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Produção de curativos hidrogel e wafer à base de polissacarídeos contendo nanopartículas de ouro sintetizadas in situ

Marques, Morgana Souza January 2017 (has links)
Introduction: Among the curatives available for the treatment of cutaneous wounds, studies demonstrate the benefits of using hydrogel and wafers for dry and exudative wounds respectively. These dressings may serve as a matrix for delivering drugs directly into the wound site. Among the assets that can be incorporated, gold nanoparticles (AuNPs) have anti-inflammatory, antimicrobial and antioxidant properties that can support in the healing process. Objective: The objective of this work was to propose a simultaneous process of synthesis of AuNPs in a solution based on kappa carrageenan (κCG) and locust bean gum (LBG) to produce hydrogel and wafer dressings, applicable to the healing of cutaneous wounds. Methods: Synthesis and stabilization of AuNPs occurred simultaneously with the production of the dressing in κCG, LBG, glycerol (GLI) and/or polyvinyl alcohol (PVA) solution. Ultraviolet-visible spectroscopy, dynamic light scattering, rheological property, scanning electron microscopy, mechanical properties, infrared spectroscopy, swelling and antimicrobial activity were performed. Results: The red staining associated with characteristic surface plasmon resonance band confirmed the synthesis of AuNPs in κCG, LBG, GLI and PVA solution. The increase in Au3+ and PVA concentration are related to the larger and smaller AuNPs respectively. AuNPs interact with hydroxyl and sulfate groups and these interactions are associated with their stabilization and aggregation respectively. The increase in Au3+ concentration was responsible for the drop in viscosity and sol-gel transition temperature. The increase in Au3+ and PVA concentration reduced the mechanical properties of the wafers. Hydrogel and wafer swelled 130 and 660%, respectively, and were applicable in the treatment of mild to moderate dry and exudative wounds. Both synthesized devices did not present halos of inhibition against the microorganisms studied. Conclusion: Solution of κCG, LBG, GLI and / or PVA presents reducing and stabilizing power in the synthesis of AuNPs being able to simultaneously form hydrogels and wafers with potential application in the healing of cutaneous wounds. / Submitted by Morgana Souza Marques (morgana.marques@unisul.br) on 2018-02-27T19:08:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Morgana Souza Marques.pdf: 2770032 bytes, checksum: 4aa794a8e5c85a58f47e13114c058998 (MD5) / Approved for entry into archive by Silvane Cauz (silvane.cauz@unisul.br) on 2018-02-27T19:22:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Morgana Souza Marques.pdf: 2770032 bytes, checksum: 4aa794a8e5c85a58f47e13114c058998 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T19:22:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Morgana Souza Marques.pdf: 2770032 bytes, checksum: 4aa794a8e5c85a58f47e13114c058998 (MD5) Previous issue date: 2017 / Introdução: Dentre os curativos disponíveis para o tratamento de feridas cutâneas, estudos comprovam os benefícios da utilização do hidrogel e wafers em feridas secas e exsudativas respectivamente. Esses curativos podem servir como uma matriz para a liberação de fármacos diretamente no local da ferida. Dentre os ativos que podem ser incorporados, as nanopartículas de ouro (AuNPs) possuem propriedades anti-inflamatória, antimicrobiana e antioxidante que podem auxiliar no processo de cicatrização. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi propor um processo simultâneo de síntese de AuNPs em solução à base de kappa carragenana (κCG) e alfarroba (LBG) para produção dos curativos hidrogel e wafer, aplicáveis na cicatrização de feridas cutâneas. Métodos: A síntese e estabilização das AuNPs ocorreu simultaneamente com a produção do curativo em solução de κCG, LBG, glicerol (GLI) e/ou polivinil álcool (PVA). Análises como espectroscopia ultravioleta-visível, espalhamento de luz dinâmico, propriedade reológica, microscopia eletrônica de varredura, propriedade mecânica, espectroscopia no infravermelho, intumescimento e atividade antimicrobiana foram realizadas. Resultados: A coloração vermelha associada com banda de ressonância de plasmon de superfície característica confirmaram a síntese de AuNPs em solução de κCG, LBG, GLI e PVA. O aumento da concentração de Au3+ e PVA estão relacionados à síntese AuNPs maiores e menores respectivamente. As AuNPs interagem com grupamentos hidroxilas e sulfatos sendo essas interações associadas à sua estabilização e agregação respectivamente. O aumento da concentração de Au3+ foi responsável pela queda da viscosidade e temperatura de transição sol-gel. O aumento da concentração de Au3+ e de PVA reduziu as propriedades mecânicas dos wafers. Hidrogel e wafer intumesceram respectivamente 130 e 660 % sendo aplicáveis no tratamento de feridas secas e exsudativas com grau leve a moderado. Ambos os dispositivos sintetizados não apresentaram halos de inibição frente aos microrganismos estudados. Conclusão: Solução de κCG, LBG, GLI e/ou PVA apresenta poder redutor e estabilizante na síntese de AuNPs sendo capaz de formar simultaneamente hidrogéis e wafers com potencial aplicação na cicatrização de feridas cutâneas.
