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Síntese e caracterização de nanopartículas de magnetita com e sem recobrimento de ouro para aplicações em hipertermia magnética

Léon Félix, Lizbet 06 July 2017 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T18:19:20Z No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-24T16:48:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T16:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Neste trabalho, é apresentado o estudo sobre a síntese e caracterização estrutural, morfológica e magnética, assim como testes de absorção de calor de nanopartículas (NPs) de magnetita (Fe3O4) com e sem recobrimento deouro. Inicialmente, foram sintetizadas NPs de Fe3O4 por trêsmétodos químicos: decomposição térmica, coprecipitação e hidrólise oxidativa. Os resultados de difração de raios-X (DRX) indicam a formação de NPs de Fe3O4 com diâmetros cristalinos médios de 6,2 nm, 10,1 nm e 18,5 nm, respectivamente. Estes resultados foram confirmados através da análise de imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET). O estudo detalhado das propriedades magnéticas indica que as NPs sintetizadas por coprecipitação e decomposição térmica mostraram comportamento superparamagnético governado por interações interpartículas, que são mais fortes para as nanopartículas sintetizadas por coprecipitação. As NPs sintetizadas por hidrólise oxidativa, mostraram comportamento ferromagnético na temperatura de 300 K. Nestas NPs observou-se a ocorrência de transição de Verwey em ~ 96 K. Experimentos de absorção de potência específica (AEP) realizados nas NPs, sintetizadas por decomposição térmica (6,2 nm de diâmetro), resultaram em AEP máximo de69,5 Wg-1em temperatura de aquecimento de até 45°C. Foi realizada a síntese de NPs com estrutura núcleo/casca de ouro/magnetita (Au/Fe3O4) pelo método de decomposição térmica. Os resultados obtidos de MET revelaram a presença de um núcleo de Au de tamanho médio, 〈d〉= (6,9±1.0) nm rodeado por uma casca de Fe3O4 com espessura média de ≈3.5 nm. A formação da estrutura Au/Fe3O4 foi confirmada por imagens de microscopia eletrônica de varredura por transmissão de campo escuro anular de alto ângulo. As propriedades magnéticas revelaram que a casca de Fe3O4 crescida sobre a superfície do núcleo de Au apresenta comportamento superparamagnético com uma temperatura de bloqueio de ~ 59 K. Verificou-se a presença de regiões magneticamente desordenadas localizadas na parte interna e externa da superfície da casca de Fe3O4, cuja temperatura de congelamento é de T~40 K, acima da qual o campo “Exchange bias” entre esta camada desordenada e a parte ordenada da casca de Fe3O4desaparece. Foram sintetizadas NPs de Fe3O4 recobertas compolietilanoimina (PEI) usando o método de hidrólise oxidativa. Estas NPs foram recobertas com NPs de Au (Fe3O4-PEI@Au). A caracterização por MET revelou a formação de NPs de Au de 〈d〉 = (3,9 ± 0,2) nmsobre a superfície das NPsde Fe3O4cujo tamanho médio é de 〈d〉= (49,2 ± 3,5) nm. Este resultado foi confirmado por imagens de microscopia de campo escuro e por DRX. Foi constatado que a presença do Au na superfície não exerce influência nas propriedades magnética das NPsde Fe3O4-PEI@Au, e estas possuem comportamento ferromagnético a 300 K. Experimentos in vitro na linhacelularBV2 revelou baixa toxidade destas NPs em concentrações de até 100 μg/mL. A captação celular revelou que as NPs se aderem à membrana celular, enquanto uma fração significativa agrega-se intracelularmente. Testes in vitro realizados para obter a eficiência doAEP das NPs em água e cultivo celularsob a ação de um campo alternado foram bem-sucedidos. Além disso, viu-se que as NPs de Fe3O4-PEI@Aumostraram pico de ressonância plasmônica em ~ 530 nm. / In this work, the study on the synthesis and structural, morphological and magneticcharacterization, as well as heat absorption tests of nanoparticles (NPs) of magnetite (Fe3O4) with and without gold coating are presented. Initially, Fe3O4 NPs were synthesized by three chemical methods: thermal decomposition, co-precipitation and oxidative hydrolysis. The results of X-ray diffraction (XRD) indicate the formation of Fe3O4 NPs with average crystalline diameters of 6.2, 10.1 and 18.5 nm, respectively. These results were confirmed by transmission electron microscopy (TEM) image analysis. The detailed study of the magnetic properties indicates that the NPs synthesized by coprecipitation and thermal decomposition show a superparamagnetic behavior governed by interparticle interactions, which are stronger for the nanoparticles synthesized by coprecipitation. The NPs synthesized by oxidative hydrolysis, showed a ferromagnetic behavior at 300 K. In these NPs, the occurrence of Verwey transition in ~ 96 K was observed. Specific power absorption (SPA) experiment performed in NPs synthesized by thermal decomposition (6,2 nm in diameter) provided a maximum SPA of 69.5 Wg -1 and a heating temperature of up to 45 ° C. The synthesis of NPs with core/shell structure of gold/magnetite (Au/Fe3O4) by the thermal decomposition method was performed. The results obtained from TEM revealed the presence of Au nucleus with a medium-sized = (6.9±1.0) nm surrounded by a Fe3O4 shell with a mean thickness of ≈ 3.5 nm. The formation of the Au/Fe3O4 structure was confirmed by scanning electron