Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000436435-Texto+Completo-0.pdf: 2585417 bytes, checksum: b29fdea176ca870153d00a4ebc8a0345 (MD5) Previous issue date: 2012 / One area of nanotechnology of great interest is the formation of nanoparticles (nanospheres and nanocapsules) because it allows the development of controlled release formulations, in other words, those with the ability to properly release the actives agents. In such products, the active ingredient protected is gradually released through appropriate stimulus. There is a special interest in the preparation of nanoparticles of biodegradable polymers, for example, polyesters such as poly-lactic acid and glycolic and its copolymers, such as acid poly(lactic-co-glycolic) (PLGA), considering its biocompatibility and biodegradation. In this context, this study has as objective to produce nanospheres from the PLGA biodegradable polymer containing menthol through the technique of multiple emulsion/solvent evaporation. The prepared PLGA / menthol micro and nanospheres, presented mostly average diameters between 217 and 13,103 nm, Tg 41 °C and thermal stability up to 260 °C. The presence of menthol in the micro and nanospheres was demonstrated by the characterization techniques used, as well as the physical presence of menthol aroma perceptiple to the smell. At last, was made a preliminary valuation of the efficiency of incorporation of aroma, showing to be effective, since the micro and nanospheres with a higher concentration of menthol in its formulation demonstrated from the techniques used (relation between the heights of the bands of menthol and PLGA in IR and through the higher mass loss relative to the menthol in the TGA), present approximately 60% more menthol incorporated into the polymer matrix of these micro and nanoparticles in relation to others. / Uma das áreas da nanotecnologia de grande interesse é a da formação de nanopartículas (nanoesferas e nanocápsulas), pois permite o desenvolvimento de fórmulas de liberação controlada, ou seja, aquelas com a capacidade de liberar os agentes ativos adequadamente. Em tais produtos, o princípio ativo protegido é liberado gradativamente por meio de estímulos adequados. Existe um interesse especial na preparação de nanopartículas de polímeros biodegradáveis, como por exemplo, os poliésteres como ácido poli-láctico e o glicólico, e seus copolímeros, como o ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA), considerando sua biocompatibilidade e biodegradação. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo produzir nanoesferas a partir do polímero biodegradável PLGA contendo mentol através da técnica de emulsão múltipla/evaporação do solvente. As micro e nanoesferas de PLGA/mentol preparadas apresentaram, na sua maioria, diâmetros médios entre 217 e 13. 103 nm, Tg 41 °C e estabilidade térmica até 260 °C. A presença de mentol nas micro e nanoesferas foi evidenciada através das técnicas de caracterização utilizadas, bem como, pela presença física de aroma característico de mentol perceptível ao olfato. Por último, foi feita uma avaliação preliminar da eficiência de incorporação do aroma, mostrando-se eficaz, uma vez que, as micro e nanoesferas com maior concentração de mentol em sua formulação demonstraram a partir das técnicas utilizadas (relação entre as alturas das bandas do mentol e de PLGA no IV e através da maior perda de massa relativa ao mentol no TGA), apresentarem aproximadamente 60% mais mentol incorporado a matriz polimérica destas micro e nanopartículas em relação às demais.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-29Bitstream added on 2014-06-13T20:00:20Z : No. of bitstreams: 1 barra_bc_me_bauru.pdf: 1753744 bytes, checksum: 2dd276b0ef03369acfaa92bc888f4673 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Titanatos são óxidos com estrutura do tipo perovskita ABO3 que A pode ser um alcalino terroso e B, o cátion metálico Ti. Como é característico da esetrutura perovskita, o átomo de Ti é coordenado por seis oxigênios, dando origem ao que chamamos de cluster octaédrico compartilha seus oxigênios com os sítios cubo-octaedrais AO12, gerando uma forte dependência estrutural entre eles que irão compor a estrutura perovskita. Dentre os titanatos com estrutura perovskita, o sistema ternário BaTiO3 e CaTiO3 é de considerável importância tecnológica tendo em vista seus comportamentos eletro-ópticos. Alterações causadas na estrutura destes titanatos, como distorções de clusters e a presença de defeitos locais ou impurezas, podem modificar consideravelmente as propriedades exibidas por estes compostos. Neste trabalho, são investigadas a microestrutura e as propriedades fofoluminescentes dos sistemas ATiO3, onde o sítio A será parcialmente substituído por átomos Ca2+ e Ba2+ de modo que possamos obter o composto Ba1-xCaxTiO3(BCT) com x variando de 0,00 a 100%. Para obtenção destes materiais, foi utilizado o método de Hidrotermalização Assistido por Micro-Ondas com um tempo de síntese relativamento curto. As amostras são caracterizadas na forma de pós. O intuito principal é observar as mudanças nas propriedades que os sistemas ternários (BaTiO3 e CaTiO3) poderão sofrer com a substituição parcial do cátion A na estrutura perovskita, além de investigar a eficiência do método na obtenção de nanopartículas destes materiais / Titanates are oxides with perovskita ABO3-type structure in which A can be an alkaline earth metal and B, the Ti metal cation. As is characteristic of the perovskite structure, the Ti atom is coordinated by six oxygen atoms, giving rise to what we call TiO6 octahedral cluster. Each cluster shares its octahedral oxygens with the cube-octahedral sites AO12, generating a strong structural dependence between them that will compose the perovskite structure. Among the titanates with perovskite structure, the ternary system BaTiO3 and CaTiO3 has considerable technological importance due to ther electro-optical behavior. Induced change in the structure of these titanates, such as distortion of clusters and the presence of local defects or impurities can significantly change the properties displayed by these compounds. Here, we investigated the microsctructure and photoluminescent properties of ATiO3 systems, where the site A is partly substitued by atoms Ca2+ and Ba+ to obtain the compound Ba1-xCaxTiO3 (BCT) with x ranging 0,00 to 100%. To obtain these materials, the method Hydrothermal Microwave Assisted is used with a relatively short time of synthesis. The main purpose is to observe the changes in optical properties in ternary systems (BaTiO3 and CaTiO3) with partial replacement of the cation A in the perovski structure, and investigate the influence of carbonates as secnondary phases in these properties and verify the efficacy of synthesis method in obtaining nanoparticles of these materials

