Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-09-25T17:05:30Z No. of bitstreams: 2 Tese -Sueli Maria da Silva - 2017.pdf: 3261955 bytes, checksum: 92803d6e2ab36c8abe127a4441b033bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-26T12:04:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese -Sueli Maria da Silva - 2017.pdf: 3261955 bytes, checksum: 92803d6e2ab36c8abe127a4441b033bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T12:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese -Sueli Maria da Silva - 2017.pdf: 3261955 bytes, checksum: 92803d6e2ab36c8abe127a4441b033bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Biological applications of nanoparticles require understanding the interaction between proteins and nanoparticles. In this thesis were performed studies of interaction between the protein BSA and maghemite nanoparticles functionalized with different anionic ligands (citrate ions, tripolyphosphate ions and bilayer laurate ions ), by three analytical techniques: isothermal titration calorimetry (ITC), adsorption isotherm by hydrodynamic diameter measurements using dynamic light scattering (DLS) and fluorescence spectroscopy. The values of the interaction constants (Ka) of BSA association on nanoparticles surface by DLS measurements were similar to those obtained by ITC, for the three systems. On the other hand, the study by ITC did not allows determining of the stoichiometry values (Nmax) of the association processes. The results obtained by the fluorescence technique are highly discrepant of the results obtained by the other two techniques. The evaluation of the functionalizing agent effect on the interaction between magnetite nanoparticles and BSA showed that there are differences in the Ka values, and in the energetic profiles of the interactions for the three systems studied. The Ka value for the interaction between BSA and citrate functionalized nanoparticles was in the order of 106 M-1, whereas for the other systems the values of Ka were 104 M-1. The energetic profile of the interactions, was endothermic in the system BSA-NP-Citrate, and exothermic for BSA-NP-Laurato and for BSA-NP-Tripolyphosphate. From the analysis of the thermodynamic parameters, it was possible to suggest that the interaction in the BSA-NP-citrate system was predominantly electrostatic, whereas the interaction in the other systems predominantly involved hydrogen bonds. The albumin estearase activity was reduced by the interaction with the nanoparticles, and was dependent upon the nanoparticles concentration. The reduction in stearase activity was higher for the -BSA-NP-Laurate system. In this work, the dynamic light scattering technique (DLS) was used, for the first time, to study of adsorption of BSA on functionalized maghemite nanoparticles. In addition, under the experimental conditions used, DLS was the only technique that provided (Nmax) values similar to those estimated. / Aplicações biológicas de nanopartículas inorgânicas demandam o entendimento das interações entre as nanopartículas e as proteínas. Nessa tese foram realizados estudos de interação entre a proteína BSA e nanopartículas de maghemita funcionalizadas com diferentes ligantes aniônicos (íons citrato, íons tripolifosfato e bicamada de íons laurato), por três técnicas analíticas: titulação de calorimetria isotérmica (ITC), isoterma de adsorção por medidas de diâmetro hidrodinâmico, empregando espalhamento de luz dinâmico (DLS) e espectroscopia de fluorescência. Os valores das constantes de interação (Ka) obtidos pelos estudos de adsorção da BSA sobre as nanopartículas por medidas de DLS foram semelhantes aos obtidos por ITC, para os três sistemas. Por outro lado, os estudos por ITC, não permitiram a determinação dos valores das estequiometrias de reação (Nmax). Os resultados obtidos pela técnica de fluorescência são altamente discrepantes em relação aos resultados obtidos pelas outras duas técnicas. A avaliação do papel do agente funcionalizante sobre a interação entre as nanopartículas e a BSA mostrou que há diferenças no perfil das interações nos três sistemas estudados. O valor da constante de associação para o sistema BSA-NP-Citrato foi da ordem de 106 mol.L-1, enquanto que para os demais sistemas foi de 104 mol.L-1. Os parâmetros termodinâmicos obtidos para o sistema BSA-NP-Citrato (ΔH = 5x103 cal.mol-1; ΔS+ +45 cal.mol-1; ΔG= -8410 cal.mol-1) sugerem que o processo de adsorção foi predominantemente de natureza eletrostática. Por outro lado, os parâmetros termodinâmicos obtidos para os sistemas, BSA-NP-Laurato (ΔH=-1,38x105 cal.mol-1; ΔS= -441cal.mol-1; ΔG= -6582 cal.mol-1) e BSA-NP-Tripolifosfato (ΔH = - 1,86x104 cal.mol-1; ΔS= -41 cal.mol-1; ΔG= -6352 cal.mol-1) sugerem que o processo de adsorção nesses sistemas tenha ocorrido predominantemente por pontes de hidrogênio. A atividade de esterase da albumina foi reduzida pela interação com as nanopartículas, e foi dependente da concentração das mesmas. A redução na atividade da esterase ocorreu em maior extensão para o sistema BSA-NP-Laurato. Nesse trabalho, a técnica de espalhamento de luz dinâmico (DLS) foi empregada pela primeira vez para o estudo de adsorção de BSA sobre nanopartículas de maghemita funcionalizadas, e se mostrou adequada. Além disso, nas condições experimentais utilizadas, foi a única técnica que forneceu valores da estequiometria de reação (Nmax) semelhante aos valores estimados.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-24T17:06:37Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layanny Kelly Silveira Praxedes - 2016.pdf: 3738908 bytes, checksum: 6340f77aec0ca6687fb5d273509f20b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-25T11:35:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layanny Kelly Silveira Praxedes - 2016.pdf: 3738908 bytes, checksum: 6340f77aec0ca6687fb5d273509f20b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T11:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Layanny Kelly Silveira Praxedes - 2016.pdf: 3738908 bytes, checksum: 6340f77aec0ca6687fb5d273509f20b4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The capacity of the tumor has not present as immunogenic to the immune system is one of its escape mechanisms. The aim of this study was to evaluate the use of nanoparticles formed from poly Lactic-co-glycolic acid (PLGA) associated with aluminum hydroxide may potentiate the effect of these on the resolution of the tumor. Balb/c mice inoculated with Sarcoma 180 tumor cells were distributed into nine groups for the implementation of the various