Este trabalho investiga os aspectos envolvidos na transposição de escala do processo de formação de nanopartículas poliméricas. Para tanto, a partir da metodologia empregada em laboratório e com o objetivo de sistematizar o processo, os seguintes aspectos práticos devem ser considerados: (i) vazão e a velocidade de adição da fase orgânica à fase aquosa, (ii) velocidade ou faixa de velocidade de agitação durante essa adição, (iii) recuperação do solvente, máximo percentual de água presente no solvente que ainda permite a reutilização do mesmo sem a precipitação prévia do polímero na fase orgânica, (iv) efeito na qualidade final das nanocápsulas da presença de um percentual de água no solvente utilizado na fase orgânica, (v) possibilidade de reduzir a quantidade de água na fase aquosa, (vi) como deve ser a coluna de destilação para recuperação do solvente e possibilidade de utilizar outra metodologia para a concentração das nanocápsulas, como por exemplo, processo de separação por membranas. Os resultados mostraram que o método da nanoprecipitação é bastante robusto, característica esta desejada para a produção industrial. Adicionalmente, foi possível verificar a viabilidade técnica da utilização de um sistema composto por membranas cerâmicas para concentração prévia da suspensão de nanopartículas antes da etapa de recuperação do solvente. Depois da filtragem com as membranas, a suspensão apresentou índice de polidispersão menor, o que indica a retirada de “partículas” de nanoemulsão de maior tamanho. Além de aspectos técnicos, foi feita ainda a análise da viabilidade econômica de diferentes projetos contemplando quatro cenários de produção de 10, 20, 30 e 40 kg/dia de nanopartículas. A partir da análise econômica foi possível verificar qual configuração é a mais viável, além de ter sido definido o preço mínimo de venda do produto. Por fim, a modelagem e simulação do sistema de forma a predizer o tamanho e a dispersão das nanopartículas formadas foram realizadas. Os resultados da simulação deste modelo em conjunto com ferramentas de fluidodinâmica computacional permitirão se realizar o projeto de reatores visando determinar qual(is) geometrias são as mais adequadas para produzir nanopartículas com distribuição mais homogênea. / This work investigates the process of polymeric nanoparticle production scale-up. In order to scale up the laboratory procedure, the following aspects must be considered: (i) flow rate and velocity of addition of organic phase to aqueous phase, (ii) effect of the mixing rate during the addition of organic phase, (iii) solvent recovery, maximum percent of water in the solvent that still allows its reuse without the previous polymer precipitation in the organic phase as well as (iv) the effect of the water in organic phase on the nanoparticles, (v) possible reduction of water in aqueous phase, (vi) the application of distillation column to solvent recovery and the possibility of applying another methodology to nanoparticles concentration, e.g., membrane process. The obtained results showed that the nanoprecipitation is a robust production technology which is a desirable characteristic when operating an industrial plant. Additionally, it was possible to evaluate the technical viability of applying a membrane system to concentrate the nanoparticle suspension before recovering the solvent. After filtering the suspension, it presented lower polidispersion index, indicating that some nanoemulsion (concomitantly produced with the nanocapsules) were removed by the membranes. It was also analyzed the economic viability of several projects aiming to produce 10, 20, 30 and 40 kg/day of nanoparticles. From the results, it was possible to verify which one gives more profit as well as the minimum price to sell the product. This thesis also proposed a mathematical model to predict the size and dispersion of nanoparticles. The simulation results of this model together with computational fluid dynamic tools can be applied to determine which geometries are the most suitable to produce a narrow size distribution of nanoparticles.