microscopy images by high angle annular dark field transmission. The magnetic properties revealed that the Fe3O4 shell grown on the surface of the Au core exhibited a superparamagnetic behavior with a blocking temperature of ~ 59 K. The occurrence of magnetically disordered regions located on the inside and outside of the surface of the shell of Fe3O4, whose freezing temperature is T ~ 40 K, above which the "Exchange bias" field between this disordered layer and the ordered part of the Fe3O4 shell disappears. Fe3O4 NPs coated with polyethylanimine (PEI) were synthesized using the oxidative hydrolysis method. These NPs were coated with Au NPs (PEI-Fe3O4@Au). The characterization by TEM revealed the formation of Au NPs of = (3.9±0.2) nm on the surface of the Fe3O4 NPs whose mean size is = (49.2±3.5) nm. This result was confirmed by dark field imagingand XRD. It was determined that the presence of Au on the surface does not influence the magnetic properties of the PEI-Fe3O4@Au NPs, which show a ferromagnetic behavior at 300K. In vitro experiments in the BV2 cell line revealed a low toxicity of these NPs at concentrations up to 100 μg/mL. Cellular uptake has revealed that NPs adhere to the cell membrane and a significant fraction is aggregated intracellularly. In vitro tests of the SPA efficiency of NPs in water and cell culture under the action of an alternating field were successful. In addition, these PEI-Fe3O4@Au NPs were determined to show a resonant plasmon peak at ~ 530 nm.
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Estudo estrutural, distribuição catiônica e estado de oxidação em nanopartículas magnéticas de ferrita do tipo Core-Shell / Structural study, cation distribution and oxidation state in Core‐Shell magnetic nanoparticles / Étude structurale, distribution cationique et état d’oxydation dans des nanoparticules magnétiques de ferrite du type coeur‐coquille

Silva, Fernando Henrique Martins da 19 April 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-01T14:23:48Z No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais de nanopartículas de ferrita core-shell MFe2O4 (M = Mn e Co) e de nanopartículas de ferrita core-shell mista de Mn-Zn. Tais nanopartículas são obtidas por co-precipitação hidrotérmica e são dispersas em meio ácido graças a um tratamento empírico de superfície em nitrato férrico, que impede que os nanogrãos sofram dissociação química a partir da incorporação de uma fina camada de maguemita. Medidas de dosagens químicas permitiram calcular as frações volumétricas do núcleo, da superfície bem como a espessura da camada superficial. Acompanhamos as modificações estruturais decorrentes do tempo de tratamento de superfície em nanocristais de ferrita MnFe2O4 e CoFe2O4 enquanto que as modificações estruturais em nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigadas em função do teor de zinco presente nas amostras. As técnicas de Difratometria de Raios X e Nêutrons foram utilizadas para determinar parâmetros estruturais, em particular, a distribuição catiônica nos interstícios da ferrita espinélio. Os métodos de refinamento de Rietveld foram elaborados para a obtenção precisa dessas informações com alto grau de confiabilidade. Espectroscopia de Absorção de Raios X foi utilizada para realizar uma investigação da estrutura local desses materiais tais como distâncias interatômicas, estado de oxidação médio e grau de inversão catiônica. A morfologia, cristalinidade e tamanho das nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigados pelas técnicas de microscopia TEM/HRTEM e Difração de Elétrons. Nas amostras de nanopartículas de ferrita de Mn e ferrita mista de Mn-Zn foi constatada a presença de cátions de Mn3+ que em ambiente octaédrico são responsáveis por distorções anisotrópicas conhecidas como efeito Jahn-Teller. O grau de inversão obtido para os materiais investigados neste trabalho diverge dos valores apresentados pelos materiais maciços devido ao processo de síntese e à oxidação dos cátion presentes na estrutura. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we investigated the structural proprieties of core-shell ferrite nanoparticles MFe2O4 (M = Mn and Co) and Mn-Zn ferrite nanoparticles. They were synthesized by hydrothermal co-precipitation and they were dispersed in acid medium thanks an empirical surface treatment in ferric nitrate which prevent the chemical dissociation since a thin maghemite layer is incorporated on the surface of the nanograins. Chemical titrations allowed us to calculate the volume fractions of core, shell as well the thickness of the surface layer. We followed the structural changes induced by the surface treatment time in MnFe2O4 and CoFe2O4 nanocrystals whereas the structural changes in Mn-Zn ferrite nanoparticles were investigated in function of the zinc content in the samples. X-ray and Neutron diffractions were used to determine the structural parameter, in special the cation distribution in the spinel ferrite sites. The Rietveld refinement method was elaborated in order to obtain precise structural information with high degree of reliability. X-ray Absorption Spectroscopy was performed to investigate the local structure information of these materials such as interatomic distances, mean oxidation state and inversion degree. Morphology, crystallinity and size of