A presente tese é dividida em dois capítulos: o primeiro capítulo descreve a síntese de nanopartículas (NPs) de Ta2O5 a partir de líquidos iônicos (LIs) hexaclorotantalato de 1-n-alquil-3-metilimidazólio (alquil = butil: BMI.TaCl6, decil: DMI.TaCl6) e sua aplicação na fotogeração de gás hidrogênio a partir da decomposição da molécula de água (processo water splitting). Esta rota visa utilizar as propriedades intrínsicas dos LIs para atuarem como agentes precursores e estabilizantes na formação de espécies nanométricas de Ta2O5. Por MET verificou-se que as NPs preparadas através da hidrólise dos adutos BMI.TaCl6 e DMI.TaCl6 apresentaram diâmetro médio de 8 e 2 nm, respectivamente, indicando uma influência significativa do cátion do LI na formação e estabilização das NPs. A análise de MET no modo difração de elétrons revelou que as NPs de Ta2O5 como preparadas são cristalinas, embora as análises de DRX indiquem a presença de um material amorfo. A otimização dos parâmetros de síntese e fotocatálise (agente de sacrifício, quantidade de catalisador) gerou uma maximização na fotoprodução de H2. A amostra DMI 1:0,5 apresentou uma excelente atividade fotocatalítica na geração de H2 utilizando etanol como agente de sacrifício (eficiência quântica aparente de 17% e taxa de fotogeração de H2 de 7,2 mmol H2.h-1.g-1). As atividades fotocatalíticas das NPs de Ta2O5 como preparadas foram superiores quando comparadas às amostras calcinadas. Estes resultados podem estar relacionados à presença de LI remanescente nas amostras, o qual gera regiões hidrofílicas facilitando a aproximação das moléculas de água nos sítios ativos do catalisador e favorecendo a reação fotocatalítica, enquanto que nas amostras calcinadas ocorre a perda do LI após o tratamento térmico. Na tentativa de aumentar a produção de H2 foi realizado uma deposição de nanopartículas de Pt pela técnica de sputtering sobre a superfície das NPs de Ta2O5. A amostra DMI 1:0,5 Pt foi capaz de aumentar a taxa de produção de H2 em 30% (9,2 mmol H2.h-1.g-1) durante o processo de water splitting. O segundo capítulo apresenta a síntese, caracterização e estudo fotofísico de novos derivados do núcleo 2,1,3-benzotiadiazola (BTD) fluorescentes com pontencial aplicação como marcadores celulares. Para isso, foram sintetizados quatros corantes que contém em sua estrutura anéis de imidazólio ligados a um núcleo BTD que é responsável pela fluorescência destes compostos. A obtenção do 4,7-bis-(imidazólio-3-il)-2,1,3-benzotiadiazol (BTDIm) foi realizada a partir da reação de acoplamento entre BTD e o imidazólio em presença de uma base, com rendimento de 82%. Os demais compostos foram sintetizados a partir da 4,7-bis-imidazol-2,1,3-benzotiadiazola e reações de alquilação com iodeto de metila, ácido clorídrico ou ácido cloro-acético, produzindo respectivamente os sais: iodeto de 4,7-bis-metilimidazólio-2,1,3-benzotiadiazola (BTDImMe), cloreto de 4,7-bis-(imidazólio-3-il)-2,1,3-benzotiadiazol (BTDImH), cloreto de 4,7-bis-ácidoacéticoimidazólio-2,1,3-benzotiadiazola (BTDImAc) em rendimentos de 87%, 70% e 38%, respectivamente. Os corantes foram caracterizados por IV, RMN 1H e 13C, ESI-MS e análise fotofísica por UV-Vis e emissão de fluorescência. Os compostos sintetizados foram testados como marcadores celulares. O melhor resultado foi obtido com o composto BTDIm, o qual se mostrou um marcador altamente seletivo para lisossomos com excelente sinal de fluorescência. / The present Thesis is divided in two chapters: the first one describes the synthesis of Ta2O5 nanoparticles (NPs) from 1-n-alkyl-3-methylimidazolium hexachlorotantalate (alkyl = butyl: BMI.TaCl6, decyl: DMI.TaCl6) ionic liquids (ILs) and their application in the photogeneration of hydrogen gas from the decomposition of water molecule (water splitting process). By this route it is desired the use of intrinsic properties of ILs to act as precursors and stabilizing agents in the formation of nanosized Ta2O5 particles. TEM analyses showed that NPs prepared from the hydrolysis of BMI.TaCl6 and DMI.TaCl6 have mean diameters of 8 and 2 nm, respectively, indicating a significant role of the IL cation on the formation and stabilization of the NPs. In the electron diffraction mode, TEM revealed that the as-prepared Ta2O5 NPs are crystalline, although the XRD suggested the presence of amorphous material. The optimization of the synthesis parameters and photocatalysis (sacrificial agent, catalyst amount) gives maximization in the hydrogen photoproduction. The sample DMI 1:0,5 showed an excellent photoactivity in the hydrogen generation using ethanol as sacrificial agent (apparent quantum efficiency of 17% and hydrogen production of 7,2 mmol H2.h-1.g-1). The photoactivities of the as-prepared Ta2O5 NPs were superior to those obtained for the thermal treated samples. These results can be related to the presence of remained IL in the samples, which provides hydrophilic regions helping in the water molecule approach to the catalyst active sites favoring the photocatalytic reaction, while in thermal treated samples there is a loss of IL after the treatment. In order to improve the hydrogen production, Pt NPs were deposited by sputtering technique onto the surface of Ta2O5 NPs. The sample DMI 1:0,5 Pt was capable to increase the hydrogen production up to 30% (9,2 mmol H2.h-1.g-1) during the water splitting process. The second chapters presents the synthesis, characterization and photophysics study of new fluorescent compounds derived from the 2,1,3-benzotiadiazole (BTD) moiety with potential application as cell marker. For this purpose, it was synthesized four dyes that contain imidazolium rings attached to the BTD moiety, which is responsible for the fluorescence of these compounds. 