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-07-01T17:36:48Z No. of bitstreams: 1 2014_RogerioGomesFaria.pdf: 3402972 bytes, checksum: f906c98445e34d1ace58db51a3b52007 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-07-02T12:11:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_RogerioGomesFaria.pdf: 3402972 bytes, checksum: f906c98445e34d1ace58db51a3b52007 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-02T12:11:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_RogerioGomesFaria.pdf: 3402972 bytes, checksum: f906c98445e34d1ace58db51a3b52007 (MD5) / Este trabalho busca demonstrar alguns meios de síntese de ferritas, através de métodos químicos, conhecidos como bottom-up: em que a nanoestrutura é construída através da combinação de átomos e moléculas. Esses métodos são simples e eficazes e possibilitam um maior controle sobre o processo por utilizarem precursores moleculares ou atômicos para a obtenção das nanopartículas. Abordaremos também os meios para a caracterização dessas partículas produzidas, usando meios físicos e químicos para defini-las. Foram aplicadas as técnicas de Difração de Raio X (DRX) e de Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDX). A meta desse estudo foi a produção de hexaferrita de bário tipo M com fórmula molecular BaFe12O19. Adotamos a estratégia de síntese em reator hidrotermal na busca da produção de partículas magnéticas em suspensão aquosa, na qual se notou, por caracterização, que não houve a formação dos produtos pretendidos para a síntese de ferrofluido. A outra estratégia utilizada foi à síntese por coprecipitação, pela qual obtivemos a presença da hexaferrita de bário em suspensão como era desejado, mas com subprodutos junto à solução. Aplicamos o tratamento térmico nas amostras buscando a pureza mais elevada da hexaferrita. Através da caracterização verificamos que tanto os resultados hidrotermais quanto os por coprecipitação necessitam passar por um tratamento térmico. Os resultados mais satisfatórios para obtenção de uma partícula magnética mais pura foram por meio de reação por coprecipitação e tratamento térmico. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The purpose of this study is to demonstrate some ways of synthesis of ferrites through chemical methods, known as bottom-up in which the nanoestructure is constructed by the combination of atoms and molecules. These methods are simple and efficient and enable greater control of the process for they use molecular precursors or atomic to obtain the nanoparticles. We also discuss the ways to the characterization of the produced particles, using physical and chemical ways to their definition. We have applied the techniques of X-Ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive X-Rays Spectroscopy (EDS). This study aimed to produce M type barium hexaferrite with molecular structure BaFe12O19. We adopted the strategy of synthesis in hydrothermal reactor in order to produce magnetic particles in aqueous suspension, which has not demonstrated presence of the desired products to the synthesis of ferrofluid. Another strategy was the synthesis by coprecipitation, that demonstrated the appearance of barium hexaferrite in suspension as desired, despite the appearance of subproducts in the solution. We have applied the thermal treatment in the samples aiming the high purity hexaferrite. The characterization revealed that both hydrothermal results and those by copreciptation need thermal treatment. The most satisfactory results to obtain a higher pure magnetic particle have been by coprecipitation reaction and thermal treatment.

Made available in DSpace on 2018-05-09T12:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000488694-Texto+Completo-0.pdf: 930355 bytes, checksum: 2c97f9568abe8fdc237aa889661c8a3c (MD5) Previous issue date: 2017 / The current applications of nanotechnology in dentistry include adhesive systems and composite resins, but they are still quite limited in dental materials. Dental stone is a widely used material, and the incorporation of silica nanoparticles is still unexplored. The purpose of this study is to evaluate the behavior of the mechanical properties of dental stones with the addition of silica nanoparticles at different concentrations. A total of 180 samples were prepared, 90 for each dental stone (Durone and Fuji Rock). For the control group (CG), no silica particles were added, while test group 1 (TG1) had silica nanoparticles added to 1% by weight, and test group 2 (TG2) had silica nanoparticles added to 5% by weight. The roughness, diametral tensile strength (DTS) and compressive strength were measured 24 hours after the start of spatulation. The mean roughness values for Durone were CG= 0,55, TG1= 0,36 and TG2= 