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Propriedades magnéticas intrínsecas e coletivas de nanopartículas de ferritas mistas de Zn-MnGomide, Guilherme Siqueira 27 August 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Letícia Gomes T. da Silva (leticiasilva@bce.unb.br) on 2013-11-25T17:58:41Z
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2013_GuilhermeSiqueiraGomide.pdf: 2491036 bytes, checksum: 42a216e38bec945a3ef4b94838451101 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2013-11-26T20:14:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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2013_GuilhermeSiqueiraGomide.pdf: 2491036 bytes, checksum: 42a216e38bec945a3ef4b94838451101 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo da anisotropia e das propriedades
magnéticas intrínsecas e coletivas, realizado em nanopartículas de ferritas
mistas de Zn-Mn com diferentes teores de zinco. Essas propriedades foram
investigadas através da análise de diferentes técnicas de magnetização DC,
como: magnetização a baixo campo em função da temperatura, magnetização
em função do campo magnético aplicado a baixa temperatura, e gráficos do tipo
Henkel. Todas as medidas foram realizadas em um magnetômetro de amostra
vibrante (VSM-PPMS), em dois diferentes regimes de concentração, de modo a
investigar a interações entre partículas e suas influências sobre as propriedades
magnéticas dos sistemas estudados. As nanopartículas utilizadas possuem em
sua superfície uma camada de maguemita, a fim de permitir a formação de um
ferrofluido estável em meio ácido. As partículas são, portanto, consideradas do
tipo core-shell, denotadas por ZnxMn(1-x)Fe2O4@γ-Fe2O3, onde x é teor de zinco
e assume diversos valores. A variação da anisotropia nas diferentes amostras
foi investigada a partir da alteração na temperatura de bloqueio de Néel, e
também através de ciclos de histerese a baixas temperaturas, analisadas
utilizando a teoria de Stoner-Wohlfarth. Finalmente, a fim de observar os efeitos
das interações entre partículas em amostras de baixa anisotropia magnética, as
diferentes formas de aquisição da remanência e as relações entre elas,
denominadas relações de Wohlfarth foram estudadas. A não concordância dos
dados experimentais com tais relações permitiu verificar o efeito da distância
entre as partículas nas propriedades magnéticas, através da comparação entre
os dois regimes de concentração estudados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a study of the anisotropy and intrinsic and collective
magnetic properties, carried out on nanoparticles of mixed Zn-Mn ferrites with
different zinc content. These properties were investigated through the analysis of
different DC magnetization techniques, such as magnetization as a function of
temperature at low field, magnetization as a function of the applied magnetic field
at low temperatures and Henkel plots. All the measurements were carried out in
a vibrating sample magnetometer (VSM – PPMS), in two different concentration
regimes, in order to investigate the interaction between particles end it’s influence
over the magnetic properties of the studied systems. The nanoparticles utilized
have in it’s surface a layer of maghemite, in order to allow the formation of a
stable ferrofluid in acidic medium. The nanoparticles are, then, considered of the
core-shell type, and can be denoted by ZnxMn(1-x)Fe2O4@γ-Fe2O3, where x is the
zinc content, that can assume several values. The variation of the magnetic
anisotropy throughout the different samples was investigated through the change
in the Néel blocking temperature, also, through hysteresis cycles under low
temperatures, analyzed using the Stoner-Wohlfarth theory. Finally, with the intent
of observing the effects of the interparticle interactions in samples with small
magnetic anisotropy, the different ways of acquiring the remanence and the
relations between them, referred to as the Wohlfarth relations, were studied. The
discordance between the experimental data and those relations allowed for a
verification of the effect of the interparticle distance on the magnetic properties,
through the comparison between the two studied concentration regimes.
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Síntese botton up de nanopartículas magnéticas core-shell do tipo γ-Fe2O3@CoFe2O4 visando aplicações em magneto-hipertermiaCruz, Carlos José Domingos da 22 August 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-01-06T13:18:58Z
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2013_CarlosJoseDomingosCruz.pdf: 1828183 bytes, checksum: 8517a50b9431bf5e6f3c7782d577eab8 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-01-22T20:31:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2013_CarlosJoseDomingosCruz.pdf: 1828183 bytes, checksum: 8517a50b9431bf5e6f3c7782d577eab8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-22T20:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2013_CarlosJoseDomingosCruz.pdf: 1828183 bytes, checksum: 8517a50b9431bf5e6f3c7782d577eab8 (MD5) / O interesse pelos nanomateriais ocorre da possibilidade de manipulação de átomos ou
de um pequeno conjunto destes, de modo que as propriedades dos materiais possam ser regidas pelo tamanho. Dentre estes materiais, as nanopartículas magnéticas, tem despertado bastante interesse devido ao seu grande potencial tecnológico, com um futuro promissor no uso em diversas aplicações na indústria tecnológica e em aplicações biomédicas. Sendo assim, este trabalho visa a elaboração e o estudo de nanopartículas magnéticas modelo Core-Shell do tipo γ-Fe2O3@CoFe2O4, tendo em vista aplicações biomédicas, mais especificamente em magneto-hipertermia. As nanopartículas foram obtidas por síntese do tipo bottonup por método de coprecipitação de uma mistura de soluções de sais ferro em meio alcalino e em seguida, submetidas a um tratamento químico superficial em aquecimento, com solução de sal de cobalto, gerando o material desejado. Medidas de difração de raios X permitiram determinar a estrutura do material e o diâmetro médio dos nanogrãos. Dosagens químicas