4,7-bis-imidazole-2,1,3 -benzotiadiazole (BTDIm) was obtained from the coupling reaction between BTD and imidazole in the presence of a base, giving 82% in yield. The other compounds were synthesized from the 4,7-bis-imidazole-2,1,3-benzotiadiazole and alkylation with iodomethane, chloridric acid and chloroacetic acid, giving the salts: 4,7-bis-methylimidazolium-2,1,3-benzotiadiazole iodide (BTDImMe), 4,7-bis-imidazolium-2,1,3-benzotiadiazole chloride (BTDImH) e 4,7-bis-aceticacidimidazolium-2,1,3-benzotiadiazole chloride (BTDImAc) in yields of 87%, 70% and 38%, respectively. The dyes were characterized by IR, NMR 1H and 13C, ESI-MS and photophysics analysis by UV-Vis and fluorescence emission. The compounds were tested as cell biosensors. The best result was obtained with the compound BTDIm, which was highly selective for the lisossomes and showed excellent fluorescence signal.

A referida Tese apresentará os principais trabalhos publicados durante o período de doutoramento, no que se refere à síntese de nanopartículas metálicas em líquidos iônicos a partir de precursores metálicos, bem como as evidências da interação do líquido iônico com as nanopartículas. Posteriormente serão abordadas as aplicações de complexos metálicos em líquidos iônicos em catálise homogênea, principalmente reações de hidroformilação e produção de hidrogênio a partir de ácido fórmico. / The present Thesis will show the main articles published during the PhD period referred to the synthesis of metal nanoparticles in ionic liquids from their correspondent metallic precursors as well as the evidences of the interaction between the ionic liquid and the metal NPs. Further, it will be present the applications of metal complexes dissolved in ionic liquids in homogeneus catalysis, focusing on hydroformylation reactions and hydrogen gas production from formic acid.

Tese (doutorado)— Universidade de Brasília, Instituto de Física, Université Paris Vi, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-08-11T15:49:55Z No. of bitstreams: 1 2013_AnaildeFerreiradaSilva_Parcial.pdf: 24336664 bytes, checksum: c8eea5889d8ccde95c0b41bba0ee3126 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-08-19T13:03:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AnaildeFerreiradaSilva_Parcial.pdf: 24336664 bytes, checksum: c8eea5889d8ccde95c0b41bba0ee3126 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-19T13:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AnaildeFerreiradaSilva_Parcial.pdf: 24336664 bytes, checksum: c8eea5889d8ccde95c0b41bba0ee3126 (MD5) / Nesse trabalho, investigamos a organização estrutural e a dinâmica de dispersões de nanopartículas (NPs) magnétiques de ferrita obtidas por coprecipitação em meio alcalino de íons de Fe3+ e M2+ (M2+ = Co2+, Mn2+), protegidas por uma coroa de maguemita. As amostras são obtidas à partir da síntese com uma fração volumétrica Φ ≈ 1%, pH ≈ 2 e uma força iônica I imprecisa, ou em pH = 3 e I = 10-3 mol/L, ambos valores fixados por compressão osmótica até Φ ≈ 30 % (seguido eventualmente de uma diluição). A organização estrutural das NPs, que são carregadas positivamente, é investigada por espalhamento de raios X em baixo ângulo. A análise da intensidade espalhada permite extrair fatores de forma e de estrutura das NPs desde situações onde existem atrações pouco intensas entre NPs para situações de fortes repulsões interpartículas até mais altas concentrações nas quais o colóide se torna vítreo. O pico de primeiro vizinho do fator de estrutura, observado na fase fluida, tende a colapsar. A dinâmica das NPs é testada por espalhamento Rayleigh forçado. Um padrão periódico de temperatura é criado em amostras fluidas utilizando a imagem de uma grade formada por um feixe de luz. Este induz uma rede de concentração via efeito Soret: Quando o feixe de luz é cancelado, a rede relaxa por difusão de massa de NPs. A modulação temporal do feixe de luz permite determinar o coeficiente Soret Φ! negativo, as NPs migram para regiões quentes. Este é proporcional à compressibilidade do sistema de NPs. Um modelo de Carnahan-Starling é proposto para descrever a dependência com Φ da compressibilidade e de Φ! numa gama de valores baixos de Φ onde as amostras permanecem fluidas, longe da transição vítrea. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The spatial organization and the dynamics of ferrite magnetic nanoparticles (NPs) in dispersion are here studied. The NPs are obtained by coprecipitation of Fe3+ and Co2+ (or Mn2+) ions in alkaline medium and protected by a maghemite shell. Colloidal samples are either directly issued from chemical synthesis at volume fraction Φ ≈ 1% and pH ≈ 2 with the ionic strength I badly controlled, or at pH = 3 with I = 10-3 mol/L, both being fixed by osmotic stress at Φ up to 30%. A controlled sample dilution is then possible. Spatial organization of positively charged NPs is probed by small angle x-ray scattering. The analysis of the scattered intensity allows to extract form and structure factors of the NPs, in conditions ranging from weakly interparticle attraction to strong repulsion for which at large Φ the system becomes glassy. The first-neighbor peak of the structure factor, observed in Fluid phase, tends to disappear in glassy samples. The NPs dynamics is probed by Rayleigh forced scattering. A periodic array of temperature is created in the fluid sample via the image of a grid using a pump beam. It induces by Soret effect, an array of NPs concentration in the sample. If the pump beam is shut down, the concentration array relaxes by massic NPs diffusion. A temporal pump modulation allows to determine the Soret coefficient Φ!, here negative, the NPs go towards hot regions. Φ! is proportionnal to the compressibility of the NPs system. A description based on a Carnahan-Starling model is proposed to describe the Φ - dependence of both compressibity and Soret effect in