immunotherapeutic treatments involving the use of aluminum hydroxide, PLGA nanoparticles, and activated macrophages. The evaluation of the treatment was performed by analysis of the tumor, considering the weight reduction of the dissected tumor, morphological and histological analysis, and analysis of pro-inflammatory and immunosuppressive cytokines in the serum of mice. The group of mice treated with PLGA nanoparticle associated with aluminum hydroxide caused a significant regression of the tumor (p = 0.039) compared with untreated mice. The treatment involving macrophages and PLGA nanoparticles showed significant tumor regression compared to the group treated only with macrophages (p = 0.021). The groups that had significant tumor regression have high levels of IFN--4 and IL-10, differing from the profile found in the other groups. In the other treatments tested there was a reduction of the tumor mass, but without significant statistical results, and without changes in the levels of cytokines measured in the serum of animals. Therefore, it is believed that PLGA nanoparticle by their ability to release hydroxide in target cells controlled manner, can enhance the action of the adjuvant aluminum hydroxide. Further studies are needed to elucidate the mechanisms involved in this phenomenon, which support the other investigations / A capacidade do tumor de não se apresentar como imunogênico ao sistema imune constitui um dos seus mecanismos de escape. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se o uso de nanopartículas formadas a partir de co-polímeros de ácido láctico-co-glicólico (PLGA), associada ao hidróxido de alumínio poderia potencializar o efeito destes na resolução do tumor. Camundongos Balb/c inoculados com células tumorais de Sarcoma 180 e distribuídos em nove grupos para a realização dos diferentes tratamentos imunoterápicos, envolvendo a utilização de hidróxido de alumínio, nanopartículas de PLGA e macrófagos ativados. A avaliação dos tratamentos foi realizada pela análise do tumor, considerando a redução do peso do tumor dissecado, análise morfológica e histopatológica e análise de citocinas pró-inflamatórias e imunossupressoras no soro dos camundongos. O grupo de camundongos tratados com nanopartículas de PLGA associadas ao hidróxido de alumínio promoveu uma regressão significativa do tamanho da massa tumoral (p = 0,039) comparado com camundongos não tratados. O tratamento envolvendo macrófagos e nanopartículas de PLGA apresentou uma regressão tumoral significativa comparada com o grupo tratado apenas com macrófagos (p = 0,021). Os grupos que tiveram regressão tumoral significativa apresentaram níveis elevados das citocinas IFN-, IL-4 e IL-10, diferenciando-se do perfil encontrado nos demais grupos. Nos outros tratamentos testados houve a redução da massa tumoral, porém sem resultados estatísticos significativos e sem grandes alterações nos níveis de citocinas dosados no soro dos animais. Logo, acredita-se que a nanopartícula de PLGA, por meio de sua capacidade de transporte e liberação do hidróxido nas células alvo de forma controlada, possa potencializar a ação do adjuvante hidróxido de alumínio. Outros estudos são necessários para a elucidação dos mecanismos envolvidos nesse fenômeno.

Este trabalho apresenta estudos sobre a síntese química do PEDOT com o objetivo de desenvolver diferentes arquiteturas e propriedades para melhorar a taxa de degradabilidade deste polímero. As estratégias foram as preparações de uma blenda, um copolímero e um nanocompósito. O estudo foi iniciado pela síntese química oxidativa do PEDOT (poli (3,4- etilenodioxitiofeno)) em microestruturas utilizando condições brandas e ambientalmente amigáveis, porém o material obtido não apresentou solubilidade e boas condições de se produzir um filme. Então foi sintetizado quimicamente o PEDOT dopado com PSS (poli estireno sulfonado) (PEDOT:PSS), o mesmo foi usado para preparar blendas com o PLGA (poli (ácido láctico-co-glicólico), para melhorar sua degradabilidade. Foi possível produzir um filme fino e nanoestruturado através de deposição eletrostática camada por camada (LBL) que pode ser utilizado para modificação de eletrodos ou de suportes tridimensionais para engenharia celular. Para garantir a degradabilidade do material, foi realizada a síntese de copolímeros de PEDOT e PLLA (poli(lactídeo)) em que foi variada a proporção de PEDOT na cadeia polimérica. Os copolímeros foram caracterizados por IV, RMN, UV, análises térmicas e submetidos a testes de degradabilidade e de viabilidade celular, apresentando excelentes resultados. Foi possível a obtenção de microfibras deste material. A outra alternativa estudada foi a síntese de um nanocompósito, preparado através da síntese química do PEDOT, partindo do monômero EDOT (3,4- etilenodioxitiofeno)usando HAuCl4 como oxidante e NaPSS como dopante e dispersante. O nanocompósito obtido foi caracterizado apresentando diâmetros médio próximos de 4 nm e com uma estrutura caroço-casca, apresentando nanopartícula de ouro como caroço e o polímero PEDOT:PSS como casca. Foram obtidos filmes deste material por deposição por evaporação de solvente, LBL, utilizando como policátion o PDDA (cloreto de poli (dialil dimetil amônio)) e quitosana, e por deposição eletroforética, que apresentou excelentes propriedades eletrocrômicas como rápidos tempos de respostas com bons contrastes ópticos / This work presents studies about the chemical synthesis of PEDOT (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) with the aim of preparing different architectures and properties to improvement the degradability rate of this polymer. The strategies used to achieve this pupose were the preparation of polymer blends, copolymers and nanocomposites. The study was started by the chemical synthesis of microstructures PEDOT in mild and environment friendly conditions, but the material did not show solubility which enable film formation. Then, PEDOT was synthetized by chemical synthesis doped with PSS (poly(styrene sulfonic acid)), (PEDOT:PSS) to prepare blends with PLGA (poly(lactic-co-glycolic acid)) to improve its degradability. It was possible to prepare a thin and nanostructured film, by electrostatic layer-by-layer deposition (LBL), which could be used for electrodes or scaffold surface modification. In order to ensure the material\'s degradability, PEDOT and PLLA (poly(lactide)) copolymers were prepared, changing PEDOT proportion in the polymeric structure. The copolymers were characterized by, IR, NMR, UV, thermal analysis and then degradability and cell viability tests, which shown important results. Fibers were able to be obtained with these materials. The next strategy was the preparation of a nanocomposite by one-spot chemical synthesis, initiated by the monomer EDOT (3,4- ethylenedioxythiophene) using HAuCl4 as oxidant and NaPSS as both dopant and dispersant. The nanocomposite obtained was characterized showing diameter of around 4nm and a core-shell structure, with gold nanoparticle as core and PEDOT:PSS as the shell. Films were obtained by this material by casting, by LBL, using PDDA (Poly(diallyldimethylammonium) chloride) and chitosan as polycations, and by electrophoretic deposition. The latter method shows excellent characteristics as fast response time with a good optical contrast