permitiram determinar as frações volumétricas das fases (núcleo e superfície) do material e bem como a espessura da camada superficial. As análises dos difratogramas pelo método de refinamento de Rietveld permitiram comprovar a existência das duas fases de estequiometria diferentes, porém de mesma estrutura cristalográfica (espinélio), bem como parâmetro de distribuição do íon ferro na estrutura que permitiu escrever a fórmula cristalográfica e determinar a magnetização calculada do nanocristal. Por fim, medidas de magnetização das
nanopartículasCore-Shell (γ-Fe2O3@CoFe2O4) investigadas são apresentadas, onde mostram uma elevada energia de anisotropia para este nanomaterial magnético, garantido a existência de histerese mesmo a emperatura ambiente, tornando-o bastante promissor nas aplicações em magneto-hipertermia. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The interest in nanomaterials is the possibility of manipulating atoms or molecules in a way that these materias properties can be regulated by size. Among these materials, the magnetic nanoparticles, have attracted considerable interest due to their great technological
potential, with a promising future in a choice of applications from the technology industry to biomedical ones. Thus, this work aims to design and study of core-shell magnetic nanoparticles, with formula γ-Fe2O3@CoFe2O4, as precursors for biomedical applications, specifically in magneto hyperthermia. Core-Shell nanoparticles were synthesized by using the
botton up method through the alkaline coprecipitation of nanometric magnetite, then 2+subjected to a chemical treatment on surface by heating in a solution of Co , generating the desired material. Measurements of X-ray diffraction were used to determine the structure of
the material and diameter of nanocrystals. Chemical techniques, such as, Atomic Absorption Spectroscopy, were used to determine the volume fractions of the each phase (core and surface) as well as the material and the thickness of the surface layer. From the Rietveld
refinement of the XRD patterns we have been capable to prove the existence of two phases
with different stoichiometry but similar in structure (spinel) as well as the distribution parameter iron ions in the structure allowing write the crystallographic formula and determine magnetization calculated for the nanocrystal. Finally, we present magnetization measurements
of the core-shell nanoparticles investigated here. We evidence high anisotropy energy for our synthesized magnetic nanomaterial. Itassures the existence of hysteresis even at room temperature, making it very promising in applications like magnetohyperthermia.
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Avaliação do tempo de circulação e biodistribuição de nanopartículas magnéticas com diferentes tipos de revestimento utilizando a técnica de biosusceptometria acCicolin, Rodolfo January 2020 (has links)
Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Resumo: Nanopartículas Magnéticas (NPMs) são estruturas com grande potencial para inúmeras aplicações biomédicas. As NPMs podem ser revestidas, associando-as a moléculas, que além de aumentar sua biocompatibilidade, aumentam sua estabilidade coloidal e controlam suas dimensões. Para melhor entender o comportamento biológico e farmacocinético de NPMs com novos revestimentos é importante analisar alguns parâmetros como tempo de circulação e biodistribuição in vivo. Neste sentido, foi utilizada a técnica de Biosusceptometria AC (BAC), uma técnica de baixo custo e fácil manuseio, a fim de caracterizar e quantificar estes parâmetros farmacocinéticos para dois diferentes tipos de núcleos de NPMS (magnetitas e ferritas) com diferentes tipos de revestimento (Glicerol, Glicose, Glicose-Biotina, Glicerol-Biotina, Glicerol-Folato, Glicose-Folato, Dopamina, Tiron, Citrato e PEG). Assim, foram realizados experimentos envolvendo animais (ratos Wistar), divididos entre 11 diferentes grupos (de acordo com cada tipo de NPM). As NPMs foram administradas endovenosamente nos animais e monitoradas na circulação sanguínea in vivo e em tempo real. No final desse experimento, os animais foram sacrificados e coletados os órgãos para o estudo de biodistribuição ex vivo. Foram obtidos tempos de circulação na ordem de minutos na grande maioria da NPMs e o padrão de biodistribuição demonstrou uma preferência de acúmulo nos fígados e baços dos animais. Devido ao tamanho reduzido e rápida eliminação, as partículas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Magnetic Nanoparticles (MNPs) are structures with great potential for numerous of biomedical applications. MNPs can be coated, binding with molecules, which increase their biocompatibility, increasing their colloidal stability and control their size. In order to understand the biological and pharmacokinetic behavior of the new coatings of MNPs, it is important to analyze a few parameters such as circulation time and in vivo biodistribution. In this study, the AC Biosusceptometry (ACB) technique was used, a low cost and easy handling technique, in order to characterize and quantify these pharmacokinetic parameters for two different type of MNPs core (magnetite and ferrites) with different types of coating (Glycerol, Glucose, Glycerol-Biotin, GlucoseBiotin, Glycerol-Folate, Glucose-Folate, Dopamine, Tiron, Citrate and PEG). Thus, experiments were carried out involving animals (Wistar rats), divided betweem 11 differents groups (according to each type of MNPs). MNPs were administered intravenously to animals and monitored in blood circulation in vivo and in real time. At the end of this experimente, the animals were sacrificed and organs were colected for the study of biodistribution ex vivo. Circulation times in order of minutes were obtained in the majority of MNPs and the pattern of biodistribution demonstrated a preference for accumulation in the livers and spleens of the animals. Due to the small size and rapid elimination, the particles presented short circulation times, h... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Administração de células mesenquimais em um modelo murino de glioblastoma multiforme : comparação entre as vias intranasal e endovenosaCabral, Amanda Alencar 13 July 2018 (has links)