the range of weak Φ's, where the samples remain Fluid, far from the glassy transition. ______________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Ce travail étudie l'organisation structurale et la dynamique de dispersions de nanoparticules (NPs) magnétiques de ferrite obtenues par coprécipitation en milieu alcalin d'ions Fe3+ et M2+ (M2+ = Co2+, Mn2+), protégées par une couronne de maghémite. Les échantillons sont - soit directement issus de la synthèse à une fraction volumique Φ ≈ 1%, pH ≈ 2 et une force ionique I mal contrôlée, - soit à pH = 3 et I = 10-3 mol/L, tous deux fixés par stress osmotique jusqu’à Φ ≈ 30 % (puis dilution éventuelle). L’organisation spatiale des NPs, chargées positivement, est testée par diffusion de rayons X aux petits angles. L’analyse de l’intensité diffusée permet d’extraire facteurs de forme et de structure des NPs dans des situations allant depuis de faibles attractions entre NPs jusqu’à de fortes répulsions, pour lesquelles aux très fortes Φ , le colloïde devient vitreux. Le pic premiervoisin du facteur de structure, observé en phase Fluide tend alors à disparaître. La dynamique des NPs est sondée par diffusion Rayleigh forcée. Un motif périodique de température est créé dans l’échantillon fluide via l’image d’une grille par un faisceau pompe induisant par effet Soret un réseau de concentration en NPs: à la coupure de la pompe le réseau relaxe par diffusion massique des NPs. La modulation temporelle de la pompe permet de déterminer le coefficient Soret Φ! négatif, les NPs migrent vers les zones chaudes. Celui-ci est proportionnel à la compressibilité du système des NPs. Un modèle de type Carnahan-Starling est proposé pour décrire la dépendance en Φ de la compressibilité et de Φ! dans la gamme des faibles Φ, où les échantillons restent fluides, loin de la transition vitreuse.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-07T18:47:41Z No. of bitstreams: 1 2014_IcaroAlexandreFranciscodosSantosPereira.pdf: 1731829 bytes, checksum: 7da366c28bd093119a3548dc6536c835 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-10-08T15:05:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_IcaroAlexandreFranciscodosSantosPereira.pdf: 1731829 bytes, checksum: 7da366c28bd093119a3548dc6536c835 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-08T15:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_IcaroAlexandreFranciscodosSantosPereira.pdf: 1731829 bytes, checksum: 7da366c28bd093119a3548dc6536c835 (MD5) / A densidade superficial de carga é um parâmetro essencial para o monitoramento da estabilidade coloidal de EDL-MF, pois promove uma interação repulsiva capaz de contrabalançar as interações atrativas do tipo van der Waals e dipolar magnética. Recentemente, foi referenciada na literatura a influência do tamanho médio das nanopartículas sobre a o valor de saturação da carga superficial de EDL-MF. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo geral a investigação da influência da polidispersão sobre a densidade superficial de carga de EDL-MF. Foram analisadas amostras de coloides magnéticos aquosos à base de nanopartículas core-shell do tipo MnFe2O4@Fe2O3 com três tamanhos médios distintos. Os histogramas em carga superficial foram ajustados por uma função de distribuição do tipo sigmoidal dupla assimétrica, o que possibilitou a proposição de um modelo de distribuição bidispersa em densidade superficial de carga. A partir da modelização foi possível estimar as peculiaridades de um sistema polidisperso em carga superficial considerando-se apenas duas frações de nanopartículas. De forma geral, os valores de saturação médios da carga superficial determinados para as partículas de maiores tamanhos estão em excelente acordo com os valores obtidos por métodos tradicionais. Para as partículas de menores tamanhos, o modelo proposto não foi satisfatório devido ao reduzido tamanho cristalino das nanopartículas e à maior polidispersão, que impossibilitaram a subdivisão da população de nanopartículas em apenas duas frações. Conclui-se, portanto, que apesar de a polidispersão ser uma característica que influencia várias propriedades dos sistemas coloidais magnéticos, no caso das amostras investigadas, ela não foi determinante para o valor da densidade superficial de carga. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The surface charge density is a key parameter for monitoring the colloidal stability on EDL-MF since it promotes a tuning repulsive interaction against attractive interactions among nanoparticles, like van der Waals and magnetic dipolar. It has recently been referenced in the literature the size dependence of the nanoparticles mean size on the saturation value of the surface charge of EDL-MF. In this sense, the main goal of this work concerns the investigation of the influence of polydispersity on the surface charge density of EDL-MF. Samples of electrostatic stabilized magnetic colloids based on core-shell type nanoparticles (MnFe2O4@-Fe2O3) with three different mean sizes were analyzed. The histograms of surface charge distributions were fitted by an asymmetric double sigmoidal function, which allowed the proposition of a bidisperse distribution model in surface charge density. From the modeling, it was possible to estimate the peculiarities of a polydisperse system in surface charge considering only two fractions of nanoparticles. In general, the average of the charge saturation values determined for the nanoparticles of larger sizes are in excellent agreement with values obtained by using well established methods. For the sample of smaller particles, the proposed model was not satisfactory due to the small crystalline size of nanoparticles and their high polydispersity. Finally, although the size polydispersity is a feature that influences many properties of magnetic colloidal systems, in the case of the samples investigated here, it was not critical on the value of the surface charge density.