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-13T14:08:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ADALBERTOMEZACASA.pdf: 2870539 bytes, checksum: ab98c7173338a64041a7c736e304b455 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T14:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ADALBERTOMEZACASA.pdf: 2870539 bytes, checksum: ab98c7173338a64041a7c736e304b455 (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / In the present work, analyses were performed using leaf extracts constituted of the main photosynthetics pigments of the plant Vicia faba, from which it was possible to isolate the chlorophyll and pheophytin by separation column chromatographic method, which were characterized by optical techniques. Additionally, the interactions were valued between the molecules porphyrin (Chlorophyll and pheophytin) and nanoparticles of gold (AuNP) of 5, 10 and 20 nm of diameter, from the analyses of Absorption UV-Vis, Molecular fluorescence and time of life of luminescence. One checked that the molecules porphyrins presented reduction or increase in the fluorescence intensity, in accordance with the studied conditions, besides the reduction in the times of life of fluorescence of the molecules in the presence of the AuNPs. The effects were significantly more evident for the samples consisting of Pheophytin, suggesting a less affinity of the Chlorophyll to interact with the AuNPs, when compared with the porphyrin uncomplexed. Generally, it was determined that the AuNPs have great potential to interfere with the plant photosynthesis process, given the ability to interact strongly with the photosynthetic pigments that are critical in chemical production process in plants, highlighting a potential risk of toxicity the metal nanoparticles may have on the environment. / No presente trabalho foram obtidos extratos foliares constituídos dos principais pigmentos fotossintéticos da planta Vicia faba, a partir do qual pôde-se isolar a Clorofila e a Feofitina pelo método de separação em coluna cromatográfica, que foram caracterizados através das técnicas ópticas. Adicionalmente, foram avaliados as interações entre as moléculas porfirínicas (Clorofila e Feofitina) e nanopartículas de ouro (AuNP) de 5, 10 e 20 nm de diâmetro, a partir das análises de Absorção UV-Vis, Fluorescência Molecular e tempo de vida de luminescência. Verificou-se que as moléculas porfirínicas apresentaram diminuição ou aumento na intensidade de fluorescência, de acordo com as condições estudadas, além da diminuição nos tempos de vida de fluorescência das moléculas na presença das AuNPs. Os efeitos das interações foram mais evidentes para as amostras constituídas de Feofitina, sugerindo uma menor afinidade da Clorofila para interagir com as AuNPs, quando comparado com a porfirina desmetalada. De forma geral, foi possível determinar que as AuNPs possuem grande potencial de interferir no processo de fotossíntese dos vegetais, dado a capacidade de interagir fortemente com os pigmentos fotossintéticos que são fundamentais no processo de produção química pelas plantas, ressaltando um potencial risco de toxicidade que as nanopartículas metálicas podem apresentar ao meio ambiente.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-15T18:25:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) GELSONSILVA.pdf: 2633451 bytes, checksum: cb885f7642fcfa8169b8e00ffc0b45fb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T18:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) GELSONSILVA.pdf: 2633451 bytes, checksum: cb885f7642fcfa8169b8e00ffc0b45fb (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Nanomaterials have been the subject of increasing interest due to their wide range of applications and commonly used for the production of biomarkers and hybrid materials in various areas of expertise. Therefore, the search for functionalizing molecules that can enhance the physical, chemical and / or biological these materials and techniques to assist in the characterization of the compounds formed are necessary. Thus, the present study sought through spectroscopic absorption and fluorescence; evaluate the behavior of the amino acid L-Tryptophan and organocalcogênios in the presence of different concentrations and diameters of gold nanoparticles. For the analysis, concerning the interactions between the amino acid and gold nanoparticles observed suppression of fluorescence intensity, increasing the absorbance of the indole groups and the appearance of a second peak wavelength band of 520 nm derived of the plasmon resonance. Since this effect was proportional to the concentration of gold nanoparticles in solution. As for organilcalcogênios, first, held its characterization, it was possible to detect the presence of the main vibrations of molecules by infrared spectroscopy, molecular modeling and Raman spectroscopy. The latter was also used to investigate the presence of nanoparticles in order that the measurements were performed in solution and can be viewed the rise of a band in the region of 300 cm-1, where the disclosure of the functionalization process because this region is derived from chalcogenides gold vibrations. As for fluorescence and absorption of organilcalcogênios analysis, the results are satisfactory, it can be seen a difference in both emission spectra when the absorption, demonstrating the interaction of the nanoparticles with the environment. The fluorescence (p-Cl(C6H4Se))2 and L-tryptophan in the presence of the nanoparticles demonstrated that the interactions cause the same suppression effect of fluorescence intensities. This effect promoted by photoinduced electron transfer process of the present organic groups of the aforementioned molecules to the metal surfaces, and different from (C6H5Te)2, which showed an increased effect on the