Dissertação (mestrado)—Fundação Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O câncer é o nome dado a um conjunto de doenças relacionadas responsáveis pelas maiores taxas de morte ao redor do mundo, tanto em países mais ou menos desenvolvidos. Dentre eles está o Glioblastoma Multiforme (GBM), originado nas células gliais e classificado como um astrocitoma de grau IV, caracteristicamente agressivo e invasivo. Sabendo da baixa expectativa de vida dos pacientes com esta condição, terapias alternativas têm sido incentivadas de forma a tentar combater o tumor com as mais diversas estratégias, visando atingir todas as células da massa tumoral. O uso de células mesenquimais (MSCs) como carreador de terapias à tumores já vem sendo investigado e tem apresentado bons resultados, entretanto, estabelecer um protocolo de administração efetivo é essencial. Uma das estratégias que se tem usado para entender esse potencial migratório é sua marcação com nanopartículas magnéticas. Por isso, este estudo teve como objetivo investigar e comparar a administração de MSCs por via intranasal e endovenosa em um modelo murino de glioma. Para tal, as MSCs foram isoladas de lipoaspirado humano e marcadas com nanopartículas magnéticas para visualização e quantificação in vivo. Foi feita a transdução lentiviral da linhagem tumoral U87MG com luciferase para facilitar o estabelecimento do modelo animal de glioma por meio de acompanhamento de sua bioluminescência. Posteriormente, as MSCs marcadas com nanopartículas foram administradas pelas vias intranasal e endovenosa em camundongos imunodeficientes previamente enxertados com células U87MG e, ao final, sua capacidade migratória foi avaliada por meio de analise histológica e determinação da biodistribuição de ferro por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente. Os dados obtidos foram analisados conforme o teste estatístico apropriado e apresentados como média e erro padrão. Observamos por meio dos ensaios in vitro que a marcação das MSCs com nanopartículas foi eficiente, visto que foi possível evidenciar o ferro na célula e estas tiveram tendência migratória em direção ao campo magnético. O estabelecimento da linhagem tumoral modificada com luciferase foi efetivo, porém a transdução com GFP não foi efetiva, visto que poucas células se mostraram fluorescentes. Já nos ensaios in vivo, a administração das MSCs marcadas após o estabelecimento do modelo murino de glioblastoma demonstrou uma maior eficiência da via intranasal, pois teve um maior acúmulo de ferro no cérebro e menor concentração nos pulmões, em comparação com a via endovenosa. Dessa forma, a via intranasal se mostrou mais eficaz e deve ser priorizada quando o objetivo é atingir o cérebro e reduzir possíveis efeitos associados ao acúmulo do tratamento nos pulmões. / Cancer is the name given to a set of related diseases responsible for highest death rates around the world, both in underdeveloped or developed countries. Among them, is Glioblastoma Multiforme (GBM), which originates in glial cells and is classified as a grade IV astrocytoma, characteristically aggressive and invasive. Knowing low life expectancy of patients with this condition, alternative therapies have been encouraged in order to try to fight tumor with most diverse strategies, aiming to reach all cells of the tumor mass. The use of mesenchymal stromal cells (MSCs) as a carrier of tumor therapies has been investigated and has shown good results, however, establishing an effective administration protocol is essential. One of the strategies that has been used to understand this migratory potential is labbeling the cells with magnetic nanoparticles. Therefore, this study aimed to investigate and compare intranasal and intravenous administrations routes for MSCs in a murine model of glioma. For this, human MSCs were isolated from liposuction and labeled with magnetic nanoparticles for visualization and quantification in vivo. Transduction of the U87MG tumor cell line with luciferase lentiviral particles was performed to facilitate establishment of the animal model of glioma by monitoring bioluminescence. Subsequently, MSCs labeled with magnetic nanoparticles were injected intravenously and intranasally in immunodeficient glioblastoma mice model with U87MG cells and, ultimately, their migratory capacity was evaluated by both histological analysis and biodistribution of iron analised by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma. Data were analyzed by using appropriate statistical tests and reported as mean and standard error. We observed through in vitro assays that labelling and further tracking of MSCs with nanoparticles was efficient, since it was possible to evidence the iron into the cell and these had a migratory tendency towards the magnetic field. Establishment of luciferase-expressing tumor line was effective, but the GFP transduction was not effective, since few cells were fluorescent. In the in vivo assays, after established of glioblastoma murine model, we observed a higher efficiency of intranasal administration route when comparing to endovenous route. Higher accumulation of iron in brain and a lower concentration in lungs were found in intranasal group, in comparison with intravenous route group. Thus, intranasal route has proven to be more effective and should be prioritized when the goal is to reach brain and reduce possible effects associated with accumulation of treatment in lungs.