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Estudo dos efeitos anti-inflamatórios da nanopartícula de ouro em modelo de asma alérgica experimental / Study of the effects of anti-inflammatory gold nanoparticle model in experimental allergic asthma

Santos, Rafael Vital dos 02 September 2014 (has links)
Treatment with gold nanoparticles (Au NPs) exhibit a variety of biological effects, including anti-inflammatory effects. In the present study, we investigated the effect of intranasal treatment with the Au NPs on allergic inflammatory response induced by ovalbumin (OVA) in rats subjected to experimental model of asthma. The animals were sensitized on days 0, 7 and 14 by intraperitoneal injection with 50 mg OVA. On days 21, 22 and 23 after the initial stimulus, the animals were challenged with OVA (50 mg / 25 μl PBS) intranasally. Treatment with the Au NPs (6 or 60 mg / kg) occurred 1 h before the antigen challenge, and the evaluation of the biological parameters performed 48 h after the last challenge. The effect of Au NPs in airway hyperresponsiveness induced by methacholine was investigated by determining the resistance and elastance; eosinophil infiltration, peribronchial fibrosis and mucus production were investigated using histological techniques; Leukocyte infiltration and production of pro-inflammatory mediators in allergic airways induced stimulation by enzyme- linked immunoassay (ELISA); The production of reactive oxygen species in vitro and in vivo measures was the reduction of nitroblue tetrazolium (NBT) and flow cytometry using cells labeled with 2 ', 7'-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA), respectively; The interference ability of Au NPs on phagocytosis, generation of TNF-α in murine macrophages and viability was evaluated by determining the phagocytic capacity, ELISA and MTT method, respectively. In the lungs, treatment with Au NPs reduced eosinophil infiltration after OVA challenge by attenuated production of mucus reversed resistance and increased lung compliance and decreased levels of IL-4, IL-13, KC, eotaxin-1 and eotaxin-2 in the lung tissue. Additionally, in vitro, macrophages exposed Au NPs in non-cytotoxic doses, when activated with zymosan showed a decrease in the production of reactive oxygen species (ROS) and secretion of TNF-α. Taken together, our results demonstrate the anti-inflammatory properties of the Au NPs and its association with reduced leukocyte infiltration, suppression of production of proinflammatory cytokines and antioxidant effect. The Au NPs were found to be a therapeutic option for the treatment of allergic inflammation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O tratamento com nanopartículas de ouro (NPs Au) exibem uma variedade de efeitos biológicos, incluindo efeitos anti-inflamatórios. No presente estudo, investigamos o efeito do tratamento intranasal com as NPs Au sobre a resposta inflamatória alérgica induzida por ovalbumina (OVA) em camundongos submetidos ao modelo experimental de asma. Os animais foram sensibilizados nos dia 0, 7 e 14 por via intraperitoneal com 50 µg de OVA. Nos dias 21, 22 e 23 após o estímulo inicial, os animais foram desafiados com OVA (50 μg/25 μl PBS) por via intranasal. O tratamento com as NPs Au (6 ou 60 μg/Kg) ocorreu 1 hora antes do desafio antigênico, sendo a avaliação dos parâmetros biológicos realizada 48 h após o último desafio. O efeito das NPs Au na hiperresponsividade brônquica induzida por metacolina foi investigada por meio da determinação da resistência e elastância; o infiltrado eosinofílico, fibrose peribrônquica e produção de muco foram investigadas através de técnicas histológicas; O infiltrado leucocitário e a produção de mediadores pró-inflamatórios nas vias áreas induzidos por estímulo alérgico pelo método de ensaio imunoenzimático (ELISA); A produção de espécies reativas de oxigênio in vitro e in vivo foi mensura pela redução do nitroblue tetrazolium (NBT) e citometria de fluxo utilizando células marcadas com 2',7'- diacetato de diclorofluoresceína (DCFH-DA), repectivamente; A capacidade de interferência