs of dental pulp stem cells. Thus, PBMT could be of importance in the determination of the mechanical quality of CSs, which may favor cell therapy by improving the CS transplantation approach.
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Análise morfológica e da resistência de união da superfície dentinária irradiada com os lasers de Er:YAG e Er,Cr:YSGG / Morphological analysis and micro-tensile bond strength of dentin surface irradiated with Er:YAG and Er,Cr:YSGG lasers

Moretto, Simone Gonçalves 03 March 2009 (has links)
Avanços na tecnologia introduziram o laser como um grande aliado na remoção seletiva do tecido cariado. Entretanto, o efeito dos lasers e seus diferentes parâmetros nos tecidos duros dentais e fibrilas colágenas não foi completamente estudado. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da irradiação com os lasers de Er:YAG e Er,Cr:YSGG na morfologia e na resistência de união da dentina irradiada à resina composta. Sessenta e quatro hemi-discos de dentina obtidos de terceiros molares humanos foram aleatoriamente divididos em 9 grupos (n=7): G1 Controle (não irradiado); G2 Laser de Er:YAG 250 mJ, 4 Hz; G3 Laser de Er:YAG 200 mJ, 4 Hz; G4 Laser de Er:YAG 180 mJ, 10 Hz; G5 Laser de Er:YAG 160 mJ, 10 Hz; G6 - Laser de Er,Cr:YSGG 2W, 20 Hz; G7 - Laser de Er,Cr:YSGG 2,5W, 20 Hz; G8 - Laser de Er,Cr:YSGG 3W, 20 Hz; G9 - Laser de Er,Cr:YSGG 4W, 20 Hz. Destes, vinte e sete amostras (n=3) foram processadas e destinadas à avaliação em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para análise morfológica de superfície e em corte transversal da dentina irradiada. Nove fragmentos (n=1) foram submetidos à Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e vinte e sete (n=3) foram restaurados para análise da interface adesiva. Para o teste de resistência de união, 45 superfícies dentinárias planificadas foram restauradas e, após 24 horas de armazenamento em água, foram submetidas ao teste de microtração. O teste de ANOVA (=5%) foi realizado e verificou-se que o G1 apresentou os maiores valores de resistência de união quando comparado aos demais grupos experimentais. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos irradiados, e a análise morfológica revelou para estes grupos uma superfície irregular, com aparência escamosa, sem smear layer e com os túbulos dentinários abertos. Nos cortes transversais foi possível observar que esses efeitos se estendem à subsuperfície dentinária e resultam na formação de um padrão modificado dos tags durante o processo de hibridização. Os resultados deste estudo in vitro sugerem que a irradiação com os lasers de Er:YAG e Er,Cr:YSGG promovem um padrão morfológico específico da superfície dentinária, os quais podem interferir negativamente nos valores de resistência de união à resina composta. / Improvements on technology have introduced the laser as a great ally in the selected removal of dental caries. However, the different laser parameters and their effects on dental hard tissues and collagen fibrils have not yet been completely studied. The aim of the present study was to evaluate the effect of Er:YAG and Er,Cr:YSGG laser irradiation on dentin morphology and on microtensile bond strength of resin composite to the irradiated dentin. Sixty-four dentin hemi-disks obtained from sound human third molars were randomly divided into 9 groups (n=7): G1 Control, G2 Er:YAG Laser 250 mJ, 4 Hz; G3 Er:YAG Laser 200 mJ, 4 Hz; G4 Er:YAG Laser 180 mJ, 10 Hz; G5 Er:YAG Laser 160 mJ, 10 Hz; G6 - Er,Cr:YSGG Laser 2W, 20 Hz; G7 - Er,Cr:YSGG Laser 2,5W, 20 Hz; G8 - Er,Cr:YSGG Laser 3W, 20 Hz; G9 - Er,Cr:YSGG Laser 4W, 20 Hz. Twenty seven specimens (n=3) were processed for Scanning Electron Microscopy (SEM) for surface and cross-sectional morphological analysis. Nine specimens (n=1) were processed for Transmission Electron Microscopy (TEM) and twenty seven (n=3) were restored to evaluate the adhesive interface. For the microtensile bond strength (^TBS) test, 45 flat occlusal dentin surfaces were restored and after storage in water for 24h, were submitted to ^TBS test. ANOVA (=5%) showed that G1 (control group) presented the highest ^TBS values when compared with the irradiated groups, which did not differ from each other. SEM analysis showed an irregular scaly surface, free of smear layer and with open dentinal tubules. The cross-sectional dentin micrographs showed that the effects of laser extended to the dentin subsurface resulting in a pattern of tags modified in the hibridization process. The findings of this in vitro study showed that both Er:YAG and Er,Cr:YSGG laser irradiation resulted in a specific morphological pattern of dentin that negatively affects the bond strength to resin composite to such dentin.