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Transporte de paclitaxel por nanopartículas de ferrita e quitosana através da avidez por cálcio de células de câncer prostáticoSartori, Sophia Miquelle Ceron Gimenez Ribeiro January 2019 (has links)
Orientador: Ramon Kaneno / Resumo: O câncer de próstata é um dos principais tipos de câncer em todo o mundo, sendo o que causa maior morbidade. Apesar da alta probabilidade de cura nos casos com diagnóstico precoce, essa neoplasia é responsável por mais de 80% dos casos de metástases ósseas e, uma vez detectada, a doença maligna é considerada incurável. Os íons de cálcio são fundamentais da maquinaria celular e sua concentração está intimamente ligada a processos vitais, entre eles a proliferação celular. Visto que as células tumorais são mais sensíveis e dependentes dos níveis de cálcio para manutenção da proliferação, apresentando maior avidez por esse elemento que as células normais, no presente estudo testamos a hipótese de que o revestimento, com cálcio (hidroxiapatita), de nanopartículas magnéticas de ferrita Mn-Zn polimerizadas com quitosana, poderia endereçar o fármaco paclitaxel às células de câncer prostático, levando-as à morte celular. Coerente com nossa hipótese inicial, nossos resultados para as nanopartículas mimetizadas com hidroxiapatita mostraram-se com grande potencial citotóxico para células de câncer de próstata LNCaP, sem, entretanto, afetar pró-osteoblastos murinos da linhagem MC3T3. As nanopartículas contendo apenas paclitaxel (bio-NCP-PTX) promoveram níveis de morte celular muito próximos aos observados com concentração similar de PTX puro, apresentando, portanto, resultado superior ao compósito revestido com Ca (bio-NCP-PTX-APA). Por fim, observamos que o núcleo magnético, a matriz po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Prostate cancer figures among the most frequent types of cancer in the world, being the one with greatest morbidity. Despite the high probability of cure of early diagnosed cases, this neoplasm is responsible for more than 80% of cases of bone metastases and, once achieved the disease is considered incurable. Calcium ions are fundamental to the cell machinery and their concentration is closely linked to vital processes, among them cell proliferation. Since tumor cells are more sensitive and dependent on calcium levels to maintain proliferation, being more avid for this element than normal cells, in the present study we tested the hypothesis that mimicryof magnetic MN-Zn nanoparticles polymerized with chitosan, with calcium (hydroxyapatite), would be able to address paclitaxel to prostate cancer cells, leading to cell death. In agreement with our hypothesis, our results show that hydroxyapatite-mimicked nanoparticles have a high cytotoxic potential to LNCaP prostate cancer cells, with no toxicity to non malignant pro-osteoblast murine cell line. Nanoparticles containing only paclitaxel (bio-NCP-PTX) promoted cell death in a level close to that induced by similar concentration of pure paclitaxel. It indicates that this composite worked better than that covered by Ca (bio-NCP-PTX-APA). Finally, we observed that the magnetic core, with the polymer matrix of chitosan coated or not with hydroxyapatite, does not have toxic effects alone. Thus, these results indicate that these nanop... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Síntese, caracterização e otimização de mip-magnético seletivo à ciprofloxacina e avaliação da viabilidade do uso simultâneo de dois monômeros funcionais / Synthesis, characterization and optimization of mip-magnetic selection of ciprofloxacin and evaluation of the feasibility of the simultaneous use of two functional monomersSilva, Lucas Moreira 07 August 2018 (has links)
Submitted by Lucas Moreira Silva null (lucas_silvamg@hotmail.com) on 2018-09-11T11:36:07Z
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Dissertação_Mestrado LUCAS MOREIRA SILVA.pdf: 1668807 bytes, checksum: 0e91732240a421d8109ffd07d2bda313 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-09-13T13:49:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1
silva_lm_me_araiq_int.pdf: 1649414 bytes, checksum: ad9e66c28797edd0c19dcbe90b8e00a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T13:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2018-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desenvolvimento de métodos analíticos com maior seletividade e sensibilidade tem ampla importância para a determinação de diferentes compostos químicos. O emprego de polímeros molecularmente impressos, do inglês “Molecularly Imprinted Polymers” (MIP), que são obtidos por polimerização na presença de uma molécula molde (template) a ser impressa, de tal forma que um esqueleto polimérico é formado ao redor do. No caso deste trabalho, o template utilizado foi a ciprofloxacina, antibiótico amplamente empregado no tratamento de doenças de seres humanos e animais. Desta maneira foi realizado a síntese das nanopartículas magnéticas de óxido de ferro, pelo método de co-precipitação, estas foram recobertas com MIP em sua superfície, formando assim um material híbrido do tipo Core-Shell. Foram realizadas duas sínteses distintas, sendo um primeiro MIP utilizando apenas o ácido acrílico como monômero funcional (Mag-MIP1), e um segundo MIP tendo em sua estrutura o ácido acrílico e o 1-vinilimidazol como monômeros funcionais (Mag-MIP2). Os materiais foram caracterizados fisicamente por diferentes técnicas. Foram realizados experimentos de otimização do Mag-MIP1 e Mag-MIP2, foi observado que o Mag-MIP1 exibiu um tempo ótimo de interação de 120 min em meio aquoso, enquanto que o Mag-MIP2 apresentou um tempo ótimo de interação de 30 min em meio de água/metanol (70:30) v/v. No que se refere ao parâmetro de seletividade, o Mag-MIP2 exibiu um valor de seletividade (S) ≥ 2, enquanto que o Mag-MIP1 apresentou valores de S ≥ 1. Os materiais desenvolvidos foram aplicados como fase dispersiva extratora em amostras de leite bovino do tipo integral e do tipo desnatado. Sob as mesmas condições experimentais, foi avaliada a capacidade de extração da ciprofloxacina adsorvida nos materiais sintetizados. O Mag-MIP1 apresentou um percentual de recuperação médio de 85% para amostras de leite bovino do tipo integral e 90% para amostras de leite bovino do tipo desnatado. O Mag-MIP2 exibiu o valor de 80% para amostras de leite bovino do tipo integral e 55% para amostras de leite bovino do tipo desnatado, sugerindo que neste caso precisa-se ainda otimizar a dessorção do analito para obtenção de resultados satisfatórios para o Mag-MIP2. Contudo, os Mag-MIP desenvolvidos mostraram-se promissores para serem utilizados como fase adsorvente em sistemas de extração em fase sólida e, evidencia que o uso de dois monômeros funcionais poderá melhorar a eficiência dos polímeros molecularmente impressos, uma vez que mostrou maior seletividade e menor tempo de interação para a adsorção de ciprofloxacina, contribuindo para o avanço no grupo e na área de pesquisa. / The development of analytical methods with greater selectivity and sensitivity is of great importance for the determination of different chemical compounds. The use of molecularly imprinted polymers (Molecularly Imprinted Polymers) (MIP), which are obtained by polymerization in the presence of a template molecule to be printed, such that a polymeric backbone is formed around the polymer. In the case of this w ork, the template used was ciprofloxacin, an antibiotic widely used in the treatment of diseases of humans and animals. In this way the synthesis of iron oxide magnetic nanoparticles was performed by the co - precipitation method, these were covered with MIP on their surface, forming a hybrid material of the Core - Shell type. Two distinct syntheses were performed, a first MIP using only acrylic acid as a functional monomer (Mag - MIP1), and a second MIP having acrylic acid and 1 - vinylimidazole as functional mono mers (Mag - MIP2). The materials were physically characterized by different techniques. Mag - MIP1 and Mag - MIP2 optimization experiments were performed, Mag - MIP1 showed an optimal interaction time of 120 min in aqueous medium, while Mag - MIP2 showed an optimal interaction time of 30 min in water / methanol (70:30) v / v medium. As for the selectivity parameter, the Mag - MIP2 exhibited a selectivity value (S) ≥ 2, while the Mag - MIP1 presented values of S ≥ 1 . The materials developed were applied as extractive phase dispersion in samples of bovine milk of the whole type and skimmed - mi lk type. Under the same experimental conditions, the extraction capacity of ciprofloxacin adsorbed on the synthesized materials was evaluated. Mag - MIP1 presented an average recovery percentage of 85% for bovine whole milk samples and 90% for skim milk type samples. Mag - MIP2 showed the value of 80% for bovine milk samples of the integral type and 55% for samples of bovine milk of the skimmed type, suggesting that in this case it is still necessary to optimize the desorption of the analyte to obtain satisfact ory results for the Mag - MIP2. However, the developed Mag - MIPs have shown to be promising to be used as an adsorbent phase in solid phase extraction systems, and it shows that the use of two functional monomers may improve the efficiency of the molecularly printed polymers since it showed greater selectivity and lower interaction time for adsorption of ciprofloxacin, contributing to the advancement in the group and in the research area.