fluorescence intensity after the interaction with the surface of metal. This fact is associated with the transfer effect of plasmon energy present in the nanoparticles to the molecules of (C6H5Te)2. / Os nanomateriais têm sido objeto de crescente interesse, devido à sua ampla gama de aplicações, sendo comumente utilizados para a produção de biomarcadores e materiais híbridos em diversas áreas de conhecimento. Assim a busca por moléculas funcionalizantes que possam potencializar as propriedades físicas, químicas e/ou biológicas desses materiais, bem como técnicas que auxiliem na caracterização dos compostos formados se fazem necessárias. Com isso, o presente trabalho buscou através de técnicas espectroscópicas de absorção e fluorescência, avaliar o comportamento do aminoácido L-Triptofano e de organocalcogênios na presença de diferentes concentrações e diâmetros de nanopartículas de ouro. Para as análises relacionadas as interações entre o aminoácido e as nanopartículas de ouro, pode-se observar uma supressão da intensidade de fluorescência, o aumento da absorbância dos grupamentos indol e o aparecimento de uma segunda banda de comprimento de onda máximo em 520 nm, derivada da ressonância de plasmon. Sendo que este efeito era proporcional ao aumento da concentração de nanopartículas de ouro na solução. Quanto aos organilcalcogênios, primeiramente, realizou-se sua caracterização, onde foi possível detectar a presença das principais vibrações das moléculas, através da técnica de espectroscopia no infravermelho, modelagem molecular e espectroscopia Raman. Essa última também foi utilizada na investigação da presença de nanopartículas, tendo em vista que as medidas foram realizadas em solução e pode ser visualizado o aumento de uma banda na região de 300 cm-1, onde a evidenciação do processo de funcionalização, pois essa região é derivada das vibrações calcogênios-ouro. Já para as análises de fluorescência e absorção dos organilcalcogênios, os resultados apresentados são satisfatórios, pois pode ser visualizado uma diferença tanto nos espectros de emissão, quando nos de absorção, demonstrando assim a interação das nanopartículas com o meio. A fluorescência do (p-Cl(C6H4Se))2 e do L-Triptofano na presença de nanopartículas, demonstraram que as interações, ocasionam efeito de supressão das intensidades de fluorescência das mesmas. Esse efeito, promovido pelo processo de transferência fotoinduzida dos elétrons presentes nos grupamentos orgânicas das moléculas citadas, para as superfícies metálicas, e diferente do (C6H5Te)2, o qual apresentou um efeito de aumento na intensidade de fluorescência após a interação com a superfície do metal; esse fato está associado ao efeito de transferência da energia de plasmon presente nas nanopartículas para as moléculas do (C6H5Te)2.

A associação de filtros solares a compostos bioativos tem sido estudada com ênfase na última década. Contudo, a solubilidade limitada dos compostos naturais, tais como a rutina, restringe o desenvolvimento de preparações cosméticas seguras, funcionais e estáveis. A proposta deste estudo envolveu a obtenção de nanoestruturas de gelatina (contendo ou não rutina) para aplicação em protetores solares. Os objetivos específicos foram: (1) preparar partículas de gelatina; (2) realizar a caracterização física, físico-química, morfológica, térmica e funcional (in vitro); (3) avaliar a citotoxicidade e a penetração/permeação curtânea in vitro dos sistemas; (4) desenvolver fotoprotetores bioativos de eficácia estimada in vitro; e (5) determinar a segurança e eficácia clínica fotoprotetora das preparações contendo as estruturas proteicas. As nanopartículas apresentaram-se esféricas e com diâmetro médio e índice de polidispersividade variando entre 318,9 ± 6,9 (B-NC) a 442,8 ± 4,9 nm (R-NC) e 0,06 ± 0,03 (B-NC) a 0,12 ± 0,01 (R-NC), respectivamente. Os valores do potencial zeta apresentaram-se entre -28,5 ± 0,9 mV (B-NC) e -26,6 ± 0,5 mV (R-NC). R-NC apresentou eficiência de associação equivalente a 51,8 ± 1,4%. Os ensaios de segurança das nanopartículas evidenciaram perfil citotóxico adequado para aplicação cosmética, bem como, a ausente tendência de penetração/permeação cutânea. Tendo em vista os resultados obtidos in vitro, as nanopartículas contendo rutina apresentaram capacidade antioxidante 74% superior à rutina em seu estado livre e contribuíram para o aumento de 48% do fator de proteção solar (FPS) quando associada à avobenzona (butyl methoxydibenzoylmethane), ao p-metoxicinamato de octila (ethylhexyl methoxycinnamate) e ao octil dimetil PABA (ethylhexyl dimethyl PABA). A avaliação da eficácia clínica das formulações evidenciou a influência da nanopartícula, sem adição do flavonoide, na proteção da pele contra a formação do eritema UV induzido. Por meio da avaliação dos aspectos funcionais, foi possível constatar, in vitro e in vivo, que a adição das nanopartículas em sistemas fotoprotetores influenciou seu perfil de transmitância da radiação UV, bem como, seus efeitos sobre o eritema UV induzido. Os resultados obtidos apresentaram perspectivas de aplicação prática no desenvolvimento de produtos cosméticos fotoprotetores associados a substâncias bioativas, por meio de plataforma nanotecnológica. / Especially, in the last decade, the association of chemical filters and bioactive compounds has been studied by several authors. However, the limited solubility of natural compounds, such as rutin restricts the development of safe and stable cosmetic preparations. The aim of this work was the development of gelatin nanoparticles (with or without rutin) as an ingredient in sunscreens. The specific goals were: (1) the development of rutin-loaded gelatin nanoparticles; (2) to perform the physical, physical-chemical, morphological, thermal and functional (in vitro) analysis; (3) to assess the cytotoxicity and skin penetration / permeation in vitro of the nanoparticles; (4) to develop bioactive sunscreens and to perform the in vitro photoprotection efficacy assay; and (5) to evaluate the in vivo sun protection factor (SPF) of the formulations. The nanoparticles were spherical with an average size and polydispersive index between 318.9 ± 6.9 nm (B-NC) at 442.8 nm ± 4.9 (R-NC), and 0.06 ± 0, 03 (B-NC) to 0.12 ± 0.01 (R-NC). The zeta potential values were high and negative, ranging from - 28.5 ± 0.9 mV (B-NC) and -26.6 ± 0.5 mV (R-NC). R-NC entrapment efficient was 51.8 ± 1.4%. The nanoparticle safety assessment showed a cytotoxic profile suitable for cosmetic application, as well as the absent trend of penetration/ permeation of the skin. The in vitro results indicated that the rutin-loaded gelatin nanoparticles increased 74% the antioxidant profile in comparison with free rutin and also increased 48% the SPF (in vitro) when combined with butyl methoxydibenzoylmethane, ethylhexyl methoxycinnamate and ethylhexyl dimethyl PABA. The assessment of the clinical efficacy assays showed the influence of blank nanoparticle in the protection of the skin against UV-induced erythema response. It was established in vitro and in vivo that the addition of gelatin nanoparticles in sunscreens influenced its UV transmittance profile, as well as its anti-erythema effects on the skin. The results have practical application in the development of sunscreen with bioactive ingredients and at the design of an innovative ingredient with a chemopreventive profile.