the mixed ferrite nanoparticles were investigated by microscopy technique TEM/HRTEM and electron diffraction. In manganese de Mn-Zn ferrite nanoparticles, the presence of Mn3+ in octahedral environment is responsible to perform anisotropic distortions known as Jahn-Teller effect. The inversion degree obtained for the materials investigated in this work diverges from the values presented for the bulk materials due to the cation oxidation and the synthesis process. ________________________________________________________________________________________________ RESUMÉ / Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés structurales des nanoparticules de ferrite core-shell MFe2O4 (M = Mn et Co) et de nanoparticules de ferrite core-shell mixte de Mn-Zn. Ces nanoparticules sont obtenues par co-précipitation hydrothermique et sont dispersées dans un milieu acide par un traitement de surface empirique avec nitrate ferrique, ce qui empêche les nanograins de dissociation chimique en raison de l’incorporation d’une couche mince de maghémite. Dosages chimiques permettent de calculer la fraction volumétrique du coeur, de la surface et l’épaisseur de la couche de superficiel. Nous avons suivi les changements structurels résultant de la durée du traitement de surface en nanocristaux de ferrite MnFe2O4 et CoFe2O4 tandis que les changements structurels dans nanoparticule ferrite mixte de Mn-Zn ont été étudiées en fonction de la teneur en zinc dans les échantillons. Les techniques de Diffraction des Rayons-x et de Neutrons ont été utilisés pour déterminer des paramètres de structure, en particulier la diffusion de cations dans les interstices de la ferrite spinelle. Les méthodes de raffinement de Rietveld sont développés pour obtenir les informations avec un degré élevé de fiabilité. Spectroscopie d’Absorption des Rayons-x a été utilisée pour une recherche de la structure locale de ces matières telles que les distances inter-atomiques, l’état d’oxydation moyenne et le degré d’inversion. La morphologie, cristallinité et la taille des nanoparticules mixtes de ferrite Mn-Zn ont été étudiés par des techniques de microscopie TEM/HRTEM et Diffraction des Électrons. Dans les échantillons de nanoparticules de ferrite de manganèse et ferrite mixte de Mn-Zn on a constaté la présence de cations de Mn3+ dans un environnement octaédrique qui sont responsables pour la déformation anisotrope connu comme l’effet Jahn-Teller. Le degré d’inversion obtenue pour les matériaux recherché dans cette travaille diffèrent des montants présentés par les matériaux bulk en raison du processus de synthèse, réduit à l’échelle nanométrique et augmentation du rapport surface/volume.
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Elaboración de nanopartículas de oro en hidrogeles termosensitivos

Gutarra Yarmas, Jesús Tito 06 February 2017 (has links)
Este trabajo de investigación muestra la factibilidad de sintetizar nanopartículas de oro dentro de hidrogeles (HG) termosensitivos de N-isopropilacrilamida (NiPAAm) y 2-oxazolinas obteniendose de esta forma un nuevo compósito Hidrogelnanopartículas de oro (HG-NPAu). Los hidrogeles termosensitivos se elaboraron a partir de la copolimerización radicalar de (NiPAAm) y un macromonómero (MM) hidrolizado de 2-éster-2-oxazolina en presencia de Bisacrilamida. También se sintetizaron hidrogeles mediante la polimerización de NiPAAm y un telequélico, el cual fue elaborado a partir de los monómeros de Metiloxazolina (MeOXA) y 2-éster-2-oxazolina (EsterOXA). La polimerización fue iniciada por el Clorometilestireno (CMS) y finalizada con un terminador derivado de Piperazina. Los grupos ácidos carboxílicos contenidos en el macromonómero y en el telequélico permitieron mediante una reacción con cisteamina la incorporación de grupos tioles en la estructura de los hidrogeles. Los hidrogeles así modificados fueron acomplejados con iones aúricos y luego éstos fueron reducidos con citrato de sodio a baja temperatura. De esta forma se obtuvo nanopartículas de oro (NPAu) in situ dentro del hidrogel. Los ensayos de absorción de agua y sensibilidad a la temperatura realizados a los hidrogeles muestran que la capacidad de absorción de agua del HG se incrementa con el contenido de macromonómero en su estructura y éstos son sensibles a la temperatura, manifestándose esta sensibilidad a mayores temperaturas conforme aumento el contenido de macromonómero. Los HG que contienen nanopartículas de oro (NPAu) también mostraron sensibilidad a la temperatura. La caracterización por UV-Visible de los HG con NP-Au muestra un pico en aproximadamente 520 nm, el cual es característico del plasmón de las nanopartículas de oro (NPAu). Esto es evidencia de la formación de NPAu dentro de los hidrogeles. Junto con ello, la microfotografía electrónica de transmisión (REM) también evidencia la presencia de nanopartículas de oro dentro de los hidrogeles. Los compósitos de Hidrogel-NPAu, tienen potenciales aplicaciones en el campo de la biotecnología, óptica y electrónica debido a su propiedad de contracción y/o expansión de su volumen, con el consiguiente cambio de las propiedades ópticas y electrónicas de las nanopartículas de oro. / Tesis
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Estudio dinámico de las propiedades magnéticas de las nanopartículas de maghemita (γ-Fe2O3) de 5 nm.