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Nanopartículas magnéticas como suporte para imobilização de lipases / Magnetic nanoparticles as support to immobilization of lipasesRocha, Caroline Oliveira da [UNESP] 14 March 2016 (has links)
Submitted by CAROLINE OLIVEIRA DA ROCHA null (carolnine@hotmail.com) on 2016-04-07T01:01:26Z
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Dissertação CAROL _final.pdf: 2850056 bytes, checksum: faa1d75413b1d7af499fafe8cb5e9700 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-04-07T16:24:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As enzimas são catalisadores de alto custo, sendo necessário a imobilização para que haja a recuperação e a reutilização tornando o processo viável economicamente. Além disso, a utilização de enzimas imobilizadas permite simplificar o modelo de reatores e o controle da reação. Assim, a imobilização é geralmente um requisito para a utilização de enzimas como biocatalisadores industriais. A escolha do suporte para imobilização depende das propriedades da enzima a ser imobilizada. Suportes sólidos podem interagir com a enzima por diferentes vias: por adsorção, ligação covalente ou encapsulamento. Um importante fator para imobilizar a enzima é que o suporte deve ser inerte e biocompatível ao ambiente, ou seja, não deve interferir na estrutura nativa da proteína e nem comprometer sua atividade biológica. Dentre as principais enzimas, as lipases hidrolisam triglicerídeos (TAG) em glicerol e ácidos graxos e por este motivo estão na classe das hidrolases. Uma proposta de imobilização destas enzimas consiste na utilização de nanoestruturas magnéticas como biocatalisadores da reação de transesterificação para a produção de biodiesel, devido à facilidade e a rápida separação das enzimas imobilizadas, a partir da mistura reacional, usando um campo magnético externo. As vantagens das enzimas imobilizadas em relação às enzimas livres surgem da sua maior estabilidade e facilidade de separação, o que acarreta economia significativa no custo global do processo, desde que o procedimento de imobilização não seja muito caro, haja boa recuperação da atividade enzimática e que a estabilidade operacional da enzima imobilizada seja suficientemente longa. O uso de enzimas imobilizadas permite a retenção do biocatalisador no reator; elevada concentração de catalisador no reator permitindo intensificar o processo; controle do microambiente da enzima; facilidade de recuperação e reutilização do catalisador, o que reduz os custos das enzimas; possibilidade de ser utilizado em sistemas contínuos. Utilizando a técnica de difração de raios X foi possível confirmar a fase magnetita nas sínteses propostas: método de coprecipitação e em meio orgânico. A funcionalização da superfície da NP e SP com APTS, foi comprovado por espectroscopia na região de infravermelho, apresentando bandas de –NH2. A técnica de DLS comprovou a funcionalização, pelo aumento dos diâmetros hidrodinâmicos das amostras NP-APTS e SP-APTS comparada a NP e SP. O ponto isoelétrico das amostras SP e SP-APTS apresentou aumento de 2,33 para 6,44. O derivado imobilizado apresentou bandas típicas de amidas. As lipases imobilizadas apresentaram diâmetros hidrodinâmicos maiores que NP-APTS e SP-APTS. Os resultados da atividade hidrolítica das enzimas suportadas foram satisfatórios, sendo que SP-APTS-LPP apresentou maior atividade. Pela análise termogravimétrica comprovou-se rendimento de imobilização de 22,86%. Determinou-se o pH ótimo da lipase imobilizada que mostrou maior atividade em pH 8 enquanto a LPP livre em pH 6,5. As medidas de temperatura ótima demostrou que o derivado imobilizado possui maior atividade que a LPP livre a 50 °C, favorecendo a utilização deste suporte em processos industriais de biodiesel que opera em altas temperaturas. Neste contexto, a síntese de suportes magnéticos porosos e a imobilização de lipases com este suporte, apresentou excelentes resultados para a aplicação em biocatálise na reação de transesterificação para a síntese de biodiesel. / Enzymes are expensive catalysts, immobilization is necessary for recovery and reuse making the process economically viable. Furthermore, use of immobilized enzymes can simplify model reactor and control reaction. Thus, immobilization is generally a requirement for use of the enzyme as an industrial biocatalyst. The choice of support for biocatalysts immobilization depends on properties of enzyme to be immobilized. Solid supports can interact with enzyme in different ways: by adsorption, covalent bonding or encapsulation. An important factor to immobilize the enzyme is that support must be inert and biocompatible to environment; it should not interfere in native structure of protein and not compromising their biological activity. The main enzymes, lipases hydrolyze triglycerides (TAG) to glycerol and fatty acids and for this reason; they are in the class of hydrolases. These enzymes are carboxylesterases that catalyze hydrolysis in glycerides synthesis. A proposal for immobilization of these enzymes is use of magnetic nanostructures in biocatalysts transesterification reaction for producing biodiesel due to ease and rapid separation of immobilized enzyme, from a mixture reaction using an external magnetic field. The benefits of immobilized enzymes compared to free enzymes arise from their greater stability and ease of separation, which leads to significant savings in the overall cost of the process, provided that immobilization procedure is not very expensive, there is good recovery of enzyme activity, and operational stability of immobilized enzyme is sufficiently long. The use of immobilized enzymes allow retention of biocatalyst in reactor; high concentration of catalyst in reactor to intensify the process; control of microenvironment of enzyme; ease of recovery and reuse of catalyst, which reduces the costs of enzymes; possibility of being used in continuous systems. Using the technique of X-ray diffraction was confirmed magnetite phase in syntheses proposed: co-precipitation method and organic solvent. The functionalization of surface NP and SP with APTS confirmed by spectroscopy in infrared region, with bands of -NH2. The DLS technique proved the functionalization, the increase of hydrodynamic diameters NP-APTS samples