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-graduação em Biologia Molecular, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-13T12:59:41Z No. of bitstreams: 1 2015_MarianaColacoPereiraCarneiroCunha.pdf: 3549603 bytes, checksum: fe2aa1e1f50b479df5b03e88d0835d20 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-13T13:41:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarianaColacoPereiraCarneiroCunha.pdf: 3549603 bytes, checksum: fe2aa1e1f50b479df5b03e88d0835d20 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-13T13:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarianaColacoPereiraCarneiroCunha.pdf: 3549603 bytes, checksum: fe2aa1e1f50b479df5b03e88d0835d20 (MD5) / Introdução: Diversos estudos discutem a segurança do uso de nanopartículas já que estas são capazes de promover alterações na expressão gênica, padrão epigenético, homeostase do ferro e estresse oxidativo em ensaios in vitro. Uma gama de estudos aponta diferentes comportamentos celulares em resposta à exposição a nanopartículas, mas ainda não existe um consenso sobre os reais benefícios e riscos que estes nanomateriais podem apresentar em um sistema biológico complexo. Portanto, torna-se necessário estudar estes riscos a fim de contribuir com o desenvolvimento de nanopartículas mais adequadas para aplicações biológicas. Objetivo: Avaliar e caracterizar os possíveis efeitos citotóxicos e epigenéticos em células de carcinoma de glândula submandibular humana (HSG) submetidas a exposição de nanopartículas de maghemita funcionalizadas com cobertura de citrato (NPs). Analisar possíveis alterações na expressão gênica mediante a quantificação do número de transcritos para determinados genes alvo comprometidos com a regulação epigenética e estresse oxidativo. Materiais e métodos: As NPM-citrato foram sintetizadas pelo método de coprecipitação de Fe (II) e Fe (III) e adição direta de ácido cítrico. Os ensaios de citotoxicidade foram realizados por detecção da lactato desidrogenase (LDH) e ensaio de MTT. A morfologia celular foi analisada por coloração panótica InstaProv em microscópio de luz. A detecção de ferro intracelular foi realizada pelo ensaio do Azul da Prússia. As quantificações de metilação global de DNA e de acetilação das histonas H3 e H4 foram realizados por ensaio colorimétrico. A expressão dos genes FERRH, FERRL, DNMT1, DNMT3a, HDAC1, HDAC2 e COX-2 foi realizada por qRT-PCR. Para análise da produção de espécies reativas de oxigênio foi utilizado protocolo de H2DCFA. Resultados: As NPM-citrato nas concentrações testadas de 0,5 mgFe/mL e 3,0 mgFe/mL não apresentaram efeito citotóxico pela metodologia empregadas. Contudo, foram observadas alterações na morfologia celular, como vacuolização citoplasmática nas células expostas a nanopartículas por 24h e 48h, presença de ferro intracelular mesmo após a retirada do tratamento, intensa produção de espécies reativas de oxigênio dose e tempo dependentes, diminuição no perfil global de metilação de DNA e acetilação das histonas H3 e H4: a acetilação da H3 diminui para 38% e 62% após os tratamentos com 0,5 mgFe/mL e 3,0 mgFe/mL, respectivamente. Para a H4 a hipoacetilação foi mais acentuada, diminuindo de 82% para 4% e 10% após os tratamentos com 0,5 mgFe/mL e 3,0 mgFe/mL, respectivamente. Diferenças entre o acúmulo de transcritos dos genes estudados também foram observadas: transcritos referentes aos genes de COX-2, FERRL, e FERRH encontraram-se aumentados, enquanto que DNMT3a sofreu uma diminuição no número de transcritos. Conclusão: Concluímos que as nanopartículas de maghemita recobertas com citrato são capazes de induzir vacuolização citoplasmática, acúmulo de ROS, diminuição do padrão de metilação global e de acetilação de H3 e H4, alteração do acúmulo dos transcritos COX-2, FERRH, FERRL, DNMT3a e HDAC1 sem comprometer a viabilidade das células HSG. Esse é o primeiro relato sobre os efeitos genéticos e epigenéticos das NPM-citrato sobre células HSG. / Introduction: A plethora of studies debate about the safety of the use of nanoparticles due to their ability to promote alterations in gene expression, epigenetic patterns, iron homeostasis, and oxidative stress in vitro. Several papers report these different cell behaviours to different nanoparticles, but there is still no consensus on the real benefits and risks associated to nanoparticle exposure on a complex biological system. Hence, it is necessary to elucidate these risks in order to contribute with adequate therapy development and biological applications. Objective: To evaluate and distinguish possible cytotoxic and epigenetic effects on human submandibular gland (HSG) cancer cells exposed to maghemite nanoparticles functionalised with citric acid. Methodology: The NPM-citrate were synthesized by coprecipitation of Fe (II) and Fe (III) method and direct addition of citric acid. LDH and MTT were performed in order to evaluate cytotoxicity. Cell morphology was analysed by panoptic staining. Intracellular iron detection was assayed by the Prussian Blue. Methylation of DNA and Histone acetylation quantifications were performed by colorimetric assays. Gene expression of FERRH, FERRL, DNMT1, DNMT3a, HDAC1, HDAC2 e COX-2 was performed by qRT-PCR. For ROS production assay protocol for H2DCFA was performed. Results: No cytotoxic effects were observed on cells exposed to the tested concentrations of 0.5 mgFe/mL and 3.0 mgFe/mL. Although, cell morphology was found altered by both concentrations after 24h and 48h of exposure. Intracellular iron presence was also observed even after cease of exposure as well as intense generation of ROS. Furthermore, global DNA methylation and acetylation of histones H3 and H4 were also found to be altered. Histone 3 acetylation decreased to 38% and 62% after treatments with 0.5 mgFe/mL and 3.0 mgFe/mL, respectively. Hipoacetylation for H4 was even more accentuated and decreased from 82% to 4% and 10% after treatments of 0.5 mgFe/mL e 3.0 mgFe/mL, respectively. Differences between the gene transcripts accumulation were also reported: COX-2, FERRL and FERRH were found to be overexpresses, while DNMT3a decreased its transcript accumulation. Conclusion: We conclude that maghemite nanoparticles functionalized with citric acid were able to promote cytoplasmatic vacuolization, ROS generation, decreasing of global methylation pattern and acetylation of H3 and H4 and alteration on transcript accumulation of COX-2, FERRH, FERRL, DNMT3a and HDAC1 without impairment of HSG cells viability. This is the first report on the genetic and epigenetic effects of maghemite nanoparticles functionalized with citric acid on HSG cells.