das NPs Au sobre a fagocitose, geração de TNF-α e viabilidade em macrófagos murinos foi verificado pela determinação da capacidade fagocítica, ELISA e método de MTT, respectivamente. No pulmão, o tratamento com as NPs Au reduziu o infiltrado eosinofílico após desafio por OVA, atenuou a produção de muco, reverteu o aumento da resistência e elastância pulmonar e reduziu os níveis de IL-4, IL-13, KC, eotaxina-1 e eotaxina-2 no tecido pulmonar. Adicionalmente, in vitro, macrófagos expostos as NPs Au em doses não citotóxicas, quando ativados com zimosan apresentaram uma diminuição na produção de espécies reativas oxigenadas (ERO) e a secreção de TNF-α. Em conjunto, nossos resultados demostraram as propriedades anti-inflamatórias da NPs Au e sua associação com a redução do infiltrado leucocitário, supressão na produção de citocinas pró-inflamatórias e efeito antioxidante. As NPs Au revelaram-se como uma opção terapêutica para o tratamento da inflamação alérgica.
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Utilização da técnica de nanopartículas de ouro não modificada (AuNP) para detecção do agente da pleuropneumonia suína (Actinobaccilus pleuropneumoniae)

Brandão, Laila Natasha Santos 05 March 2014 (has links)
Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2017-10-18T12:24:30Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Laila Natasha Santos Brandão.pdf: 1739750 bytes, checksum: 16eb165dd6c3a1476424ddf9bd18fe73 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-11-07T15:29:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Laila Natasha Santos Brandão.pdf: 1739750 bytes, checksum: 16eb165dd6c3a1476424ddf9bd18fe73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T15:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Laila Natasha Santos Brandão.pdf: 1739750 bytes, checksum: 16eb165dd6c3a1476424ddf9bd18fe73 (MD5) Previous issue date: 2014-03-05 / CAPES / A possibilidade de detecção de agentes patogênicos representou um grande passo para a ciência. O desenvolvimento e melhorias nas técnicas de diagnóstico como a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), ao longo dos anos ainda requer infraestrutura laboratorial, apesar de sua sensibilidade e custo decrescente, investimentos em equipamentos e cuidados com fontes de contaminação externa. Técnicas que possam ser executas com facilidade e pouca mão de obra ou exigência de pessoas capacitadas, têm grande possibilidades de aplicabilidade. Neste estudo desenvolveu-se uma técnica de rápida execução e baixo custo, para detecção de um dos principais agentes causadores de pneumonias em granjas de suínos o Actinobaccilus pleuropneumoniae, com sensibilidade 93,8% e especificidade de 84,6% em amostras de pulmões com e sem lesão. O teste Kappa entre a PCR e nanopartícula de ouro foi 0,684 representando boa concordância. A técnica pode ser utilizada como alternativa aos testes convencionais, já que é de fácil e rápida execução e não exige infraestrututra e mão de obra especializada. / The possibility of detection of pathogens was a major step for science as a whole, developing and improving these techniques over the years to increase visibly. The development of the technique of Polymerase Chain Reaction ( PCR ) , although its sensitivity and decreasing cost over the years, it's still a handy little technique that requires laboratory infrastructure, high investments in equipment and care with sources of external contamination. Techniques that can be performed through the ease and little manpower or requirement of skilled people, always have great scope of applicability. This study develops a technique for quick and low- cost detection of a major causative agent of pneumonia in swine herds the Actinobaccilus pleuropneumoniae , with 93.8 % sensitivity and 84.6% specificity in samples of lungs with and without injury, the Kappa test between PCR and gold nanoparticle was 0,684 representing good agreement . The technique can be used as an alternative to conventional tests, since it is easy and quick to implement and does not require infrastructure and skilled labor.