and SP-APTS compared to NP and SP. The isoelectric point of SP and SP-APTS samples increased by 2.33 to 6.44. The immobilized derivative showed typical bands of amides. Immobilized lipases showed higher hydrodynamic diameters NP-APTS and SP-APTS. The results of hydrolytic activity of supported enzymes were satisfactory and SP-APTS-LPP showed higher activity. By thermogravimetric analysis, it was shown immobilization yield 22.86%. It was determined the pH optimum of immobilized lipase showed highest activity at pH 8 while the LPP free at pH 6.5. The optimum temperature measurements demonstrated that immobilized derivative is more active than free LPP at 50 ° C, favoring the use of support in industrial processes of biodiesel, which operates at high temperatures. In this context, the synthesis of porous magnetic support and immobilization of lipases showed excellent results for use in biocatalysis in transesterification reaction for biodiesel synthesis.
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Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro para aplicações biomédicas – um estudo citotóxico em linhagem celular de carcinoma cervical humano (células HeLa)Souza, Aryane Tofanello de [UNESP] 29 October 2011 (has links) (PDF)
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000680523.pdf: 1511132 bytes, checksum: c20e5a6a65edf2cba90d4de2b5073a08 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nanopartículas magnéticas (NPMs) têm sido alvo de inúmeras investigações por seu grande potencial de aplicação nos mais diferentes campos tecnológicos. Dentre tantos, elas destacam-se na área biomédica, seja no diagnóstico ou tratamento de diversas doenças. Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas magnéticas (NPMs) de óxido de ferro (magnetita) pelo método de coprecipitação de íons Fe2+ e Fe3+ em meio alcalino. O objetivo central foi estudar as características morfológicas, estruturais, magnéticas e o comportamento biológico desses compostos em células cancerígenas, visando futuras aplicações biomédicas. Inicialmente as nanopartículas magnéticas foram avaliadas em função dos parâmetros físico-químicos que influenciam diretamente as características finais do produto (pH, molaridade, temperatura e tipo de base) para se observar as melhores condições de síntese e a influência de cada um nas características do produto. As nanopartículas foram caracterizadas por difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, potencial zeta e magnetometria. Desse primeiro estudo concluiu-se que a coprecipitação produz partículas com polidispersão de tamanhos alta e que os parâmetros de síntese influenciam drasticamente as propriedades dos materiais, no entanto, todas as amostras exibiam características magnéticas. Depois de estabelecida esta etapa, as NPMs foram submetidas à transfecção em cultura celular de carcinoma cervical humano (células HeLa) e a testes biológicos como coloração com Azul da Prússia e hematoxilina-eosina, ensaio de MTT e ensaio de apoptose para averiguação da citotoxidade. A principal observação vinda desses resultados foi que as nanopartículas magnéticas sintetizadas, salvo algumas adaptações de síntese... / Magnetic nanoparticles (MNPs) have been the subject of numerous investigations because of its great potential application in many different fields of technology. Among many, they stand out in the biomedical area, either in diagnosis or treatment of various diseases. In this work were synthesized magnetic nanoparticles (MNPs) of iron oxide (magnetite) by the coprecipitation method of Fe2+ and Fe3+ in an alkaline medium. The main objective was to study the morphological, structural, magnetic and biological behavior of these compounds in cancer cells, in order to future biomedical applications. Initially the magnetic nanoparticles were evaluated against the physical and chemical parameters that directly influence the final characteristics of product (pH, molarity, temperature and type of base) to observe the best synthesis conditions and influence of each characteristics. The nanoparticles were characterized by X-ray diffraction, sccaning electron microscopy, zeta potential and magnetometry. In this first study showed that coprecipitation produces particles with high polydispersity of sizes and that the synthesis parameters dramatically influence the properties of materials, however all samples exhibited magnetic characteristics. After you make this step, the MNP were subjected to transfection in cell culture of human cervical carcinoma (HeLa) and biological tests such as staining with Prussian blue and hematoxylin-eosin, MTT assay and apoptosis assay to investigate cytotoxicity. The main observation was that these results coming magnetic nanoparticles synthesized, except for some adjustments in short, constitute a class of nanocomposites with enormous potential for therapeutic and / or diagnosis. The work brings together information ranging from the synthesis of nanoparticles to their behavior inside the cells, emphasizing the best conditions for each procedure
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Estudo da mobilização magnética de células-tronco mesenquimais marcadas com nanopartículas de maghemita funcionalizadas com citrato sob efeito de diferentes campos magnéticos em um modelo murino de fibrose pulmonarAlvim, Paula Queiroz 12 July 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-09T17:10:33Z