Materiais poliméricos têm sido usados em um vasto número de aplicações médicas e farmacêuticas, caracterizando-se como biomateriais. Antes do uso humano, se faz necessário uma criteriosa programação de testes que permitam investigação da segurança do material e avaliação da eficácia e assim, avaliar sua biocompatibilidade. Essa atenção também tem sido aplicada a materiais nanoparticulados, inclusive de constituição polimérica. Sendo assim, antes da liberação destes materiais para uso humano, testes preliminares são feitos in vitro e in vivo, neste caso com experimentação animal. Paralelamente à crescente busca em se manter a segurança biológica, a ciência tem procurado metodologias alternativas para se obter resultados seguros e que possam substituir os obtidos in vivo. Neste contexto, surge grande interesse no uso de culturas celulares, primeiramente em monocamadas e posteriormente, o desenvolvimento de culturas celulares em estrutura tridimensional, mimetizando de maneira mais próxima o que ocorre in vivo. Considerando as diversas vantagens obtidas no estudo de culturas tridimensionais, este estudo teve como objetivo desenvolver tal modelo, visando simular sistemas de avaliação para biocompatibilidade de materiais poliméricos, testando nanopartículas de polibutilcianoacrilato. Foram cultivadas células de fibroblasto e melanócito humanos e células de melanoma (SK-Mel-103) em monocamada e em matriz tridimensional de colágeno tipo I e avaliada a citotoxicidade em 24, 48 e 72 horas das nanopartículas utilizando os testes de Exclusão Azul de Tripan e MTT. Os resultados indicam que as nanopartículas de polibutilcianoacrilato são mais citotóxicas com o aumento da concentração da amostra, assim como o IC50 foi decrescente ao longo dos dias, demonstrando a intensificação da resposta biológica no decorrer do tempo e foram mais citotóxicas para as células de melanoma. Este perfil de aumento de citotoxicidade com o passar do tempo também foi observado no ensaio clonogênico, onde as células foram cultivadas em monocamada e incubadas com a amostra até 14 dias. Os testes de viabilidade celular em cultura tridimensional evidenciaram faixa de IC50 um pouco maior do que em monocamada, demonstrando uma pequena redução na citotoxicidade quando avaliada no ambiente 3D. Foram feitos testes de caracterização do tipo de morte utilizando citometria de fluxo, confirmando os dados dos testes de viabilidade que indicam aumento de morte com o aumento da concentração de teste. A morte acontece por apoptose tardia. Nas concentrações próximas ao IC50, há indicação que as nanopartículas de polibutilcianoacrilato inibem a autofagia em fibroblastos e células de melanomas cultivados em monocamada, característica que é anulada quando o comportamento é avaliado em ambiente tridimensional. Os resultados indicam que nanopartículas de polibutilcianoacrilato podem levar a modificação da resposta celular dependendo da concentração empregada e do ambiente de cultivo das células, mostrando serem promissores o estudo e o emprego de ambiente tridimensional na avaliação de citotoxicidade de nanopartículas poliméricas. / Polymeric materials have been widely used as biomaterials in medical and pharmaceutical applications. Before their use in humans, a number of tests is necessary to investigate the safety and effectiveness of the biomaterial in order to determine its biocompatibility. This attention has been given to nanoparticulate materials, including those of polymeric composition. Thus, in vitro and in vivo preliminary tests are done before these materials are released for human use. In parallel with the concern with biological safety studies, there has been a continuous effort in finding alternative methods to replace the current in vivo animal tests and provide reliable results regarding safety. In this context, great interest arises in the use of cell culture, firstly as monolayer and secondly as three-dimensional cell culture systems that mimic more closely the in vivo morphology. Taking into account all the advantages of three-dimensional cell culture studies, the aim of this work is to develop a three-dimensional model that can effectively evaluate polymeric biomaterials biocompatibility using polybutylcyanoacrylate nanoparticles. Cell culture of human fibroblasts, melanocytes and melanoma cells (SK-Mel-103) were cultured in monolayer and on type I collagen matrix. Polybutylcyanoacrylate nanoparticles cytotoxicity was evaluated in 24, 48 and 72 hours using Tripan Blue and MTT assays and the results found were dose and time-dependent to all cell types. Moreover, melanoma cells were significantly more sensitive to the nanoparticles toxicity. The same profile of cytotoxic response was observed in the clonogenic assay, where cells were cultured in low-density monolayer and incubated with the nanoparticles for 14 days. Cell viability assays in 3D culture had a slightly higher IC50 range when compared to the monolayer results, which suggests a reduction in the nanoparticle cytotoxicity in the 3D environment. Cell death analysis using flow cytometry confirmed the dose-dependent response obtained by cell viability assays. Cell death occurred mostly via late apoptosis. There is suggestive evidence that treatment with polybutylcyanoacrylate nanoparticles in concentrations close to the IC50 inhibits autophagy in fibroblasts and melanoma cells when cultured in monolayers, but this response could not be observed in the 3D environment. Our results showed that polybutylcyanoacrylate nanoparticles can modify cell response depending on the concentration used and the conditions of cell culture. We conclude that the 3D cell culture is a promising method for the evaluation of polymeric nanoparticles cytotoxicity.