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Síntese química de poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT): novas arquiteturas para diferentes aplicações / Chemical synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT): new archictetures for different aplications

Tatiana Augusto 19 December 2012 (has links)
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
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INTERAÇÃO ENTRE NANOPARTÍCULAS DE OURO E EXTRATOS FOLIARES DA Vicia faba: UMA ANÁLISE VIA ESPECTROSCOPIA ÓPTICA / INTERACTION BETWEEN GOLD NANOPARTICLES AND EXTRACTS LEAF OF Vicia faba: ANALYSIS VIA OPTIC SPECTROSCOPY

Mezacasa, Adalberto Villalba 13 March 2015 (has links)
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.
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ESTUDO DA INTERAÇÃO ENTRE NANOPARTICULAS DE OURO COM L. TRIPTOFANO E ORGANILCALCOGÊNIOS / BETWEEN GOLD NANOPARTICLES INTERACTION STUDY WITH L. TRIPTOFANO AND ORGANILCALCOGÊNIOS

Silva, Gelson Tiago dos Santos Tavares da 27 February 2015 (has links)
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.
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Síntese química de poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT): novas arquiteturas para diferentes aplicações / Chemical synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT): new archictetures for different aplications

Augusto, Tatiana 19 December 2012 (has links)
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
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Fator de aumento de dose em Radioterapia com nanopartículas: estudo por simulação Monte Carlo / Dose enhancement factor in radiation therapy with nanoparticles: a Monte Carlo simulation study.

Vinicius Fernando dos Santos 29 November 2017 (has links)
A incorporação de nanopartículas metálicas em tecidos tumorais tem sido estudada em Radioterapia devido ao aumento de dose que pode ser obtido no volume alvo do tratamento. Estudos indicam que nanopartículas de ouro (AuNP) estão entre as de maior viabilidade biológica para essas aplicações, devido ao baixo potencial tóxico. Além disso, estudos mostram que AuNP de alguns nanômetros até alguns micrômetros podem permear vasos sanguíneos que alimentam tumores, permitindo sua incorporação nas células tumorais. Desta forma, este trabalho visou estudar os fatores de aumento de dose obtidos em Radioterapia com AuNP incorporadas ao tecido tumoral utilizando feixes de ortovoltagem, de braquiterapia e de teleterapia. Este trabalho utilizou de uma metodologia computacional, através de simulação Monte Carlo com o código PENELOPE. Foram simulados feixes clínicos de 50, 80, 150 e 250 kVp, Ir-192 e 6 MV, e um modelo de célula tumoral com AuNPs incorporadas com diferentes concentrações de ouro. O modelo de células utilizado possui 13 µm de diâmetro externo máximo e 2 µm de diâmetro no núcleo. Dois modelos de incorporação de AuNPs foram implementados: modelo homogêneo e modelo heterogêneo. No modelo homogêneo, as AuNP foram distribuídas homogeneamente no núcleo e as células foram irradiadas nas diferentes energias estudadas para avaliar o fator de aumento de dose (DEF) em função da concentração de ouro na célula e da energia do feixe. No modelo heterogêneo, aglomerados de AuNPs foram simulados individualmente dentro da célula. Neste modelo foram utilizados somente os espetros de radiação que apresentaram os melhores desempenhos no modelo homogêneo. Foram avaliadas a fluência de partículas ejetadas nas AuNPs, o DEF, as distribuições de doses e os perfis de dose com aglomerados de 50 a 220 nm na célula. Os resultados obtidos para o modelo homogêneo mostram que os feixes de baixa energia são os que proporcionam maior DEF para uma mesma concentração de AuNP. Os maiores DEFs obtidos foram de 2,80; 2,99; 1,62 e 1,61, para os feixes de 50 kVp, 80 kVp, 150 kVp, 250 kVp, respectivamente, sendo a maior incerteza de 1,9% para o feixe de 250 kVp. Através dos resultados obtidos com o modelo heterogêneo foi possível concluir que os elétrons ejetados possuem maior influência no aumento local da dose. Os perfis de dose, extraídos das distribuições de doses, para os aglomerados simulados permitiram obter os alcances das isodoses de 50, 20 e 10% da dose no entorno das AuNPs. Através desses perfis de dose pode-se concluir que o aumento de dose é local, da ordem de alguns micrômetros, dependendo do tamanho das nanopartículas e da energia do feixe primário. Para o feixe de 50 kVp, o DEF encontrado para uma incorporação heterogênea de seis aglomerados de AuNPs, correspondendo a um modelo clínico real, foi de 1,79, com incerteza de 0,4%. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que as energias de ortovoltagem proporcionam maior fator de aumento de dose que feixes de megavoltagem utilizados em teleterapia convencional. Além disso, o reforço local de dose pode proporcionar um fator de radiossensibilização celular se as AuNPs forem incorporadas no núcleo das células, nas redondezas do DNA, proporcionando um maior potencial de controle tumoral. / The incorporation of metal nanoparticles into tumor tissues has been studied in radiation therapy given of the dose enhancement that can be obtained in the target volume of the treatment. Studies indicate that gold nanoparticles (AuNP) are among the highest biologically viable for such applications, due to their low toxic potential. In addition, studies show that AuNP from a few nanometers to a few micrometers can permeate blood vessels that feed tumors, allowing their incorporation into tumor cells. Hence, this study´s goal was to study the dose enhancement factors obtained in radiation therapy with AuNP incorporated in the tumor using orthovoltage, brachytherapy and teletherapy beams. This work used a computational methodology, through Monte Carlo simulation with the PENELOPE package. Clinical beams of 50, 80, 150 and 250 kVp, Ir-192 and 6 MV were simulated with a tumor cell model with incorporated AuNPs. The cell model has maximum outer diameter of 13 m and 2 m of nucleus diameter. Two models of AuNP incorporation were implemented: homogeneous model and heterogeneous model. In the homogeneous model the AuNP were distributed homogeneously in the nucleus and the cells were irradiated in the different beams studied to evaluate the dose enhancement factors (DEF) as a function of concentration of gold in the cell and radiation beam. In the heterogeneous model, clusters of AuNPs were simulated individually within the cell. In this model, the radiation spectra used was selected among those that presented the best performances in the homogeneous model. The fluence of particles ejected from the AuNPs, the DEFs, the dose distributions and dose profiles for clusters of 50 to 220 nm in the cell were evaluated. The results obtained for the homogeneous model show that lower energy beams provide the highest DEFs for the same concentration of AuNP. The highest DEFs obtained were 2.80; 2.99; 1.62 and 1.61, for the beams of 50 kVp, 80 kVp, 150 kVp, 250 kVp, respectively, with a maximun uncertainty of 1.9% for the 250 kVp beam. Through the results obtained with the heterogeneous model it was possible to conclude that the electrons ejected from he AuNPs have the major influence on the local dose enhancement. The dose profiles extracted from the dose distributions for the simulated clusters allowed the evaluation of the ranges for the 50, 20 and 10% isodoses in the surroundings of the AuNPs. Through these dose profiles, it can be concluded that the dose increase is local, in the order of a few micrometers, depending on the size of the nanoparticles and the energy of the primary beam. For the 50 kVp beam, the DEF found for a heterogeneous incorporation of six clusters of AuNPs, corresponding to an actual clinical model, was 1.79, with uncertainty of 0.4%. Based on the results obtained it can be concluded that kilovoltage energies provide a higher dose enhancement factor than megavoltage beams used in teletherapy. In addition, local dose enhancement may provide a cellular radiosensitization factor if the nanoparticles are incorporated in the nucleus of the cells, in the vicinity of the DNA, providing an enhanced potential for tumor control.