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2016_PaulaQueirozAlvim.pdf: 2137251 bytes, checksum: c937d6955782dde4412bc528cee8f2f4 (MD5) / INTRODUÇÃO: As células-tronco mesenquimais (CTMs) são células multipotentes presentes em uma grande variedade de tecidos. A administração sistêmica e intrapulmonar dessas células em animais com fibrose pulmonar diminui a mortalidade, o clearence do fluido alveolar e o processo inflamatório local, evitando assim a progressão da fibrose para uma síndrome pulmonar mais grave. Para compreender melhor o processo pelo qual as CTMs atuam na regeneração dos tecidos lesionados, é preciso avaliar sua migração, enxertia e retenção nos tecidos lesionados. As nanopartículas magnéticas vêm sendo usadas como uma estratégia eficiente para mobilizar CTMs para regiões lesionadas na presença de campos magnéticos. Esferas de tungstênio são capazes de alterar a homogeneidade de um campo magnético e consequentemente mudar o gradiente desse campo, intensificando a quantidade de CTMs que chegam no local da inflamação. OBJETIVOS: a) testar se CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato podem ser mobilizadas magneticamente para o órgão alvo com a utilização de ímãs externos; b) investigar o potencial de mobilização magnética para aumentar a enxertia de CTMs humanas provenientes de lipoaspirado marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato em um modelo murino de fibrose pulmonar induzido por bleomicina, c) investigar também se, quando submetidas a campo magnético não uniforme, a migração das CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato aumenta na presença de um ímã rodeado por esferas de tungstênio; e d) investigar se uma maior enxertia de CTMs no local da lesão, resultante da mobilização magnética, melhora significativamente a regeneração do tecido pulmonar. METÓDOS: Inicialmente foi estudada a distribuição de fluidos magnéticos quando submetidos a diferentes campos magnéticos a fim de estabelecer qual campo magnético permitiria a distribuição mais adequada para este estudo. Posteriormente, foram feitos estudos in vitro de mobilização magnética com CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato em diferentes campos magnético, e estudos in vivo visando: i) quantificar, sob a influência destes campos, a migração e retenção de CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato nos pulmões com fibrose pulmonar induzida por bleomicina em um modelo murino; e ii) analisar a variação do peso e sobrevida destes animais. RESULTADOS: Observamos em nossos ensaios in vitro que o campo magnético que permitiu a melhor distribuição do fluido magnético de nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato foi o arranjo com um ímã envolto por 5 esferas de tungstênio. Tal arranjo permitiu uma maior migração de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato in vitro quando comparado a um campo magnético formado apenas por um ímã cilíndrico. Nos ensaios in vivo, os grupos de animais que tiveram mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato induzida por campos magnéticos externos apresentaram maior retenção destas células nos pulmões do que o grupo que não foi submetido a mobilização magnética; sendo o grupo que teve o campo magnético formado por um ímã cilíndrico rodeado por cinco esferas de tungstênio o que apresentou maior retenção de CTMs nos pulmões. CONCLUSÕES: É possível aumentar a migração, enxertia, retenção e distribuição de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas para regiões alvo quando submetidas a campos magnéticos externos. Modificar o gradiente de campo com as esferas de tungstênio permite uma maior mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas in vitro e in vivo. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells present in a variety of tissues. The intrapulmonary and systemic administration of these cells in animals with pulmonary fibrosis decreases mortality, clearance of alveolar fluid and local inflammatory process, preventing fibrosis progression to a more severe pulmonary syndrome. To better understand the process of action the MSCs in the regeneration of damaged tissues, it is necessary analyze their migration, grafting and retention in injured tissues. Magnetic nanoparticles have been used as an effective strategy to mobilize MSCs to damaged regions in the presence of magnetic fields. Spheres of tungsten are able to change the homogeneity of a magnetic field and consequently change the gradient of the field. Objective: a) test whether MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate can be mobilized magnetically to the target organ by the presence of magnets; b) investigate the potential of magnetic targeting to increase the engraftment of human MSCs derived from liposuction labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)- citrate in a murine model of pulmonary fibrosis induced by bleomycin, c) and also, investigate whether under a non-uniform magnetic field, the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate increases in the presence of a magnet surrounded by spheres of tungsten; and d) investigate if a higher grafting of MSCs to the site of injury, resulting of magnetic targeting, improves significantly the regeneration of lung tissues. Methodology: At first, we studied the distribution of magnetic fluids when submitted to different magnetic fields to determine what magnetic field would allow the most adequate distribution for this study. Subsequently, studies in vitro of magnetic targeting with MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in different magnetic fields have been made studies in vitro; and in vivo studies intending to: i) quantify, under the influence of these fields, the migration and retention of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in lungs of a murine model of pulmonary fibrosis, induced by bleomycin; and ii) analyze the variation in weight and survival of these animals. Results: It was observed in vitro, that the magnetic field that allowed the best distribution of the magnetic fluid of nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate was the arrangement with a magnetic surrounded by five spheres of tungsten. This arrangement improved the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in vitro when compared with a magnetic field formed only by a cylindrical magnet. In the teste in vivo, the groups of animals that had magnetic targeting of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate induced by an external magnetics fields showed greater retention of these cells in the lungs than the group that was not submitted to magnetic targeting; being the group that had the magnetic field formed by a cylindrical magnet surrounded by five spheres of tungsten which showed greater engraftment of MSCs in the lungs. Conclusion: It’s possible to increase the homing, engraftment and distribution of MSCs labeled with magnetic nanoparticles to target sites under an external magnetic fields. Modify the gradient field with the spheres of tungsten improves magnetic mobilization of MSCs labeled with magnetic nanoparticles in vitro and in vivo.