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-04T11:38:29Z No. of bitstreams: 1 2012_CamiladeArrudaSaldanha.pdf: 96942110 bytes, checksum: 18a4e202aea1b4948fd6301cc224ad19 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-04T12:52:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_CamiladeArrudaSaldanha.pdf: 96942110 bytes, checksum: 18a4e202aea1b4948fd6301cc224ad19 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T12:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_CamiladeArrudaSaldanha.pdf: 96942110 bytes, checksum: 18a4e202aea1b4948fd6301cc224ad19 (MD5) / A paracoccidioidomicose, Pbmicose, é uma micose sistêmica autóctone da América central e do sul, de caráter endêmico entre as populações de zona rural. Dentre os fármacos mais utilizados no tratamento da Pbmicose destacam-se o Itraconazol e a Anfotericina B. Este último possui amplo espectro antifúngico e potente atividade fungicida. Apesar disso, induz em humanos diversos efeitos adversos, principalmente a nefrotoxicidade. Nesse contexto, novas estratégias tais como a ligação da Anfotericina B a estruturas biocompatíveis têm sido desenvolvidas para diminuir a sua concentração no plasma sanguíneo e aumentar nos órgãos alvos da terapia e, assim, reduzir os efeitos colaterais induzidos por esse fármaco. Dentre essas estruturas destacam-se os materiais nanoestruturados como as nanopartículas magnéticas. Entretanto, para serem utilizadas na biomedicina essas nanopartículas devem ser biodegradáveis, hemocompatíveis e não tóxicas ao organismo. Para tal, é importante que elas sejam recobertas por substâncias estabilizantes. Nesse sentido, a fim de desenvolver um sistema controlado de entrega de drogas e de reduzir os efeitos colaterais da Anfotericina B, conjugou-se esse fármaco a nanopartículas magnéticas estabilizadas com bicamada de ácido láurico. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia da Anfotericina B quando conjugada a nanopartículas magnéticas estabilizadas com bicamada de ácido láurico, FM-BlaAmB, no tratamento da Pbmicose experimental. Inicialmente, fez-se necessário avaliar se a Anfotericina B nesse complexo mantinha atividade antifúngica e se era tóxica para células de mamíferos. Assim, o fungo Paracoccidioides brasiliensis, isolado virulento 18 (Pb18) e células mesangiais humanas e macrófagos peritoneais murinos foram tratadas, in vitro, com FM-BlaAmB. Os resultados demonstram que a Anfotericina B no complexo FM-BlaAmB mantém a atividade antifúngica similar a Ambisome® e não é tóxica para células de mamíferos. Diante desses dados promissores decidiu-se realizar ensaios in vivo de modo a verificar se a Anfotericina B no complexo FM-BlaAmB era eficaz na Pbmicose experimental, sem, entretanto, ser tóxica para o hospedeiro. Para tal, camundongos BALB/c foram infectados com o fungo III Pb18 e tratados com o complexo durante as formas aguda e crônica da doença, por 30 e 60 dias. A determinação da carga fúngica no pulmão, a histopatologia dos órgãos pulmão, baço, fígado e rim, além da quantificação de citocinas e do DNA fragmentado em células de medula óssea foram realizadas 24 horas após o último tratamento. Os resultados mostram que a Anfotericina B no complexo é eficaz contra a paracoccidioidomicose experimental na infecção aguda, mas não na infecção crônica e não induz alterações bioquímicas e clínicas nem histopatológicas no fígado, nos rins nem no baço de camundongos BALB/c. Ela também não induz efeitos genotóxicos em células da medula óssea desses animais. Assim sendo, é plausível acreditar que a Anfotericina B quando conjugada a nanopartículas magnéticas estabilizadas com bicamada de ácido láurico, por apresentar similar capacidade antifúngica e não induzir efeitos adversos em doses terapêuticas na infecção aguda, além de permitir a diminuição do número de aplicações no tratamento da Pbmicose murina, possa ser uma alternativa ao uso das formulações de Anfotericina B deoxicolato e Ambisome®. Porém estudos posteriores são necessários para melhorar a eficácia no tratamento da infecção crônica. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Paracoccidioidomycosis, PCM, systemic mycosis is a native of Central and South America, the endemic among rural populations. Among the most commonly used drugs in the treatment of PCM stand out Itraconazole and Amphotericin B. The latter has broad spectrum antifungal and potent fungicidal activity. Nevertheless, induces several side effects in humans, particularly nephrotoxicity. In this context, new strategies such as the binding of amphotericin B to biocompatible structures have been developed to reduce its concentration in blood plasma and increase in target organs of therapy and thereby reduce the side effects induced by this drug. Among these structures stand out nanostructured materials as magnetic nanoparticles. However, for use in biomedicine these nanoparticles should be biodegradable and non-toxic hemocompatíveis the body. For this it is important that they are coated by stabilizing substances. Accordingly, in order to develop a system controlled delivery of drugs and reduce side effects of Amphotericin B, this drug is conjugated to magnetic nanoparticles stabilized bilayer lauric acid. This study aimed to evaluate the efficacy of amphotericin B when coupled to magnetic nanoparticles stabilized bilayer lauric acid, FM-BlaAmB in experimental treatment of PCM. Initially, it was necessary to assess whether this Complex Amphotericin B had antifungal activity and was toxic to mammalian cells. Thus, Paracoccidioides brasiliensis, virulent isolate 18 (Pb18), and human mesangial cells and murine peritoneal macrophages were treated in vitro with FM-BlaAmB. The results show that the amphotericin B in the complex FM-BlaAmB mantéma antifungal activity similar to Ambisome ® and is not toxic to mammalian cells. Given these encouraging data was decided to conduct in vivo tests to verify