0,28 μm and for Fuji Rock were CG= 0,47, TG1= 0,31 and TG2= 0,35 μm. The mean DTS values for Durone were CG= 6,03, TG1= 5,17 and TG2= 5,02 MPa and for Fuji Rock were CG= 6,41, TG1= 5,23 and TG2= 4,56 MPa. The mean compressive strength values for Durone were CG= 35,44, TG1= 32,70 and TG2= 32,44 MPa and for Fuji Rock were CG= 42,97, TG1= 31,22 and TG2= 29,86 MPa. Surface roughness was statistically lower for the Durone and Fuji Rock stones (p< 0,001) when silica nanoparticles were added. For DTS and compressive strength, the addition of silica nanoparticles did not lead to statistically better results when compared to the control groups (p> 0,05). / A nanotecnologia na Odontologia está presente nos sistemas adesivos e nas resinas compostas, sendo sua aplicação ainda bastante limitada nos materiais dentários. O gesso odontológico é um material amplamente utilizado e a incorporação de nanopartículas de sílica é desconhecida. O objetivo do estudo é avaliar o comportamento das propriedades mecânicas dos gessos odontológicos a partir da adição de nanopartículas de sílica em diferentes concentrações. Foram confeccionadas 180 amostras, sendo 90 para cada gesso (Durone e Fuji Rock). No grupo controle (GC) não foram adicionadas partículas, no grupo teste 1 (GT1) foram adicionadas 1% em peso e o grupo teste 2 (GT2) recebeu 5% em peso de nanopartículas de sílica. Os testes de rugosidade, tração diametral (DTS) e compressão foram realizados após 24 horas do início da espatulação. Os valores médios de rugosidade para o Durone foram de GC= 0,55, GT1= 0,36 e GT2= 0,28 μm e para o Fuji Rock foram de GC= 0,47, GT1= 0,31 e GT2= 0,35 μm. Para DTS foram de GC= 6,03, GT1= 5,17 e GT2= 5,02 MPa para o Durone e para o Fuji Rock foram de GC= 6,41, GT1= 5,23 e GT2= 4,56 MPa. Para compressão foram de GC= 35,44, GT1= 32,70 e GT2= 32,44 MPa para o Durone e para o Fuji Rock foram de GC= 42,97, GT1= 31,22 e GT2= 29,86 MPa. Houve uma menor rugosidade superficial estatisticamente para os gessos Durone e Fuji Rock (p< 0,001) quando adicionadas nanopartículas de sílica. Para a DTS e compressão não houve estatisticamente resultados melhores quando adicionadas nanopartículas de sílica em comparação aos grupos controles (p> 0,05).

Orientador: Leonardo Fernandes Fraceto / Resumo: O estudo de características e aplicações de estruturas em escala nanométrica passou a ter um grande interesse de pesquisadores das áreas médicas (humana e animal), ambiental e agrícola. Entre essas estruturas, destacam-se os nanocarreadores, que permitiram a melhoraria da biodisponibilidade de muitos compostos bioativos e a diminuição de possíveis efeitos toxicológicos. Além disso, evitar a ocorrência de altos prejuízos na agropecuária com o desenvolvimento de novos nanocarreadores voltados ao combate de endo e ectoparasitas causadores de grandes prejuízos aos pecuaristas. Fármacos como a Ivermectina e o Metopreno são utilizados no combate de ectoparasitas, no entanto, estes compostos possuem problemas relacionados à biodisponibilidade. Este trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar sistemas carreadores lipídicos, como as Nanopartículas Lipídicas Sólidas e os Carreadores Lipídicos Nanoestruturados a fim de melhorar e produzir alternativas para o uso destes compostos visando aplicações em veterinária. Na primeira etapa do trabalho foram preparadas e caracterizadas as nanopartículas lipídicas sólidas e os carreadores lipídicos nanoestruturados contendo os fármacos ivermectina e metopreno. As propriedades físico-químicas das suspensões coloidais, como, diâmetro, polidispersão, potencial zeta, pH e eficiência de encapsulação foram avaliadas em função do tempo. A eficiência de encapsulação alcançada foi acima de 99% para ambos os fármacos, sendo que as suspensões coloidais apresentaram estabilidade durante o período investigado. Os resultados do ensaio de citotoxicidade e genotoxicidade demonstram que as nanopartículas testadas para a encapsulação possibilitaram um aumento na viabilidade celular das células testadas, onde as nanopartículas lipídicas sólidas apresentaram menor toxicidade do que os carreadores lipídicos nanoestruturados ... (Resumo completo,clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The study characteristics and structures of applications in nanoscale have a great interest of researchers in medical areas (human and animal), environment and agriculture. Among these, the nanocarriers