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Xylella fastidiosa adesão e colonização em vasos do xilema de laranjeira doce, cafeeiro, ameixeira, fumo e espécies de cigarrinhas vetoras e formação de biofilme sobre película de poliestireno. / Xylella fastidiosa - adhesion and colonization in xylem vessels of sweet orange, coffee, plum and tabacco, and insect vectors and formation of biofilme on polystyrene surface.

Alves, Eduardo 06 March 2003 (has links)
X. fastidiosa é uma bactéria fitopatogênica limitada ao xilema, que tem afetado um grande número de plantas no Brasil e no mundo. Muitos trabalhos já foram realizados sobre esta bactéria, mas pouco se conhece a respeito da adesão, colonização e expressão dos sintomas. Os objetivos deste trabalho foram: a) através do uso da microscopia eletrônica e de luz, determinar e relacionar o número de vasos colonizados de citros, cafeeiro e ameixeira com a sintomatologia em folhas; b) estudar a adesão, migração radial e colonização dos vasos do xilema do pecíolo de folhas de citros pela bactéria; c) estudar algumas variáveis experimentais que afetam a expressão dos sintomas em fumo; d) verificar os sítios de ligação da bactéria em cigarrinhas vetores; e) estudar a adesão e a formação do biofilme por X. fastidiosa em superfície de poliestireno, como uma nova metodologia. Os resultados mostraram em ameixeira e cafeeiro uma relação entre o número de vasos colonizados e a expressão de sintomas necróticos, relação esta que não pode ser observada para citros, o qual apresentava um número de vasos colonizados do pecíolo bem menor que o das outras duas espécies. No estudo da bactéria nos vaso do xilema de citros foi possível verificar as diversas fases do processo de colonização do xilema, bem como a capacidade da bactéria em degradar a parede celular primária da pontuação e migrar para os vasos adjacentes. Neste estudo foi também possível verificar respostas da planta à bactérias caracterizadas pela produção de cristais no lúmen dos vasos do xilema e o acúmulo de goma e hiperplasia de células nas folhas. No estudo com variedades de fumo verificou-se que a cultivar Havana apresentou expressão de sintomas mais intensa que as variedades TNN e RP1 e que o aparecimento dos mesmos não foi influenciado pelo volume de inóculo e pelo local de inoculação, mas sim pela adubação com sulfato de amônio, a qual retardou o aparecimento dos sintomas e reverteu os sintomas inicias em folhas após a aplicação. Em cigarrinhas, células bacterianas com morfologia similar as de X. fastidiosa, foram visualizadas aderidas pela parte lateral na câmara do cibário (sulco longitudinal, parede lateral e membrana do diafragma) de Acrogonia citrina, e Oncometopia facialis, no canal do apodeme de Dilobopterus costalimai e pela parte polar no precibário de O. facialis. Finalmente, no estudo da adesão de X. fastidiosa a película de poliestireno, os resultados revelaram as várias fases da formação do biofilme, aspectos da sua arquitetura, e indicaram que a técnica é uma ferramenta adequada para o estudo da formação do biofilme e também da morfologia das bactérias. Os resultados são discutidos em termos de modelos de adesão e colonização, da bactéria e importância para o conhecimento dos mecanismos de patogenicidade da bactéria em plantas e transmissão pelos vetores. / X. fastidiosa is a xylem-limited bacterium that has been affecting a high number of plants in Brazil and in the world. A lot of researches were already accomplished on this bacterium, but little is known regarding the adhesion, colonization and expression of the symptoms in plants. The objectives of this work were: a) through the use of electron microscopy and of light microscopy determine and to correlate the number of xylem colonized vessels of petiole of sweet orange, coffee and plum with chlorosis and leaf scorching in leaves; b) study the adhesion, radial migration and colonization of the vessels of the petiole xylem of sweet orange by the