that the Amphotericin B in the complex FM-BlaAmB was effective in experimental Pbmicose, without, however, be toxic to the host fungus. To this end, BALB / c mice were infected with the fungus Pb18 and treated with the compound during the acute and chronic forms of the disease for 30 and 60 days. The determination of the fungal load in the lung histopathology of organs such as lung, spleen, liver and kidney in addition to the quantification of cytokines and the fragmented DNA into bone marrow cells were performed 24 hours after the last treatment. The results show that the amphotericin B in the complex is effective against paracoccidioidomycosis infection in experimental acute, but not chronic infection and does not induce clinical or biochemical and histopathological liver, kidney or spleen of BALB / c mice. It also does not induce genotoxic effects in bone marrow cells of these animals. Therefore, it is reasonable to believe that the Amphotericin B when coupled to magnetic nanoparticles stabilized bilayer lauric acid, by having similar antifungal capacity and do not induce adverse effects at therapeutic doses in acute infection and also allows reducing the number of applications in the treatment of PCM murine, can be an alternative to the use of the formulations of amphotericin B deoxycholate and Ambisome ®. But further studies are needed to improve effectiveness in the treatment of chronic infection.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2008. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-10T18:03:20Z No. of bitstreams: 1 2008_CamilaMessiasBSantos.pdf: 2881210 bytes, checksum: 9bd6b754a087a7f9745923c06441887b (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2009-12-08T11:16:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_CamilaMessiasBSantos.pdf: 2881210 bytes, checksum: 9bd6b754a087a7f9745923c06441887b (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-08T11:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_CamilaMessiasBSantos.pdf: 2881210 bytes, checksum: 9bd6b754a087a7f9745923c06441887b (MD5) Previous issue date: 2008-04 / Neste trabalho foi investigado o efeito da variação do processo de síntese na qualidade cristalina e na distribuição de cátions de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe2O4). As nanopartículas foram obtidas por coprecipitação química de íons Co2+ e Fe3+ em meio alcalino, na qual seis diferentes parâmetros da síntese foram variados. Os parâmetros selecionados foram: (a) velocidade de agitação da solução, (b) força iônica, (c) concentração de base usada na coprecipitação, (d) temperatura de coprecipitação, (e) tempo de digestão, e (f) taxa de adição de NaOH. As espectroscopias Raman, Mossbauer e de raios-X foram empregadas neste trabalho. Foi verificado que varia¸c˜oes nos parâmetros de síntese, nos intervalos estudados, influenciaram pouco no controle do tamanho das nanopartículas, exceção para as amostras crescidas sobre gotejamento de NaOH. Neste último caso, as nanopartículas são muito maiores. Além do mais, foi constatado que para maiores concentrações de íons metálicos e maiores temperaturas de coprecipitaçãoas amostras apresentaram melhor cristalinidade. Os resultados também revelaram que a concentração ideal de base para a síntese está em torno de 22g de NaOH em 100mL de água. Um importante resultado foi a constatação de que a distribuição de cátions nos sítios tetraédricos e octaédricos dependem da velocidade de agitação da solução durante o processo de síntese. Os dados M¨ossbauer revelaram que a distribuição de cátions das nanopartículas de CoFe2O4 variaram de uma estrutura espinélio mista para uma estrutura espinélio direta, com o aumento da velocidade. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work the effect of the variation of the synthesis process on the crystalline quality and cation distribution in cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticle, was investigated. The nanoparticles were obtained by chemical coprecipitation of Co2+ and Fe3+ ions in alkaline medium, in which six different synthesis parameters were changed. The synthesis parameters selected for changing were: (a) stirring speed of the solution, (b) ionic strength, (c) base concentration used in the coprecipitation, (d) coprecipitation temperature, (e) digestion time and, (f) NaOH addition rate. Raman, M¨ossbauer and of X-ray spectroscopy were used in this work. It was verified that variation of the synthesis parameters, in the range studied, had little influence in the control of the size of the nanoparticles, exception to the samples grown under NaOH dripping. In this latter case the nanoparticle sizes were much larger. Besides, it was verified that the more concentrated the metallic ions and the higher the coprecipitation temperature the better the crystallinity of the samples is. The results also revealed that the ideal base concentration for the synthesis is about 22g the NaOH in 100mL the water. An important result was the finding that the cation distribution in octahedral and tetrahedral sites depends on the stirring speed of the solution during the synthesis process. The M¨ossbauer data revealed that the cation distribution in the CoFe2O4 nanoparticles varies of a mixed spinel structure, for the lowest stirring speed, changing towards a direct spinel structure as the stirring speed increases. v.