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Síntese de nanopartículas anisotrópicas de ouro e sua avaliação como catalisadores na redução química do p-nitrofenol / Synthesis of anisotropic gold nanoparticles and their evaluation as catalysts on the chemical reduction of p-nitrophenol

Oliveira , Francyelle Moura de 22 February 2017 (has links)
Gold nanoparticles (AuNPs) have constantly attracted the attention of the scientific and industrial community due to the variety of physicochemical properties presented which are different and considered new properties from those that are evidenced in their mass form. Those new properties are strongly related to their morphology, providing a wide range of possible applications in several areas such as optics, medicine and catalysis. As well known, nanoparticles are thermodynamically unstable and consequently they have an easy tendency to agglomarate. In this context, the synthesis of nanoparticles in a general procedure, in particular the metallic ones, and more particularly the gold ones, need synthesis strategies with adequate growth control in the dynamics formation. Therefore, it becomes a constant challenge to obtain nanostructured materials with high yields and degree of selectivity. Among the various preparation methodologies, the seed-mediated method, seeding, is most commonly used, classically in the presence of Cetyltrimethylammonium bromide (CTABr) as a growth-driving agent. The obtained AuNPs were characterized by Visible Ultraviolet Absorption Spectroscopy (UV-vis) and Electron Transmission Microscopy (MET). These nanoparticles were evaluated in catalytic tests in chemical reduction reactions of p-Nitrophenol, where we investigated the influence of different reaction conditions such as the concentration of the catalyst, the reducing agent, and the optimum concentration and temperature variation. Surfactants were characterized by Ultraviolet Absorption Spectroscopy (UV-vis). Among the catalytic tests, the concentration of the reductant (NaBH4) was decreased from 0.1 mol L-1 to 0.05 mol L-1, 0.025 mol L-1 and 0.0025 mol L-1, between these concentrations, the molar ratio of the substrate/reductant was decreased from 500 to 12.5. The lowest borohydride concentration, 0.0025 mol L-1, gives a longer time to 100% conversion of p-nitrophenol, thus conducting studies varying the temperature of the system, in order to optimize the conversion time. herefore, the reaction was evaluated at temperatures of 25, 35, 45 and 55 °C, observing that with the increase of temperature, the reaction time of the reaction decreased. The reactions had a kinetic profile of pseudo-first order, so the apparent velocity constant was calculated for each reaction and it was observed that the reactions catalyzed by gold nanobastones (AuNRs) had a higher rate constant when compared to gold nanospheres (AuNSs). Finally, the activation energy (Ea) of the system was calculated, where Ea for reactions catalyzed by AuNRs was 70.5 kJ mol-1 and AuNSs obtained 105 kJ mol-1. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As nanopartículas de ouro (AuNPs) tem atraído constantemente a atenção da comunidade científica e industrial devido à variedade de propriedades físico-químicas apresentadas que são diferentes e consideradas novas das que são evidenciadas em sua forma mássica. Tais novas propriedades estão fortemente relacionadas à sua morfologia, proporcionando um grande leque de possíveis aplicações em diversas áreas como em óptica, medicina e catálise. Como se sabe, as nanopartículas são termodinamicamente instáveis e por isso possuem uma fácil tendência de se aglomerarem. Dentro desse contexto, a síntese de nanopartículas de um modo em geral, em particular as metálicas e mais particularmente as de ouro, precisam de estratégias de síntese com controle adequado de crescimento na dinâmica de formação. Portanto, torna-se um constante desafio a obtenção de materiais nanoestruturados com elevados rendimentos e grau de seletividade, .Entre as diversas metodologias de preparação, o método mediado por semente, ou semeadura, é o mais comumente utilizado, classicamente na presença de brometo de cetiltrimetilamônio (CTABr) como um agente direcionador de crescimento. As AuNPs obtidas foram caracterizadas por Espectroscopia de Absorção no Ultravioleta Visível (UV-vis) e por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Posteriormente, estas mesmas nanopartículas foram avaliadas em testes catalíticos em reações de redução química do p-Nitrofenol, onde investigamos a influência de diferentes condições reacionais como a variação da concentração do catalisador, do agente redutor buscando uma concentração otimizada e variação de temperatura.As reações de reduçãoforam caracterizadas por UV-vis. Dentre os testes catalíticos, a concentração do redutor (NaBH4) foi diminuída, de 0,1 mol L-1 para 0,05 mol L-1, 0,025 mol L-1 e 0,0025 mol L-1, entre essas concentrações, a razão molar do substrato/redutor foi diminuída de 500 vezes para 12,5 vezes. A menor concentração de borohidreto, 0,0025 mol L-1, aprensenta maior tempo para 100% de conversão do p-nitrofenol, assim realizou-se estudos variando a temperatura do sistema, com o objetivo de otimizar o tempo de conversão. Portanto a reação foi avaliada nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55 °C, observando que com o aumento da temperatura, o tempo de conversão da reação diminuiu. As reações apresentaram perfil cinético de pseudo-primeira ordem, portanto foi calculado a constante de velocidade aparente para cada reação e observou-se que as reações catalisadas por nanobastões de ouro (AuNRs) apresentavam maior constante de velocidade quando comparadas as nanoesferas de ouro (AuNSs). Por fim, calculou-se a energia de ativação (Ea) do sistema, onde a Ea para as reações catalisadas por AuNRs obteve valor de 70,5 kJ mol-1 e por AuNSs obteve 105 kJ mol-1.