Ramos Guivar, Juan Adrián January 2013 (has links)
En la presente tesis, hemos sintetizado y caracterizado nanopartículas magnéticas de maghemita (γ-Fe2O3)con el objetivo de aprender el método de síntesis de co-precipitación y estudiar sus propiedades estructurales y dinámicas a través de medidas magnéticas. Para la preparación fue necesario preparar primero la magnetita precursora, la cual fue oxidada al ajustar el pH de la solución química a pH=3,5 alrededor de 80°C en un medio ácido. El valor promedio del diámetro de las nanopartículas magnéticas de maghemita (en adelante llamaremos la nanomaghemita) fueron calculadas usando la ecuación de Debye-Scherrer tomando el ancho de línea del difractograma de rayos-X y su valor medio fue de 5,7 nm. Las medidas de Espectroscopia Mössbauer a temperatura ambiente muestran una relajación superparamagnética. Además, medidas Mössbauer a la temperatura de nitrógeno líquido (77 K) y a la temperatura de helio líquido (4,2 K) fueron llevadas a cabo con el objetivo de encontrar los campos magnéticos hiperfinos típicos de la maghemita y así descartar la presencia de algún porcentaje de magnetita. Las curvas de magnetización en procesos Field Cooling (FC, con campo) y Zero Field Cooling (ZFC, enfriamiento sin campo) medidos con un campo externo de 500 Oe indican una temperatura de bloqueo de 105,3 K. Las medidas de magnetización también muestran coercitividad cercana a cero a temperatura ambiente (TA). Las imágenes MET confirman que las nanopartículas poseen diámetros más pequeños que 10 nm, los cuales están de acuerdo con los patrones de Difracción de rayos-X y los datos de magnetización. / Tesis
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Caracterização e avaliação da citotoxidade de nanopartículas de ouro cobertas com citrato / Caracterization and cytotoxicity avaliation of citrate coated gold

Santos, Antonio Djalma 27 August 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-11-26T17:16:16Z No. of bitstreams: 1 2015_AntonioDjalmaSantos.pdf: 835281 bytes, checksum: a35fbbfce0d7a7067165e1f99d4917b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2015-12-23T14:04:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AntonioDjalmaSantos.pdf: 835281 bytes, checksum: a35fbbfce0d7a7067165e1f99d4917b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-23T14:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AntonioDjalmaSantos.pdf: 835281 bytes, checksum: a35fbbfce0d7a7067165e1f99d4917b3 (MD5) / Apesar de seu conhecimento há milênios, a utilização de nanopartículas de ouro (AuNPs) na medicina, principalmente em estudos de diagnósticos e terapias, tais como: agente de entrega de droga e de contraste em imagenamento, terapia gênica, entre outros, têm se desenvolvido nos últimos anos. Os nanomateriais podem ser altamente reativos e desestabilizar a homeostase dos sistemas biológicos, devido a seu tamanho, forma, carga, composição e cobertura estabilizante. Assim, considerando a utilização de AuNPs na nanomedicina, este trabalho estudou AuNPs recobertas com citrato, quanto as suas características físico-químicas, estabilidade e toxicidade. Os resultados mostram que sua síntese foi eficiente na produção de nanopartículas polidispersas e esférica, com diâmetro médio de 35 nm, carga superficial negativa e diâmetro hidrodinâmico (DH) de 50 nm, único parâmetro que variou em função da temperatura de armazenamento, mantendo-se constante quando mantidas a 37 oC, porém houve uma aumento do DH quando estocadas a temperatura ambiente ou 4 °C, indicando agregação das mesmas. Exame macroscópico comprovou a precipitação das mesmas. É possível que esta agregação ocorra principalmente em função da diminuição do movimento browniano das partículas, que leva ao aumento da interação e reação interpartículas e sua consequente perda de estabilidade. Os testes citotoxicidade em fibroblastos murinos (NIH-3T3) demonstraram que a incubação com AuNPs por até cinco dias não alterou o índice celular, independentemente da concentração utilizada. Por outro lado, após este período, para concentração de ouro de 35 μg/mL, houve queda no índice celular, indicando a morte das células e/ou efeito citostático por parte das AuNPs. Os resultados indicam que as AuNPs recobertas com citrato são estáveis, porém apresentam citotoxicidade tempo e dose dependente. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Use of gold nanoparticles (AuNPs) in medicine particularly in diagnostic studies and therapies, such as drug delivery and imaging contrast agents, gene therapy, among others, have been developed in the last years. Nanomaterials can be highly reactive and destabilize homeostasis of biological systems due to its size, shape, charge, composition and stabilizing cover. Thus, considering use of AuNPs in nanomedicine, this paper studied AuNPs coated with citrate, as its physical and chemical characteristics, stability and toxicity. Results show that synthesis was efficient in producing polydisperse and spherical nanoparticles with average diameter of 35 nm, a negative surface charge and hydrodynamic diameter (DH) of 50 nm. Except for DH, no other parameters varied depending on storage temperature. In fact DH was constant when kept constantly at 37 °C, but there was an increase in DH when stored at room temperature or 4 °C, indicating their aggregation. Macroscopic examination proved the precipitation thereof. It is possible that this aggregation occurs mainly due to decrease in the Brownian motion of particles, which leads to increased interparticle interaction and reaction, and consequent loss of stability. Testing cytotoxicity in murine fibroblasts (NIH-3T3) demonstrated that incubation with AuNPs for up to five days did not affect cell content, regardless of concentration used. Moreover, after this period, for gold concentration of 35 μg/mL, there was a drop in Cell Index, suggesting cell death and/or cytostatic effect by the AuNPs. Results indicate that AuNPs coated with sodium citrate are stable but have time and dose-dependent cytotoxicity.
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Respostas biológicas de Prochilodus lineatus frente a nanopartículas agregadas de dióxido de titânio e óxido de zinco

Miranda, Renata Rank de January 2013 (has links)
Orientador : Prof. Dr. Francisco Filipak Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 25/02/2013 / Inclui referências : f. 59-64 / Área de concentração: Biologia celular e molecular / Resumo: A produção e consumo crescentes de produtos que contêm nanopartículas resultam na liberação direta ou indireta desses materiais nos ambientes naturais. Os nanometais, como o de zinco (Zn), titânio (Ti) e seus óxidos, estão entre as nanopartículas mais utilizadas, tendo aplicações em diversas áreas, e estima-se que ambos poderão vir a ser encontrados em ambientes aquáticos na ordem de microgramas por litro de água. No entanto, pouco se sabe a respeito de seus efeitos em animais aquáticos. Desta forma, este trabalho tem como objetivo investigar os efeitos de nanopartículas de TiO2 e ZnO em Prochilodus lineatus, espécie de teleósteo amplamente distribuída na America do Sul. Para tanto, os peixes foram expostos aos nanometais em bioensaios durante 5 e 30 dias às concentrações de 0,1 ?g/l, 1,0 ?g/l e 10 ?g/l de TiO2; 7 ?g/l, 70 ?g/l e 700 ?g/l de ZnO; e associação de TiO2 e ZnO nas concentrações de 1 ?g/l e 70 ?g/l, respectivamente. Após cada período de exposição, o fígado, cérebro, músculo e brânquias foram coletados e submetidos a análises histopatológicas, bioquímicas, com foco no estresse oxidativo e de neurotoxicidade. A caracterização das suspensões estoque indicou que as nanopartículas são instáveis e tendem a formar agregados em meio aquoso capazes de provocar efeitos nocivos em P. lineatus. A ocorrência de estresse oxidativo foi observada devido ao aumento nos níveis de carbonilação de proteínas após a exposição aguda ao ZnO no cérebro, subcrônica no fígado e após ambas nas brânquias. No fígado, o sistema antioxidante, representado pela glutationa, foi eficiente em eliminar as espécies reativas de oxigênio produzidas por TiO2; no entanto, as concentrações dessa molécula mantiveram-se inalteradas após as exposições ao ZnO. A AchE apresentou redução de atividade após exposição aguda no cérebro (nos grupos expostos à mistura de ZnO e TiO2 e a 7 e 700 ?g/l de ZnO) e no músculo após a exposição ao TiO2. Referente à histopatologia do fígado, diferença significativa entre o grupo exposto a 70 ?g/l de ZnO e o controle foi encontrada após a exposição subcrônica, enquanto a exposição aguda afetou animais expostos à 0,1 ?g/l de TiO2 e 700 ?g/l de ZnO. Quanto às misturas, foram observados efeitos contrários daqueles induzidos pelas partículas isoladas, no fígado e cérebro. A partir desses dados supõe-se que o material particulado pode ter sido absorvido pelos animais. Já para as brânquias, as lesões encontradas poderiam ser decorrentes do seu contato direto com os agregados nanoparticulados NPs. As respostas obtidas por esses biomarcadores permitem assumir que as nanopartículas de TiO2 e ZnO não são inócuas, mesmo em concentrações realísticas. P. lineatus. Palavras-chave: nanopatículas, ZnO, TiO2, peixes, ERO / Abstract: The increase in production and consumption of products that contain nanoparticles results, directly or indirectly, in the increased release of these materials into natural environments. Nanometals, such as zinc (Zn) and titanium (Ti), are among the most widely utilized nanoparticles, with applications in several areas so that they are expected to be found in aquatic environment at concentrations of micrograms per liter. However, little is known about their effects in aquatic animals. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of TiO2 and ZnO nanoparticles to Prochilodus lineatus, a widely distributed fish species in South America. Fish were exposed to either 0.1 ?g/l, 1.0 ?g/l and 10 ?g/l of TiO2; 7 ?g/l, 70 ?g/l and 700 ?g/l of ZnO; or the association of 70 ?g/l of ZnO and 1 ?g/l of TiO2 , for up to 5 and 30 days. After the exposure, liver, brain, muscle and gills were collected and submitted to biochemical and histopathological analyses. Characterization of the stock suspensions showed that these nanoparticles are unstable and tend to aggregate in water. However, these aggregates were capable to induce harmful effects in P. lineatus. Oxidative stress was confirmed by the increase of protein carbonyl levels in the brain, liver and gills. Glutathione was efficient in eliminating the reactive oxygen species produced by TiO2. On the other hand, no disturbances were observed in glutathione after ZnO exposure. AchE activity was reduced after acute exposure to 7 and 700 ?g/l of ZnO ZnO, as well as to the association in the brain, and after TiO2 acute exposure in the muscle. Liver histopathological analyses revealed significant differences between the control group and those acutely exposed to 0,1 ?g/l of TiO2 and 700 ?g/l of ZnO, as well as subchronically exposed to 70 ?g/l of ZnO, after. The association of ZnO and TiO2, induced the opsite effect in the liver and brain. Based on these data, we suppose that the nanoparticulated material may have been absorved by the fish. Conversely, gills damage may happen through in direct contact with the nanoparticles. Overall, the results of this work allow to assume that TiO2 and ZnO nanoparticles are not harmless to P. lineatus, even when present at realistic concentrations. Key words: nanoparticles, ZnO, TiO2, fish, ROS
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Preparação e aplicações eletroanalítica de nanopartículas de pentaciano metais de transição

Silvestrini, Daniela Rodrigues [UNESP] 24 February 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-24Bitstream added on 2014-06-13T20:59:17Z : No. of bitstreams: 1 silvestrini_dr_me_ilha.pdf: 1362247 bytes, checksum: 241f0c22ea0b5aa202c99c7b58bea160 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O presente trabalho descreve a preparação de nanopartículas de pentaciano metais de transição (Ni2+, Cu2+ e Ce3+) partindo do composto nitroprussiato de sódio. As nanopartículas foram caracterizadas por diferentes técnicas espectroscópicas: espectroscopia de difração de Raios-X (DRX), espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) e também através da técnica de voltametria cíclica (VC). As nanopartículas de pentaciano metais de transição foram preparadas em três proporções empregando os solventes Formamida/Água: 0:10, 10:0 e 6:4. Como etapa complementar, estes materiais foram testados para determinação eletrocatalítica de substâncias biologicamente importantes, tais como: dipirona, sulfito, dopamina, ácido L-ascórbico, L-cisteína, cistina, piridoxina, nitrito e outras substâncias, empregando a técnica de voltametria cíclica. A pasta de grafite modificada com NNiNP, exibiu um processo redox em cada um dos sistemas estudados (NNiNP6:4, NNiNPF e NNiNPA) com potencial médio (E θ’), iguais a 0,46; 0,32 e 0,32 V, respectivamente, atribuídos ao par redox [NiIIFeIII/II(CN)5NO]0/-1, (NaCl 1,0 mol L-1 ; v= 20 mV s-1). O eletrodo modificado com NNiNP6:4 foi sensível a concentrações milimolares de dipirona, e pode-se confeccionar uma curva analítica que apresentou uma resposta linear de 2,010-4 mol L-1 a 6,010-3 mol L-1 (r = 0,998), com limite de detecção e sensibilidade amperométrica de 4,01x10-4 mol L-1 e 21,63 A/mol L-1 respectivamente, e desvio padrão relativo de ± 2% (n=3). Os voltamogramas cíclicos, da pasta de grafite modificada com NCuNP, exibiram dois processos redox para cada sistema (NCuNPA, NCuNP6:4 e NCuNPF), onde os processos mais anódicos apresentaram potencial médio (E θ’), iguais a 0,78; 0,78 e 0,86 V atribuídos ao par redox Fe(II)(CN)5NO/Fe(III)(CN)5NO... / The present work describes the preparation of nanoparticles transition-metal pentacyano nitrosyl complexes (Ni2+, Cu2+ e Ce3+) starting from the compound sodium nitroprusside. The nanoparticles were characterized using different spectroscopic techniques: spectroscopy X- ray diffraction (XRD), electron spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis) and the technique cyclic voltammetry (CV). The nanoparticles transition-metal pentacyano nitrosyl were prepared in three ratios, employing solvents