stand out, that allowed improve the bioavailability of many bioactive compounds and the reduction of potential toxicological effects, and prevent the occurrence of high losses in agriculture with the development of new nanocarriers aimed at fighting and endo ectoparasites causing great harm to farmers. Drugs such as Ivermectin and Methoprene are used to combat ectoparasites, however, these compounds possess bioavailability problems related. This study aimed to prepare and characterize lipid carrier systems, such as Solid Lipid Nanoparticles and Nanostructured Lipid carriers to improve and produce alternatives to the use of these compounds targeting applications in veterinary. In the first stage of the work we have been prepared and characterized the solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers containing the drug ivermectin or methoprene. The physico-chemical properties of colloidal suspensions such as, diameter, polydispersity, Zeta potential, pH and encapsulation efficiency were measured as a function of time. The encapsulation efficiency was achieved above 99% for both drugs, and colloidal suspensions were stable during the period investigated. The results of the cytotoxicity and genotoxicity test demonstrate that the tested nanoparticles for encapsulating allowed an increase in cell viability of test cells, where the solid lipid nanoparticles had lower toxicity than the nanostructured lipid carriers. The solid lipid nanoparticles have an average size of 285,6 ± 15,8 nm and nanostructured lipid carriers 257,5 ± 7,4 nm. All the carriers had spherical morphology without forming aggregates and without morphological changes after encapsulation ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-07-19T02:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000459262-Texto+Completo-0.pdf: 2820867 bytes, checksum: 267527b44523b14c7f271d43ab7cef2c (MD5) Previous issue date: 2013 / In this study, we investigated the formation and thermal stability of PMMA ultrathin films of different thicknesses h from 2 to 50 nm deposited on Si wafers. To observe the effects caused by temperature in the surface morphology annealings at predetermined times were performed in air, N2 or vacuum atmospheres, at temperatures above (150 ° C), closed to (100 and 120 ° C) or much below the glass transition temperature Tg at the material. We also studied the effect of pre-irradiation with high-energy ions (300 keV and 2 MeV of H+ and 18 MeV of Au7+) on the stability of the films in vacuum. The as deposited films showed smooth and uniform surfaces, except in a few movies which presented circular holes of sizes between 100 and 300 nm in some regions. We observed a slight crease in the roughness of the films with increasing thickness up to h ~ 10 nm. For films with h> 10 nm, the root mean square roughness (RRMS) tended to stabilize around ~ 0. 25 nm. The films maintained in air at ambient temperature showed, in some cases an aging effect with a increase in roughness of up to 20% after 60 days. For short periods, no significant effect was observed RRMS increased in all films treated at temperatures near or above the Tg values for all kinds of atmospheres. The magnitude of variation was however larger for films treated in vacuum. The roughness of the films reached up to three times the initial value after a period of 24h. In general, the thinnest films were more stable in all different environments. This result may be linked to the predominance of polar interactions at the interface (between the native oxide on the silicon surface and COO groups of PMMA) in the ultrathin films. The irradiation with heavy ions increased the roughness of the films for all fluences used. Irradiation with light ions, in the two energies used, accelerated the destabilization of the films at low doses, but generated an improvement in stability in intermediate doses. These effects can be attributed to the types of changes introduced by the ions in each energy regime. For the Au+ ion sputtering and damage are much more pronounced favoring formation of holes in the surface. For H+ ions predominate the diluted effects of secondary electrons that can increase the mobility of the chains via the fission process at low fluences, but eventually favoris crosslinking and stabilization for higher doses. / Nesse trabalho foi investigada a formação e estabilidade térmica de filmes ultrafinos de PMMA de