Com o desenvolvimento da nanociência e da nanotecnologia, as nanopartículas magnéticas vêm sendo cada vez mais gerado interesse devido as inúmeras possíveis aplicações na área de catálise, diagnóstico, pigmentos, sensores, etc. Atualmente, as nanopartículas com potencialidade de aplicação em biomedicina que pode se destacar os as ferritas magnéticas os quais apresentam comportamento superparamagnético a temperatura ambiente. Além dos ligantes funcionais, as nanopartículas magnéticas são geralmente recobertas com polímeros orgânicos ou inorgânicos, destacando-se a sílica, nessa última classe. O sistemas as nanopartículas magnéticas recobertas com sílica formando um sistema casca-caroço, possibilita que o núcleo magnético se mantenha protegido por uma camada polimérica que pode conter grupos funcionais ativos, formando hidridos orgânicos-inorgânicos que devido a sua propriedade hidrofóbica ou hidrofílica dependendo da natureza do ligante de modificação de superfície. Este trabalho foi desenvolvido com intuito de obter nanopartículas magnéticas de ferrita MFe2O4, com (M= Fe, Co, Ni e Cu) com controle de tamanho, forma, composição química e estrutural, dos quais foram sintetizados pelo método de decomposição térmica utilizando diferente precursores metálicos para adequação das melhores condições de síntese. As ferritas magnéticas foram recobrimento com sílica, modificando da superfície da partícula e possibilitando caráter hidrofílico ao sistema casca-caroço, apresentando uma melhor estabilidade coloidal em dispersão aquosa devido a presença de grupos silanois na superfície, bem como uma recobrimento uniforma com apenas um núcleo magnético sem formação de aglomerados. A funcionalização com o grupo o trietoxivinilsilano, através de reações de condensação via catálise básica ou ácida, formou uma rede polimérica Si-O-Si, sendo que a presença do grupo vinil (-CH=CH2) livre na a superfície do sistema casca-caroço foi evidenciado através da técnica de FTIR. Portanto foi possível a obtenção de um sistema hibrido orgânico-inorgânico com a superfície contendo grupo que podem ser reativos, abrindo a possibilidade da utilização deste material para futuros testes de aplicações como sensor multifuncional. / In recent decades the development of nanoscience and nanotechnology, magnetic nanoparticles have been increasingly generated interest due to the numerous possible applications in the field of catalysis, diagnosis, pigments, sensors, etc. Currently, the nanoparticles with potential of application in biomedicine that can stand out the magnetic ferrites which have superparamagnetic behavior at room temperature. In addition to the functional binders, magnetic nanoparticles are generally coated with organic or inorganic polymers, especially silica in the latter class. The magnetic nanoparticle systems covered with silica forming a shell-core system allow the magnetic core to remain protected by a polymeric layer that may contain active functional groups, forming organic-inorganic hydrides that due to its hydrophobic or hydrophilic property depending on the nature of the surface modifying binder. This work was developed to obtain magnetic nanoparticles of MFe2O4 ferrite, with (M = Fe, Co, Ni and Cu) control of size, shape, chemical and structural composition, of which were synthesized by the thermal decomposition method using different precursors to suit the best conditions of synthesis. The magnetic ferrites were coated with silica, modifying the surface of the particle and allowing a hydrophilic character to the shell-core system, presenting a better colloidal stability in aqueous dispersion due to the presence of silane groups on the surface, as well as a uniform coating with only one magnetic core without formation of agglomerates. The functionalization with the triethoxyvinylsilane group, through condensation reactions via basic or acid catalysis, formed a Si-O-Si polymer network, and the presence of the free vinyl group (-CH=CH2) on the shell surface was observed by FTIR technique. Therefore, it was possible to obtain an organic-inorganic hybrid system with the surface containing the reactive group, opening the possibility of using this material for tests of future applications as multifunctional sensor.