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-09-13T15:18:33Z No. of bitstreams: 1 2013_FernandoMendesLucasdeOliveira.pdf: 16134114 bytes, checksum: 79441444167a2bc08c57f5d74e41c124 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-19T13:46:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FernandoMendesLucasdeOliveira.pdf: 16134114 bytes, checksum: 79441444167a2bc08c57f5d74e41c124 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-19T13:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FernandoMendesLucasdeOliveira.pdf: 16134114 bytes, checksum: 79441444167a2bc08c57f5d74e41c124 (MD5) / Nessa Tese de Doutorado foram desenvolvidos e avaliados dois aparatos experimentais capazes de medir importantes propriedades de fluidos magnéticos. O primeiro deles é baseado em uma balança analítica. Com o aparato experimental proposto foi possível obter, a partir da medida da variação da massa aparente, características da amostra tais como: tamanho médio de aglomerados, fração de aglomerados e tempo característico para a sedimentação forçada dos aglomerados. O segundo aparato proposto e uma variação óptica do primeiro. O equipamento foi adaptado de maneira a obtermos os mesmos parâmetros obtidos nos estudos a partir da balança analítica, porém analisando a reflexão óptica da amostra a partir da imagem capturada por uma câmera. Para avaliar os equipamentos, os resultados experimentais obtidos a partir dos mesmos e os modelos teóricos propostos, foi feito um estudo utilizando-se três amostras distintas de fluidos magnéticos. Foram utilizada duas amostras de magnetita recobertas com ácido cítrico (com diâmetros médios de 9,05 nm e 8,50 nm) e uma terceira amostra com partículas de maghemita, com diâmetro médio de 7,10 nm, encapsuladas em Dextran (em torno de 7 partículas), formando um composito. Os dados obtidos a partir dessas novas técnicas foram comparados com dados obtidos por meio de técnicas convencionais – Birrefringência Magnética Estática; Magnetização e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os resultados foram discutidos qualitativa e quantitativamente. Durante a etapa de analise qualitativa dos resultados consideramos a necessidade e a importância de avaliar o processo de sedimentação em função do tempo, quando a amostra e submetida a um gradiente de campo magnético. Nessa fase, a partir do protocolo de medidas, foi observado que é possível obter uma amostra com diâmetro médio de 7,97 nm partindo de uma amostra com diâmetro médio de 9,05 nm. Observa-se a importância da cautela na análise dos dados de Birrefringência devido ao intervalo de concentração da amostra. Na análise quantitativa são apresentados os modelos teóricos para as duas técnicas, variações de montagem, estudos de repetitividade do sistema e a automação da aquisição dos dados. Do ajuste dos dados experimentais da massa aparente observamos parâmetros semelhantes aos parâmetros obtidos pela Birrefringência, como número médio de aglomerados, sendo a origem das diferenças dos demais parâmetros discutidas. Foram feitas estimativas do tempo típico de sedimentação a partir da massa aparente para uma das amostras de magnetita e para a amostra de maghemita. Observou-se que os tempos típicos para os mesmos tipos de aglomerados sao da mesma ordem de grandeza. Medidas simultâneas da variação da massa aparente e da intensidade luminosa refletida foram realizadas para uma das amostras recobertas com citrato. Do ajuste dos dados experimentais, utilizando-se os respectivos modelos, encontram-se parâmetros muitos semelhantes, a exemplo da fração de monômeros na amostra, 38,8% e 37,7%, via massa aparente e intensidade luminosa refletida, respectivamente. O tempo típico de sedimentação para os aglomerados, utilizando-se as duas técnicas, também foi estimado. Os valores ajustados foram todos da mesma ordem de grandeza, a exemplo de dímeros: 2,1×105 s via massa aparente e 3,7×105 s via luz refletida, ratificando assim a importância e a aplicabilidade das técnicas propostas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this Thesis we developed two experimental apparatus able to assess important properties of magnetic fluids. The first experiment is based on an analytical balance. The proposed experimental apparatus can be used to asses, from the apparent mass variation measurement, important properties of magnetic fluids, as for instance average cluster’s size, cluster’s fraction, and the typical sedimentation time of clusters under forced condition. The second proposed apparatus is an optical variation of the first. The equipment has been adapted to asses the same parameters obtained in the analytical balance set up, but now analyzing the reflected light from the sample image captured with a camera. To evaluate the equipments and their experimental data, a study using three different magnetic fluids samples was developed. Two citric acid coated samples based on magnetite was used (with mean particle diameters of 9.05 nm and 8.50 nm) and a third sample based on maghemite nanoparticles (mean particle diameter of 7.10 nm) encapsulated within Dextran forming a composite (with approximately 7 particles per cluster). Data obtained from these new techniques were compared with data obtained by conventional techniques - Static Magnetic Birefringence; Magnetization, and Transmission Electron Microscopy. The results were qualitatively and quantitatively discussed. While performing the qualitative analysis the necessity and importance of evaluating the time dependence of the sedimentation process under the action of a gradient of magnetic field was considered. At that stage, from the measurement protocol used, it was observed that a sample with mean particle diameter of 7.97 nm was obtained starting with a sample with mean particle diameter of 9.05 nm. It was noticed the importance of a careful analysis of the birefringence data due to the sample concentration range. In the quantitative analysis theoretical models for both techniques, setup variations, repeatability study, and data acquisition automation were presented. The apparent mass data fitting provided similar parameters as compared to the birefringence analyses, such as clusters average number. Parameters differences were also discussed. Simultaneous measurements of the apparent mass change and reflected light intensity were performed for one of the samples coated with citric acid. The obtained parameters from the experimental data fitting, using the corresponding models, are very similar, such as the fraction of monomers in the sample; 38.8% and 37.7% from apparent mass and reflected light, respectively. The typical sedimentation time, using both techniques, has also been estimated. The adjusted values were all of the same order of magnitude, as for instance the dimer sedimentation time: 2.1×105 s from apparent mass and 3.7×105 s from reflected light, thus confirming the importance and applicability of the proposed techniques.