formamide/water 00:10, 10:0 and 6:4. As a further step, these materials were tested to determine eletrocatalytic of biologically important such as dipyrone, sulfite, dopamine, L-ascorbic acid, L-cysteine, cystine, pyridoxine, nitrite and other substances, employing the technique of cyclic voltammetry. The modified graphite paste NNiNP, exhibited a redox process on each of studied the systems (NNiNP6:4, NNiNPF and NNiNPA) with formal potential (Eθ’), equal to 0,46; 0,32 and 0,32 V, respectively assigned to the redox couple [NiIIFeIII/II(CN)5NO]0/-1, (NaCl 1,0 mol L-1 ; v= 20 mV s-1). The modified electrode with NNiNP6:4 was sensitive to millimolar concentrations of dipyrone, and you can make an analytical curve which showed a linear response from 2,0x10-4 mol L-1 to 6,0x10-3 mol L -1 (r = 0,998), a detection limit and sensitivity amperometric 4,01x10-4 mol L-1 and 21,63 A/ mol L-1, respectively, and the relative standard deviation of ± 2% (n =3). The cyclic voltammograms of the modified graphite paste NCuNP exhibited two redox processes for each system (NCuNPA, NCuNP6:4 and NCuNPF) where more anodic processes presented formal potential (Eθ’), equal to 0,78; 0,78 and 0,86 V assigned to the redox couple Fe(II)(CN)5NO/Fe(III)(CN)5NO, respectively. The modified electrode with NCuNPF was sensitive to different... (Complete abstract click electronic access below)
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Estudo por EXAFS de nanopartículas de cobalto imersas em uma matriz de cobre

Cezar, Julio Criginski 17 December 1998 (has links)
Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cezar_JulioCriginski_M.pdf: 2093455 bytes, checksum: 0aece6cfbc6f8b865146473745adccaa (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Sólidos nanogranulares são uma classe de materiais que apresentam diversas propriedades com grande potencial de aplicação tecnológica. Nesse trabalho realizamos a caracterização estrutural do sólido granular composto por cobalto em uma matriz de cobre, fabricado pelo processo de melt-spinnig e tratado termicamente por efeito Joule. Em princípio o tratamento térmico propicia a coalescência dos átomos de cobalto, formando partículas desse elemento dentro da matriz de cobre. Esse material despertou grande interesse por apresentar o efeito da magnetoresistência gigante, comparável aos de multicamada metálicas. Para realizar a caracterização estrutural, utilizamos a técnica de EXAFS (Extended X ray Absorption Fine Structure) que fornece parâmetros de curto alcance em torno de um elemento atômico específico. Nesse trabalho obtivemos o número de vizinhos e a distância da primeira esfera de coordenação dos átomos de cobalto. A distância entre primeiros vizinhos mostrou uma dependência com o tratamento térmico, e através de um modelo simples associamos essa dependência com o tamanho da partícula de cobalto / Abstract: Granular solids are a class of materia1s that presents several properties, with significant possibilities in the technological applications. In this work we have performed structural characterization of a granular solid of cobalt in a copper matrix, fabricated by melt-spinning method and thermally treated by Joule heating. In principle, the thermal treatment allows the coalescence of cobalt atoms, forming cobalt particles in the copper matrix. This material had attracted the magnetism community interest, due the fact that it presents the giant magnetoresistance (GMR) effect, comparable to the metallic multilayers. The structural characterization had been done using the EXAFS (Extended X ray Absorption Fine Structure) technique, which gives short range information around a specific atomic element. We have obtained the first neighbour coordination number and the first neighbour average distance. The first neighbour distance displayed a dependence on the thermal treatment, and using a very simple model, we have9+ associated this dependence with the cobalt particle size / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Elaboración de nanopartículas de oro en hidrogeles termosensitivos

Gutarra Yarmas, Jesús Tito 06 February 2017 (has links)