bacterium; c) study some experimental variables that affect the expression of symptoms in tobacco; d) verify the retention sites of the bacterium in sharpshooters; d) study the adhesion and biofilm formation by X. fastidiosa on polystyrene surface. The results showed a relationship between the number of colonized vessels in plum and coffee and the expression of necrotic symptoms. However, that relationship was not observed for sweet orange, which presented a number of colonized vessels smaller than the other two species. In the study of the bacterium in the xylem vessels of sweet orange it was possible to verify the several phases of the colonization process of the xylem as well as the ability of the bacterium to degrade the primary cell wall of the pit and migrate to adjacent vessels. It was also possible to verify responses of the plant to the bacterium characterized by the production of crystals in the lumen of the xylem vessels and gum accumulation and hyperplasia in the leaf cells. Regarding the tobacco varieties it was verified that the expression of symptoms is more intense in the cultivar Havana than in the cultivars TNN and RP1. It was also seen that symptoms expression was not influenced by the inoculum volume or the inoculation place, but it was altered by fertilization with ammonium sulfate, which delayed the beginning of the symptoms and reverted the symptoms in leaves after the application. In sharpshooters, bacterial cells exhibiting morphology similar to X. fastidiosa were visualized attached to the lateral side in the cibarium camera (longitudinal, lateral wall and membrane of the diaphragm) of Acrogonia citrina, and Oncometopia facialis, in the apodemal channel of Dilobopterus costalimai, and in the polar part in the pre-cibarium of O. facialis. Finally, in the study of the adhesion of X. fastidiosa on polystyrene surface, the results revealed the several phases of biofilm formation; aspects of its architecture, and it also indicated that the technique is an appropriate tool to study of the formation of biofilms and also of the bacterial morphology. The results are discussed regarding adhesion models, colonization, and distribution of the bacterium in the plant and the importance of knowing the pathogenicity mechanisms of X. fastidiosa and its transmission by the insect vectors.
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Estudo de eletrocatalisadores nanoestruturados de Pt/C e Pt-Co/C depositados em carbono de alta área superficial: efeitos morfológicos e composicionais frente à reação de redução de oxigênio / Study of Pt/C and Pt-Co/C electrocatalysts deposited in high surface area carbon: morphological and compositional effects in the oxygen reduction reaction

Flávio Ryoichi Nikkuni 29 July 2013 (has links)
Neste trabalho a atividade de eletrocatalisadores suportados em carbono de alta área superficial (Vulcan XC-72), Pt/C, Pt3Co/C e PtCo/C frente à reação de redução de oxigênio (RRO) foi correlacionada com as mudanças morfológicas, estruturais e composicionais sofridas em testes de envelhecimento eletroquímico acelerado. Os meios eletrolíticos utilizados foram ácido sulfúrico em várias concentrações e o ionômero/membrana de Nafion&reg;. Os envelhecimentos se basearam em protocolos que consistiram na imposição ao eletrodo de diferentes saltos potenciostáticos ou em manter o seu potencial em um valor com constante. Os saltos potenciostáticos envolveram alternar o potencial do eletrodo a cada 1 minuto, variando entre os valores de 0,9 e 0,1 V vs ERH; 0,9 e 0,6 V vs ERH; 1,05 e 0,10 V vs ERH e 1,05 e 0,65 V vs ERH por 15 horas; No envelhecimento por polarização fixa, o eletrodo foi mantido durante 15 horas, nos seguintes potenciais: 0,9; 0,6 e 0,1 V vs ERH. Após o envelhecimento 0,9 - 0,1 V vs ERH as atividades dos catalisadores Pt-Co/C se mantiveram constantes porém houve uma melhora para o caso da Pt/C. Já para 1,05 - 0,10 V vs ERH também houve uma melhora para Pt/C, enquanto que para os outros catalisadores houve perda de atividade. Para todos os demais protocolos houve perda na atividade catalítica.