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Desenvolvimento de programa de ajuste multiparamétrico de curvas de titulação potenciométrica de coloides magnéticos aquososSilva, Cristiano Pereira da 27 July 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T17:15:01Z
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2015_CristianoPereiradaSilva.pdf: 2625367 bytes, checksum: d9eeaa5701dae9563d02a2ceba1c5402 (MD5) / Analisando-se os dois principais métodos para determinação da densidade superficial de carga, o Método Potenciométrico Indireto (MPI) e o Método Potenciométrico-Condutimétrico (MPC), observa-se que a curva potenciométrica é um fator comum entre ambos e de fundamental importância. Infelizmente, a incerteza associada à determinação dos pontos de inflexão desta curva não permite localizar os volumes e correspondentes pH’s de forma direta, tornando obrigatória a utilização da curva condutimétrica, no caso do MPC, e de uma análise muito apurada de pontos de carga nula para nanopartículas de ferrofluido, no caso do MPI. Frente às dificuldades e inoperâncias da aplicação dos métodos indiretos e do fato de que distintos analistas podem tirar diferentes conclusões ao utilizar o modelo Two-pK (MPC), traçando retas com diferentes angulações e obtendo valores díspares de volumes e pH’s, propôs-se, no presente trabalho, o desenvolvimento de um programa de computador que utilizando-se de diversos métodos e rotinas numéricas realizasse um ajuste multiparamétrico de curvas de titulação potenciométrica. Com o intuito de verificar toda a metodologia envolvida na determinação da densidade de carga desde o preparo da amostra até a titulação e análise dos dados realizou-se a caracterização química e estrutural de uma amostra de ferrita de cobalto. Para efeito de cálculos e comparações foram utilizados outros dados extraídos da literatura de diferentes amostras de ferrofluidos. Ao final foram propostas e avaliadas três possibilidades de processos para análise dos dados extraídos da titulação potenciométrica. Primeiramente, estudou-se uma possível “automação” do processo correspondente ao modelo Two-pK, trabalhando-se as curvas condutimétricas e potenciométricas como indicado no modelo, mas sem a interferência do pesquisador no momento dos cálculos. As outras duas possibilidades visaram eliminar a necessidade do uso da curva condutimétrica. O primeiro método utilizou-se do maior número de curvas/polinômios com coeficientes de correlação mais altos para gerar uma população de pontos, que dentro de cada faixa, observando-se as médias e a variância dos dados inclusos, foi capaz de retornar valores para os volumes e, consequentemente, pH’s mais próximos dos valores descritos na literatura. No segundo método foram utilizados os Algoritmos Genéticos (GA) para otimizar a busca pelos pontos de equivalência sobre um modelo baseado no princípio da eletroneutralidade de misturas de ácido forte monoprótico, ácido fraco diprótico e hidróxido de sódio. Verificou-se ainda, o uso da aproximação polinomial em conjunto com os Algoritmos Genéticos, obtendo-se resultados animadores. Por fim, os três métodos apresentaram bons resultados e comparando-os pôde-se verificar a possibilidade de uso apenas da curva potenciométrica na maioria dos casos analisados.
_______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Analyzing the two main methods for determination of surface charge density, the Indirect Potentiometric Method (IPM) and the Potentio-conductimetric method (PCM), it is observed that the potentiometric curve is a common factor between them and of fundamental importance. Unfortunately, the uncertainty associated with the determination of the points of inflection of this curve does not allow us to locate the volumes and corresponding pH's directly, making mandatory the mounting of the conductometric curve in the case of the PCM, and a very detailed analysis of isoelectric points for ferrite nanoparticle fluids, in the case of the IPM. In the face of difficulties and ineffectiveness of the application of indirect methods and the fact that different analysts can draw different conclusions when using the Two-pK model, tracing straight lines with different angles and getting disparate values of volumes and pH's, it was proposed, in this study, the development of a computer program that uses a variety of methods and numerical routines to conduct a multi-parameter adjustment of potentiometric titration curves. In order to verify all the methodology involved in determining the charge density from sample preparation to titration and data analysis, a chemical and structural characterization of a sample of cobalt ferrite was carried out. For the purpose of calculations and comparisons other data obtained from the literature of different samples of ferrite nanoparticle fluids were used. At the end it has been proposed and evaluated three possible processes to analyze the data extracted from the potentiometric titration. First, we have studied a possible "automation" of the process corresponding to the Two-pK model, working up the conductimetric and potentiometric titration curves as indicated in the model, but without the interference of the researcher at the time of the calculations. The other two possibilities aimed at eliminating the need for using the conductimetric titration curve. The first method used a greater number of curves/polynomials with the highest correlation coefficients to generate a population of points, that within each track, observing the averages and the variance of the data included was able to return values for the volumes and consequently pH's closer to the values described in the literature. In the second method, Genetic Algorithms (GA) have been used to optimize the search for points of equivalence on a model based on the principle of the electro neutrality of strong monoprotic acid mixtures, diprotic weak acid and sodium hydroxide. We have also verified the use of the polynomial approximation along with Genetic Algorithms, obtaining encouraging results. Finally, the three methods presented good results and by comparing them it could be verified the possibility of using only the potentiometric titration curve in most of the analyzed cases.
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