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Desenvolvimento de plataformas nanotecnológicas para a construção de biossensores: diagnóstico molecular de doenças infecciosas e inflamatórias / Development of nanotech platforms for the construction of biosensors: molecular diagnosis of infectious diseases and inflammatory

Oliveira, Danielle Alves de 28 July 2017 (has links)
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Na presente tese foram desenvolvidas três plataformas para a construção de biossensores visando o diagnóstico molecular da hepatite C, hepatite B e artrite reumatoide, por técnicas eletroquímicas, ópticas e microscópicas, usando amostras reais. Os genossensores para hepatites C e B foram desenvolvidos sobre a superfície de um eletrodo de ouro modificado com nanomateriais, sendo esses o óxido de grafeno e o óxido de grafeno reduzido, respectivamente. Em todos os biossensores propostos a interação da sonda com o alvo foi efetivamente verificada pelas diferentes técnicas. No caso do genossensor para hepatite C, o óxido de grafeno foi modificado quimicamente com etilenodiamina e apresentou limites de detecção e quantificação de 1:483 (v/v) e 1:145 (v/v), respectivamente, usando amostras de soro de pacientes positivos. A interação da sonda específica do HCV: gRNA causou uma redução na amplitude de resposta de corrente de cerca de 2,9 vezes quando comparada ao controle negativo, usando a VPD. O genossensor para a hepatite B a sonda foi imobilizada sobre eletrodo de ouro contendo óxido de grafeno reduzido, ouro descoberto e nanoparticulas de ouro. A análise usando VPD indica que a adição de DNA genômico de HBV provocou um aumento de cerca de 1,4 vezes na amplitude de corrente de pico quando comparado ao controle negativo. Em adição, análises de SPR mostraram que as amostras positivas de HBV resultaram em uma alteração de cerca de 15 vezes em comparação com as amostras negativas. No biossensor desenvolvido para o diagnóstico da artrite reumatoide foi utilizado um eletrodo de grafite modificado com um filme poli(3-hidroxibenzóico), no qual foi imobilizado um peptídeo mimético que reconhece o anticorpo anti-CAIII. O sensor mimético desenvolvido permitiu a distinção entre amostras positivas e negativas para a artrite reumatóide, uma vez que apresentou uma diminuição expressiva no sinal de corrente de cerca de 2,2 vezes, quando comparado ao soro negativo. Assim, foi possível desenvolver plataformas analíticas, seletivas e específicas fornecendo novas abordagens para o diagnóstico clínico e aplicações point-of-care para o monitoramento de doenças inflamatórias e infecciosas. / In the present thesis, three biosensing platforms aiming the molecular diagnosis of hepatitis C, hepatitis B and rheumatoid arthritis were developed by electrochemical, optical and microscopic techniques using real samples. The genosensors for the diagnosis of hepatitis C and B were developed on a gold electrode modified with nanomaterials, being these graphene oxide and reduced graphene oxide, respectively. In all proposed biosensors the interaction of the probe with the target was effectively verified by the different techniques. In the case of the genossensor for hepatitis C, graphene oxide was chemically modified with ethylenediamine and showed limits of detection and quantification of 1:483 (v/v) and 1:145 (v/v), respectively, using serum samples from positive patients. The interaction of the HCV probe and the gRNA caused a reduction in current response amplitude of about 2.9 fold as compared to the negative control, using the DPV. The genossensor for hepatitis B probe was immobilized on a gold electrode containing reduced graphene oxide, gold disks and gold nanoparticles. Analysis using DPV indicates that the addition of HBV gDNA caused an increase of about 1.4 times in peak current amplitude, when compared to the negative control. In addition, SPR analyzes showed that positive samples of HBV resulted in a change of about 15- fold compared to negative samples. In the biosensor developed for the diagnosis of rheumatoid arthritis, a graphite electrode modified with a poly (3-hydroxybenzoic) film was used, in which a mimetic peptide that recognizes the anti-CAIII antibody was immobilized. The developed mimetic sensor allowed the distinction between positive and negative samples for rheumatoid arthritis, since it presented an decrease in the current signal of about 2.2 times, when compared to the negative serum. Thus, it was possible to develop analytical, selective and specific platforms, providing new approaches for clinical diagnosis and point-of-care applications, for the monitoring of inflammatory and infectious diseases. / Tese (Doutorado)

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