<br/> Um microscópio eletrônico de transmissão (MET) acoplado a um espectrômetro de energia dispersiva de raios X (X-EDS) foi utilizado para caracterizar os catalisadores novos e envelhecidos. Uma peculiaridade destas medidas é o uso da técnica microscopia eletrônica de transmissão de localidade idêntica (ILTEM), na qual o objetivo é analisar uma mesma região ou partícula antes e depois do envelhecimento acelerado de modo a acompanhar as evoluções morfológicas, estruturais e composicionais referentes ao envelhecimento do catalisador. Em geral foi possível observar que a ciclagem leva \'a ocorrência de vários fenômenos, tais como, a corrosão do carbono e coalescência, dissolução e reprecipitação das partículas catalíticas. Os catalisadores foram comparados antes e depois do envelhecimento quanto à diferença de tamanho médio, forma, densidade de partículas e composição, correlacionando estes fatores com os que governam a atividade catalítica. O catalisador de Pt/C, por exemplo, que apresenta maior tamanho de partícula sem efeito negativo da formação de aglomerados, apresentou aumento na atividade catalítica, enquanto que catalisadores de ligas de Pt-Co/C sofreram o aumento do tamanho de partícula como efeito positivo e dissolução de cobalto como efeito negativo, que no balanço levaram a atividades piores ou no máximo semelhantes à dos materiais originais. / In this study the activity of Pt/C, Pt3Co/C and PtCo/C electrocatalysts supported on high surface area carbon (Vulcan XC-72) for the oxygen reduction reaction (ORR) was correlated to their structural, morphological and compositional changes experienced after aging tests. The electrolytes were sulphuric acid at several concentrations and Nafion&reg; ionomer membrane. These tests are based in some different protocols that consisted in stepping the potential or keeping the electrode polarized at fixed potentials. The protocols which uses the steps consisted in stepping the potential during 1 minute successively between potentials of 0.9 and 0.1 V vs ERH, 0.9 and 0.6 V vs ERH, 1.05 and 0.10 V vs ERH or 1.05 and 0.65 V vs ERH for 15 hours and for the aging at fixed the polarizations (15 hours) the following potentials were used: 0.9, 0.6 and 0.1 V vs ERH. After the 0.9 - 0.1 V vs ERH aging the Pt-Co/C catalysts showed no changes in the activity, while for Pt/C an improvement was seen. However for 1.05 - 0.10 V vs ERH for Pt/C there was also an improvement while for the other catalysts there was a decrease of the activity. For all other protocols, a loss in activity was observed for all catalysts.<br /> A transmission electron microscopy (TEM) coupled with X-ray energy dispersive spectroscopy (X-EDS) analyses were used to characterize the as received and aged catalysts. A particularity of this work is the use of identical location transmission electron microscopy (ILTEM) technique, with the objective of analyzing the same electrode regions or particles before and after the accelerated ageing processes, so that it was possible to follow all the morphological, structural and compositional changes caused by the catalyst aging processes. Generally it was observed that the degradation effects of the particles, correspond to the, carbon corrosion, coalescence, dissolution and re-precipitation of the catalyst particles for all aging protocols. The catalysts were compared before and after aging regarding the mean particle size, shape, particle density and composition and correlating these with the catalytic activity. The Pt/C catalyst, for example, which presented an increase of particle mean size without any negative effect of agglomeration, presented an improvement of the catalytic activity, while Pt-Co/C, in spite of the increase of the mean particle size and cobalt dissolution, presented worse or at most the same activity as that of the uncycled materials.