Este trabajo de investigación muestra la factibilidad de sintetizar nanopartículas de oro dentro de hidrogeles (HG) termosensitivos de N-isopropilacrilamida (NiPAAm) y 2-oxazolinas obteniendose de esta forma un nuevo compósito Hidrogelnanopartículas de oro (HG-NPAu). Los hidrogeles termosensitivos se elaboraron a partir de la copolimerización radicalar de (NiPAAm) y un macromonómero (MM) hidrolizado de 2-éster-2-oxazolina en presencia de Bisacrilamida. También se sintetizaron hidrogeles mediante la polimerización de NiPAAm y un telequélico, el cual fue elaborado a partir de los monómeros de Metiloxazolina (MeOXA) y 2-éster-2-oxazolina (EsterOXA). La polimerización fue iniciada por el Clorometilestireno (CMS) y finalizada con un terminador derivado de Piperazina. Los grupos ácidos carboxílicos contenidos en el macromonómero y en el telequélico permitieron mediante una reacción con cisteamina la incorporación de grupos tioles en la estructura de los hidrogeles. Los hidrogeles así modificados fueron acomplejados con iones aúricos y luego éstos fueron reducidos con citrato de sodio a baja temperatura. De esta forma se obtuvo nanopartículas de oro (NPAu) in situ dentro del hidrogel. Los ensayos de absorción de agua y sensibilidad a la temperatura realizados a los hidrogeles muestran que la capacidad de absorción de agua del HG se incrementa con el contenido de macromonómero en su estructura y éstos son sensibles a la temperatura, manifestándose esta sensibilidad a mayores temperaturas conforme aumento el contenido de macromonómero. Los HG que contienen nanopartículas de oro (NPAu) también mostraron sensibilidad a la temperatura. La caracterización por UV-Visible de los HG con NP-Au muestra un pico en aproximadamente 520 nm, el cual es característico del plasmón de las nanopartículas de oro (NPAu). Esto es evidencia de la formación de NPAu dentro de los hidrogeles. Junto con ello, la microfotografía electrónica de transmisión (REM) también evidencia la presencia de nanopartículas de oro dentro de los hidrogeles. Los compósitos de Hidrogel-NPAu, tienen potenciales aplicaciones en el campo de la biotecnología, óptica y electrónica debido a su propiedad de contracción y/o expansión de su volumen, con el consiguiente cambio de las propiedades ópticas y electrónicas de las nanopartículas de oro. / Tesis
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Síntese em reator de hidrometalurgia de nanopartícula de ferrita de cobalto

Araújo, Elton John Nunes de 27 March 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-02T21:21:55Z No. of bitstreams: 1 2015_EltonJohnNunesdeAraújo.pdf: 3923901 bytes, checksum: 34faca83536831f5a3a6ff8c1df29e01 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-06T18:03:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_EltonJohnNunesdeAraújo.pdf: 3923901 bytes, checksum: 34faca83536831f5a3a6ff8c1df29e01 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T18:03:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_EltonJohnNunesdeAraújo.pdf: 3923901 bytes, checksum: 34faca83536831f5a3a6ff8c1df29e01 (MD5) / Investigamos a síntese de nanopartículas de ferrita de cobalto por precipitação hidrotérmica, em reator de hidrometalurgia em temperaturas entre 100 e 250°C. Foram variados os parâmetros: temperatura de síntese, composição do meio reacional, concentração da base e presença de agente complexante. As nanopartículas obtidas foram caracterizadas do ponto de vista estrutural por difração de raios-X, sua composição foi verifica por medidas de espectroscopia por energia dispersiva de raios-x (EDX) e espectroscopia de absorção atômica (AAS). Algumas amostras foram também estudadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Amostras de fase única do tipo ferrita de cobalto, foram obtidas em 250 °C em meio básico, em meio reacional com 43,55% de glicerol. Ainda, a presença do glicerol reduziu a velocidade de difusão no meio levando a um produto com forma mais homogênea e menor polidispersão. Por fim, verificamos que nas mesmas condições de concentração da base e temperatura a presença do ácido cítrico diminuiu o tamanho médio das partículas, evidenciando o favorecimento no processo de nucleação pela presença do ácido cítrico como complexante. / We investigate the sinthesis of cobalt ferrite nanoparticles by hydrotermic precipitation, in hydrometallugy reactor in heats from 100º to 250°C. Many different patterns were used: temperatures of sinthesis, reaction mean composition, basis concentration and complexing agent presence. The taken nanoparticles were typified from the strutural point of view by x-ray diffraciton. It’s composition were verified by measures of spectroscopy of x-ray dispersive energy (EDX) and atomic absortion spetroscopy (AAS). Some samples were also studied eletronic microscopy of transmiton (TEM). Ferrite cobalt one-stage samples were taken in temperatures of 250º in basic mean; in reactional mean with 43,55% glycerol. Yet, the presence of glycerol reduced the difusion speed in the mean, changing it into a product with a more homogenic form and reduced polidispertion. Finally, we verfied that in the same concentrations of the basis and temperatures the citric acid presence diminished the regular size of the particles, showing the favouring in the nucleation process due to the citric acid as complexing element.

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