diferentes espessuras (entre 2 e 50 nm) depositados sobre lâminas de Si. Para observar os efeitos ocasionados por tratamento térmico nos diferentes ambientes na morfologia da superfície, foram realizados recozimentos em tempos pré-determinados em ar, N2 e vácuo, em temperaturas acima (150 C°), próximas (100 e 120°C) ou muito abaixo da temperatura de transição vítrea Tg nominal do material. Também foi estudado o efeito de pré-irradiação com íons de alta energia (300 keV e 2 MeV H+ e 18 MeV Au+) na estabilidade dos filmes para tratamento térmico no vácuo. Os filmes como depositados apresentaram superfícies lisas e uniformes com exceção de alguns filmes, em geral mais grossos, que apresentaram buracos circulares de tamanhos entre 100 e 300 nm em algumas regiões. Observou-se um aumento suave da rugosidade dos filmes com o crescimento da espessura h dos filmes até h~10 nm. Para filmes com espessura h>10 nm a rugosidade quadrática média (RRMS) do filme tendeu a estabilizar em torno de ~0,25 nm. Os filmes mantidos em ar na temperatura ambiente mostraram em alguns casos efeito de envelhecimento com aumentos na rugosidade de até 20% num período de 60 dias. Para períodos curtos, não se observou um efeito significativo nos filmes. Os filmes que foram tratados em temperatura acima ou próximo da Tg apresentaram crescimento nos valores de RRMS para todos os tipos de atmosferas. A magnitude de variação foi, contudo mais acentuado para o vácuo: a rugosidade dos filmes chegou a alcançar um valor até três vezes o valor inicial após um período de 24h. No geral, os filmes mais finos se mostraram mais estáveis frente aos tratamentos térmicos em todos os diferentes ambientes. Esse resultado pode estar vinculado ao predomínio das interações de interface polares (entre o óxido nativo na superfície do silício e os grupos C=O do PMMA) nos filmes ultrafinos.A irradiação com íons pesados aumentou a rugosidade dos filmes para todas as fluências utilizadas. Por sua vez a irradiação com íons leves nas duas energias utilizadas acelerou a desestabilização dos filmes em doses baixas, mas gerou uma melhoria na estabilidade em doses intermediárias. Esses efeitos podem ser atribuídos aos tipos de modificações introduzidas pelos íons em cada regime de energia. Para os íons de Au+ os danos e o sputtering são muito mais acentuados, favorecendo formação de buracos na superfície. Para íons de H+, predominam os efeitos diluídos dos elétrons secundários que podem aumentar a mobilidade das cadeias via processo de cisão em fluências baixas, mas favorecem a reticulação e estabilização para doses mais altas.

Orientador: Carlos Alberto de Souza Costa / Coorientador: Pedro Paulo Chaves de Souza / Banca: Raphael Freitas de Souza / Banca: Francisco de Assis Mollo Junior / Resumo: A osseointegração, requisito indispensável para o sucesso dos implantes dentários, é um processo lento, caracterizado, sequencialmente, pelas etapas de adesão, diferenciação e proliferação celular, bem como pela aposição e mineralização da matriz óssea depositada por osteoblastos. Acelerar o processo de osseointegração significa reduzir o tempo de espera para a aplicação segura de uma carga funcional sobre os implantes de titânio (Ti). Sabe-se que vários fatores, tal como a topografia da superfície do Ti, influenciam diretamente o processo de osseointegração. Assim, desde que foi demonstrado que alguns padrões específicos de superfície do Ti são capazes de bio-estimular osteoblastos, favorecendo e acelerando a osseointegração, diversas técnicas de baixo custo, rápida execução e altamente reproduzíveis, tem sido propostas para tratar a superfície dos implantes. Desta maneira, o objetivo da presente pesquisa foi avaliar a capacidade de superfícies de Ti, modificadas com laser pulsado de alta potência (L) ou usinadas (U), de estimular a diferenciação e maturação de células obtidas de calvária de camundongos cultivadas sobre elas. Para isto, foram realizados ensaios laboratoriais para determinar a atividade mineralizadora das células (coloração com vermelho de alizarina e fosfatase alcalina), o metabolismo (MTT assay) e morfologia celular (MEV). A fim de melhor caracterizar a diferenciação de osteoblastos, foi realizada a reação de polimerização em cadeia (PCR) quantitativa em tempo real para analisar a expressão, pelas células cultivadas sobre as superfícies de Ti, de genes que codificam os fatores de transcrição Runx2 e Sp7 e proteínas