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Estudo de eletrocatalisadores nanoestruturados de Pt/C e Pt-Co/C depositados em carbono de alta área superficial: efeitos morfológicos e composicionais frente à reação de redução de oxigênio / Study of Pt/C and Pt-Co/C electrocatalysts deposited in high surface area carbon: morphological and compositional effects in the oxygen reduction reaction

Nikkuni, Flávio Ryoichi 29 July 2013 (has links)
Neste trabalho a atividade de eletrocatalisadores suportados em carbono de alta área superficial (Vulcan XC-72), Pt/C, Pt3Co/C e PtCo/C frente à reação de redução de oxigênio (RRO) foi correlacionada com as mudanças morfológicas, estruturais e composicionais sofridas em testes de envelhecimento eletroquímico acelerado. Os meios eletrolíticos utilizados foram ácido sulfúrico em várias concentrações e o ionômero/membrana de Nafion&reg;. Os envelhecimentos se basearam em protocolos que consistiram na imposição ao eletrodo de diferentes saltos potenciostáticos ou em manter o seu potencial em um valor com constante. Os saltos potenciostáticos envolveram alternar o potencial do eletrodo a cada 1 minuto, variando entre os valores de 0,9 e 0,1 V vs ERH; 0,9 e 0,6 V vs ERH; 1,05 e 0,10 V vs ERH e 1,05 e 0,65 V vs ERH por 15 horas; No envelhecimento por polarização fixa, o eletrodo foi mantido durante 15 horas, nos seguintes potenciais: 0,9; 0,6 e 0,1 V vs ERH. Após o envelhecimento 0,9 - 0,1 V vs ERH as atividades dos catalisadores Pt-Co/C se mantiveram constantes porém houve uma melhora para o caso da Pt/C. Já para 1,05 - 0,10 V vs ERH também houve uma melhora para Pt/C, enquanto que para os outros catalisadores houve perda de atividade. Para todos os demais protocolos houve perda na atividade catalítica.<br/> Um microscópio eletrônico de transmissão (MET) acoplado a um espectrômetro de energia dispersiva de raios X (X-EDS) foi utilizado para caracterizar os catalisadores novos e envelhecidos. Uma peculiaridade destas medidas é o uso da técnica microscopia eletrônica de transmissão de localidade idêntica (ILTEM), na qual o objetivo é analisar uma mesma região ou partícula antes e depois do envelhecimento acelerado de modo a acompanhar as evoluções morfológicas, estruturais e composicionais referentes ao envelhecimento do catalisador. Em geral foi possível observar que a ciclagem leva \'a ocorrência de vários fenômenos, tais como, a corrosão do carbono e coalescência, dissolução e reprecipitação das partículas catalíticas. Os catalisadores foram comparados antes e depois do envelhecimento quanto à diferença de tamanho médio, forma, densidade de partículas e composição, correlacionando estes fatores com os que governam a atividade catalítica. O catalisador de Pt/C, por exemplo, que apresenta maior tamanho de partícula sem efeito negativo da formação de aglomerados, apresentou aumento na atividade catalítica, enquanto que catalisadores de ligas de Pt-Co/C sofreram o aumento do tamanho de partícula como efeito positivo e dissolução de cobalto como efeito negativo, que no balanço levaram a atividades piores ou no máximo semelhantes à dos materiais originais. / In this study the activity of Pt/C, Pt3Co/C and PtCo/C electrocatalysts supported on high surface area carbon (Vulcan XC-72) for the oxygen reduction reaction (ORR) was correlated to their structural, morphological and compositional changes experienced after aging tests. The electrolytes were sulphuric acid at several concentrations and Nafion&reg; ionomer membrane. These tests are based in some different protocols that consisted in stepping the potential or keeping the electrode polarized at fixed potentials. The protocols which uses the steps consisted in stepping the potential during 1 minute successively between potentials of 0.9 and 0.1 V vs ERH, 0.9 and 0.6 V vs ERH, 1.05 and 0.10 V vs ERH or 1.05 and 0.65 V vs ERH for 15 hours and for the aging at fixed the polarizations (15 hours) the following potentials were used: 0.9, 0.6 and 0.1 V vs ERH. After the 0.9 - 0.1 V vs ERH aging the Pt-Co/C catalysts showed no changes in the activity, while for Pt/C an improvement was seen. However for 1.05 - 0.10 V vs ERH for Pt/C there was also an improvement while for the other catalysts there was a decrease of the activity. For all other protocols, a loss in activity was observed for all catalysts.<br /> A transmission electron microscopy (TEM) coupled with X-ray energy dispersive spectroscopy (X-EDS) analyses were used to characterize the as received and aged catalysts. A particularity of this work is the use of identical location transmission electron microscopy (ILTEM) technique, with the objective of analyzing the same electrode regions or particles before and after the accelerated ageing processes, so that it was possible to follow all the morphological, structural and compositional changes caused by the catalyst aging processes. Generally it was observed that the degradation effects of the particles, correspond to the, carbon corrosion, coalescence, dissolution and re-precipitation of the catalyst particles for all aging protocols. The catalysts were compared before and after aging regarding the mean particle size, shape, particle density and composition and correlating these with the catalytic activity. The Pt/C catalyst, for example, which presented an increase of particle mean size without any negative effect of agglomeration, presented an improvement of the catalytic activity, while Pt-Co/C, in spite of the increase of the mean particle size and cobalt dissolution, presented worse or at most the same activity as that of the uncycled materials.

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