Entre 5,3 e 12% das mulheres com endometriose apresentam a forma mais severa da doença, com comprometimento profundo do intestino, cujo principal tratamento é cirúrgico, porém com alta taxa de complicações: recorrência das lesões, fístulas, hemorragias, infecção, suboclusão intestinal e disfunção vesical e/ou intestinal. O tratamento medicamentoso visa inibir o crescimento dos focos por meio do bloqueio ovariano, com boa redução da dor, mas sem diminuição dos nódulos endometrióticos, e maiores efeitos colaterais pela longa duração do tratamento. Atualmente, drogas podem ser acopladas a nanopartículas que tenham afinidade com tecidos doentes, de forma a serem entregues diretamente aos mesmos, sem efeitos sistêmicos significativos e com eficácia superior no controle das lesões. Há evidências de que células em alta divisão apresentam maior captação de LDL que células normais, para síntese de membrana. Em diversos tipos de câncer, doenças reumatológicas, aterosclerose, mieloma múltiplo e na cardiomiopatia diabética, a necessidade significativamente maior de LDL permitiu bons resultados terapêuticos acoplando-se um quimioterápico à LDE (nanoemulsão artificial semelhante à LDL e que se liga ao mesmo receptor). Na endometriose, assim como no câncer, há fatores de crescimento e citocinas associados à multiplicação celular, e também há superexpressão dos receptores de LDL nas lesões de endometriose. Além disso, mulheres com endometriose intestinal apresentam níveis plasmáticos menores de LDL que o grupo sadio. Este estudo avaliou a captação da emulsão de LDE marcada radioativamente pelos receptores na superfície do foco endometriótico, para posteriormente testar a capacidade da LDE de interiorização celular. Tratou-se de um estudo-piloto comparativo entre três grupos: endometriose intestinal e não-intestinal, e sem endometriose. Antes do tratamento cirúrgico, foi determinado o perfil lipídico das pacientes e foi injetada a LDE marcada. Foi dosada a radioatividade das amostras de tecidos coletados (endometriose intestinal e não-intestinal, peritôneosadio e endométrio tópico). Na comparação entre os grupos, não houve diferença significativa nos parâmetros (p > 0,01), possivelmente devido à amostra pequena. Mas o grupo com endometriose intestinal tendeu a apresentar um IMC mais baixo que os demais, com maior sintomatologia álgica e níveis mais altos de LDL. A captação de LDE no peritôneosadio foi maior no grupo com endometriose não intestinal. O endométrio tópico e os focos de endometriose intestinal captaram mais LDE que os de não-intestinal, sugerindo maior divisão celular e menos fibrose. A comparação da captação da LDE por local mostrou uma tendência a captação decrescente entre endométrio tópico, peritôneo sadio e lesão de endometriose. Como os focos de endometriose (intestinal ou não) captaram de maneira significativa a LDE, conclui-se que há consumo aumentado de LDL nas lesões de endometriose, assim como no câncer e nas doenças inflamatórias. Não houve diferença dos níveis de colesterol plasmático na captação da LDE, comprovando a entrega direta da nanoemulsão aos tecidos em alta divisão celular, independente das lipoproteínas séricas. Estes resultados abrem caminho para novos estudos de avaliação da nanotecnologia como opção terapêutica às cirurgias radicais, com menores complicações e sem efeitos colaterais sistêmicos / Between 5.3% and 12% of women with endometriosis present the most severe form of disease, with deep intestinal involvement, mainly treated by surgery, which has a high rate of complications: recurrence of lesions, fistulas, hemorrhage, infection, intestinal subocclusion and bladder and / or bowel dysfunction. Drug treatment aims to inhibit foci growth by means of ovarian blockage, with good reduction of pain, but with no effect on endometriotic nodules, and frequent side effects due to the long duration of treatment. Currently, drugs can be coupled to nanoparticles that have affinity with compromised tissues, in order to be delivered directly to them, without significant systemic effects and with superior efficacy in the control of lesions. There are evidences that cells in high division have higher uptake of LDL than normal cells, for membrane synthesis. In several types of cancer, rheumatic diseases, atherosclerosis, multiple myeloma and in diabetic cardiomyopathy, the significantly greater need for LDL allowed good therapeutic results by coupling a chemotherapeutic to LDE (an artificial nanoemulsion similar to LDL that binds to the same receptor). In endometriosis, as well as in cancer, there are growth factors and cytokines associated with cell multiplication, and there is also overexpression of LDL receptors in endometriosis lesions. In addition, women with intestinal endometriosis have higher plasma LDL levels than healthy ones. This study evaluated the uptake of radioactively labeled LDE emulsion by receptors on the surface of endometriotic foci, to later test the LDE capacity of cellular interiorization. It was a comparative pilot study between three groups: patients with intestinal and non-intestinal endometriosis, and without endometriosis. Before surgical treatment, the lipid profile of patients was determined and labeled LDE nanoemulsion was injected. The radioactivity of the collected tissue samples (intestinal and non-intestinal endometriosis, healthy peritoneum and topical endometrium) was measured. In the comparison between groups, there was no significant difference in parameters (p > 0.01), possibly due to the small sample. But the group with intestinal endometriosis tended to present a lower BMI than others, with greater pain symptomatology and higher levels of LDL. LDE uptake in healthy peritoneum was higher in the non-intestinal endometriosis group. The topical endometrium and foci of intestinal endometriosis uptaked more LDE than non-intestinal ones, suggesting greater cell division and less fibrosis. Comparison of LDE uptake per site showed a tendency toward decreasing uptake between topical endometrium, healthy peritoneum and endometriosis lesion. As endometriosis foci (intestinal or not) have uptaked LDE on a significant level, the conclusion might be that there is an increased consumption of LDL by endometriosis lesions, as well as in cancer and inflammatory diseases. There was no difference between plasma cholesterol levels and LDE uptake, demonstrating the direct delivery of the nanoemulsion to tissues in high cell division, independent of serum lipoproteins. These results open the way for new studies evaluating nanotechnology as a therapeutic option for radical surgeries, with lower complications and no systemic side effects

Um dos maiores desafios da Implantodontia é manter a osseointegração e a saúde dos tecidos peri-implantares após a instalação da prótese. Para que uma reabilitação sobre implantes tenha longevidade é necessário que se realize a manutenção da saúde dos tecidos peri-implantares. Existe uma relação direta entre o acúmulo de biofilme e a presença da inflamação desses tecidos, denominada mucosite. Essa condição pode evoluir para uma peri-implantite. A proposta deste estudo foi encontrar uma solução preventiva às doenças peri-implantares, através do controle do biofilme. Avaliou-se a ação antibacteriana de três tipos de revestimentos nanoestruturados com prata aplicados à superfície de discos de titânio frente a cepas de microrganismos peri-implanto-patogênicos. Após determinado o melhor revestimento, analisou-se, também, se a quantidade de prata (3 ou 6 camadas) melhorava sua ação antimicrobiana. Foram confeccionados discos de titânio divididos em 4 grupos: titânio sem deposição (controle), titânio com deposição de solução coloidais de prata e sílica (Si02), titânio com deposição de solução coloidal hidrotermalizada de prata e dióxido de titânio (TiAg) e titânio com deposição de solução hidrotermalizada somente com dióxido de titânio (TiAa). Testou se a efetividade da atividade antimicrobiana dos revestimentos estudados por meio da contagem das colônias bacterianas, encontradas na superfície das placas de ágar sangue. Para permitir uma contagem correta do crescimento das colônias, realizou se diluição seriada e, após incubação a 37°C em anaerobiose, a contagem do número de colônias e, posteriormente, o cálculo das unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Após determinação do melhor revestimento, foram desenvolvidos biofilmes monoespécie sobre discos de titânio com 3 e 6 camadas do revestimento SiO2, além dos grupos controle positivo (C.positivo) e negativo (C.negativo), utilizando as cepas Streptococcus gordonii. A atividade microbiana nos biofilmes foi determinada pelo método de XTT. Utilizou-se três discos de cada grupo por teste (triplicata) e realizado a leitura em espectrofotômetro à 450 nm e 492 nm. Os resultados obtidos com cepa de A. actinomycetemcomitans, apresentaram diferença estatística (p<= 0,01) entre o grupo controle (branco) e os grupos teste. Observou-se um maior número de bactérias A.a na superfície branca quando comparado com as superfícies nanoestruturadas com prata, sendo que o grupo SiO2 foi o que apresentou melhor resultado. Notou-se, também, que houve uma maior quantidade da bactéria P.gingivalis na superfície dos discos brancos quando comparado com os grupos com revestimentos nanoestruturados com prata. As bactérias S.aureus e F.nucleatum , porém, não apresentaram redução nos discos com filmes nanoestruturados quando comparados ao disco sem revestimento. Os discos com 6 camadas do revestimento SiO2 apresentaram eficiência semelhante a clorexidina 0,12%, na redução do biofilme da S.gordonii. Conclui-se que os revestimentos nanoestruturados com partículas de prata foram efetivos na redução de UFC/ml das bactérias A. actinomycetemcomitans e P.gingivalis, com o melhor resultado observado com revestimento SiO2. A concentração da prata interferiu positivamente nos resultados com a bactéria S.gordonii. / One of implantology\'s major challenge is to maintain the osseointegration and health of the peri-implant tissues after the installation of the prosthesis. To ensure implant rehabilitation\'s longevity it is necessary to maintain the health of the peri-implant tissues. There is a direct relationship between the accumulation of biofilm and the presence of inflammation of these tissues, called mucositis. This condition can progress to peri-implantitis. The purpose of this study was to find a preventive solution to peri-implant diseases through biofilm control. For this, the antibacterial action against strains of peri-implant-pathogenic of three types of nanostructured coatings with silver applied to the surface of titanium discs microorganisms was evaluated. After determining the best coating, it was also analyzed whether the amount of silver (3 or 6 layers) improved its antimicrobial action. Titanium disks were divided into 4 groups: titanium without deposition (control), titanium with deposition of colloidal solution of silver and silica (SiO2), titanium with deposition of colloidal hydrothermalized solution of silver and titanium dioxide (TiAg) and titanium with deposition of a hydrothermal solution only with titanium dioxide (TiAa). The effectiveness of the coatings was tested by counting the bacterial colonies found on the surface of the blood agar plates. In order to allow a correct colony count, a serial dilution was performed and, after incubation at 37 ° C in anaerobiosis, counting the number of colonies and, later, calculating the colony forming units (CFU / mL). After determination of the best coating, monospecies biofilms were prepared on 3 and 6 layer titanium discs of the SiO2 coating, in addition to the positive control (C.positive) and negative (negative) groups, using Streptococcus gordonii strains. The microbial activity in biofilms was determined by the XTT method. Three disks of each group were used per test (triplicate) and the spectrophotometer read at 450 nm and 492 nm. The results obtained with A. actinomycetemcomitans strain presented a statistical difference (p<=0.01) between the control group (blank) and the test groups. A higher number of A.a bacteria was observed on the blank surface when compared to the nanostructured surfaces with silver, and the SiO2 group showed the best results. It was also noted that there was a greater amount of P.gingivalis bacteria on the surface of the blank discs when compared to the groups with nanostructured coatings with silver. The bacteria S. aureus and F. nucleatum, however, did not present reduction in the discs with nanostructured films when compared to the disc without coating. The 6- layer discs of the SiO2 coating presented similar efficiency to 0.12% chlorhexidine in reducing the S. gordonii biofilm. We concluded that nanostructured coatings with silver particles were effective in reducing CFU/ml of A. actinomycetemcomitans and P.gingivalis bacteria and the best result was observed with SiO2 coating. The concentration of silver interfered positively decreasing S.gordonii bacteria number.