específicas da matriz extracelular mineralizada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The osseointegration, which plays a fundamental role in the dental implantation success, is characterized by cell adhesion, differentiation, proliferation as well as deposition and mineralization of of bone matriz by osteoblasts. To make the osseointegration process faster means reducing the period to apply a safe functional stress on the titanium (Ti) implants. A number of factors, such as the topographical surface of Ti enhances the osseointegration process. Different Ti surface treatments capable of bio-estimulating osteoblasts to accelerate the osseointegration have been evaluated. Current studies have shown that osseointegration of Ti devices is enhanced by surface roughness. In this way, the aim of the present investigation was to assess the capacity of Ti surfaces irradiated with high potency laser (L) or polished (U) to stimulate the differentiation and maturation of cells obtained from calvarian bone of mouse. Then, laboratorial protocols to evaluate the mineralizing cell activity (alizarin red assay), cell metabolism (MTT assay) as well as the morphology (SEM) of cells cultured on the Ti surfaces were carried out. To better characterize the osteoblast differentiation, the real time qPCR for expression of genes that code to the transcription factors Runx2 and Sp7 were performed. Additionaly, this protocol was also used to assess specific proteins of extracellular matrix (Spp1, Alpl, e Col1a1). The numeric data were subjected to statistical analysis. Our data demonstrated that the Ti surface L improved the osteoblast maturation capacity of calvarial osteoblasts grown over this surface. Scanning electron microscopy (SEM) revealed spheres and protrusions created by laser treatment. Laser profilometry showed a disordered surface with micrometric and/to nanometric scales features (Ra = 10.57μm). When compared to polished... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo não disponível

Nanotubos de TiO2 têm sido amplamente empregados em fotocatálise, pois a sua alta área superficial trouxe benefícios, dentre eles as facilidades de reação/interação as quais ocorrem principalmente na superfície do catalisador e dependem fortemente da medida de área superficial do material. Os nanotubos de titânio foram sintetizados hidrotermicamente à temperatura de 140 °C em autoclaves de aço inoxidável revestidas com politetrafluoretileno e caracterizados por meio de difração de raios X, medida de área superficial e volume de poros, microscopia eletrônica de transmissão e análise térmica. A determinação da energia do “band gap” foi realizada por espectroscopia molecular de refletância difusa. Foi estudado o efeito dos tratamentos pós síntese (pH da lavagem e temperatura de calcinação) na morfologia dos catalisadores, na energia do “band gap” e na sua atividade fotocatalítica. Para avaliação da atividade fotocatalítica dos nanotubos de TiO2 foi empregada a reação de decomposição do corante rodamina B em solução aquosa. Os resultados mostraram que quanto mais ácido o pH de lavagem e quanto mais alta a temperatura de calcinação menores foram os valores da energia de “band gap” e consequentemente maior a atividade catalítica. / TiO2 nanotubes have been widely used in photocatalysis once their high surface area had brought benefits, among them the ease of reaction / interaction which occur mainly on the catalyst surface and depend strongly on the surface area measurement of the material. The nanotubes of titanium were synthesized hydrothermally at 140 ° C in stainless steel autoclaves lined with polytetrafluoroethylene and characterized by X-ray diffraction, surface area measurement and pore volume, transmission electron microscopy and thermal analysis. The determination of the band gap energy was performed by molecular spectroscopy of diffuse reflectance. The effect of post synthesis treatment (pH of washing and calcination temperature) on the morphology of the catalysts, the band gap energy and the photocatalytic activity was studied. To evaluate the photocatalytic activity of TiO2 nanotubes were employed the reaction of decomposition of rhodamine B in aqueous solution. The results showed that the more acidic the pH of washing and the higher the calcination temperature the lower the values of the band gap energy and consequently the higher the catalytic activity.

Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2012. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-15T12:35:31Z No. of bitstreams: 1 2012_SandrieleAiresdeOliveira.pdf: 2326927 bytes, checksum: 9d7022636d4e3822635264488ecb0119 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-15T12:35:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_SandrieleAiresdeOliveira.pdf: 2326927 bytes, checksum: 9d7022636d4e3822635264488ecb0119 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-15T12:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_SandrieleAiresdeOliveira.pdf: 2326927 bytes, checksum: 9d7022636d4e3822635264488ecb0119 (MD5) / A incidência e mortalidade por câncer têm aumentado em todo mundo e representam um problema de saúde pública. Os tratamentos mais comuns são muitas vezes invasivos e inespecíficos. Quimioterápicos mais potentes e específicos têm sido estudados para elaboração de novos tratamento contra vários tipos de câncer. O inibidor de tripsina e quimotripsina BTCI, extraído a partir de sementes de feijão-de-corda Vigna unguiculata, foi caracterizado como um potente agente anticancerígeno devido à sua capacidade de diminuir a proliferação e viabilidade das células de câncer da mama. No presente trabalho, nanopartículas de quitosana contendo BTCI foram escolhidas para serem sintetizadas devido ao potencial anticarcinogênico do inibidor e às propriedades biomédicas de quitosana, que é atóxica e biodegradável. Além disso, peptídeos derivados de BTCI foram sintetizados e purificados a fim de estudar a atividade inibitória contra proteinases e a capacidade destes peptídeos de se translocarem através da membrana celular na ausência de receptores. Os peptídeos derivados apresentaram atividade inibitória contra tripsina e quimotripsina, e foram capazes de desestabilizar a bicamada de lipossomas POPC, utilizados neste trabalho como modelos de membrana. O diâmetro da nanopartícula contendo quitosana e BTCI variou entre 25 e 200 nm, em relação a diferentes pHs e concentrações de BTCI. A eficiência de encapsulamento do BTCI foi superior a 50%, apresentando liberação prolongada em condições fisiológicas. Análises de espectroscopia de fluorescência e dicroísmo circular sugeriram que a molécula de BTCI interage com a superfície externa das nanopartículas, apresentando algumas modificações estruturais, mas mantendo ainda a atividade inibitória contra proteinases. Estes resultados mostraram que os sistemas de nanopartículas de quitosana contendo BTCI são estáveis e ativos, podendo ser testados em ensaios in vitro com células de câncer da mama, visando investigar a atividade antitumoral destes sistemas contendo BTCI associado a polímeros de quitosana. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The incidence and mortality caused by cancer have increased and represent a public health problem. The common treatments are often invasive and nonspecific. More potent and specific chemotherapeutic agents have been studied for the alternative treatment of several types of cancer. The black-eyed pea trypsin/chymotrypsin inhibitor (BTCI), a Bowman-Birk inhibitor isolated from Vigna unguiculata seeds, was characterized as a potent anticarcinogenic agent due its ability to significantly decrease the proliferation and viability of breast cancer cells. In the present work, chitosan nanoparticles encapsulating BTCI were chose to be synthesized due the anticarcinogenic potential of inhibitor and the nontoxic and biodegradable properties of chitosan. In addition, peptides derived from BTCI were synthesized and purified in order to study their activity against serine proteinases and the ability to translocate through the cell membrane models. The peptides presented inhibitory activity against trypsin and chymotrypsin and were able to destabilize POPC phospholipids from membrane model. The diameter of chitosan-BTCI nanoparticles ranged from 25 and 200 nm in different pH and concentrations of BTCI. The encapsulation efficiency of the BTCI into chitosan particles was > 50% and the liberation of the inhibitor in physiological condition was prolonged. Analysis of fluorescence spectroscopy and circular dichroism suggested that BTCI interacts with the external surface of nanoparticles. Although the BTCI presents structural changes in this condition its inhibitory activity against proteinases was preserved. Altogether, these results showed that Chitosan-BTCI nanoparticles are active and stable and should be tested in vitro assays with breast cancer cells aiming investigation of the BTCI anticarcinogenic action in this system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2012. / Submitted by Sabrina Silva de Macedo (sabrinamacedo@bce.unb.br) on 2012-07-11T14:16:20Z No. of bitstreams: 1 2012_VanessaCarvalhoMoreira.pdf: 10228696 bytes, checksum: 8be80b8cdf424d6c81e47b6c0ae89b9f (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-18T12:07:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_VanessaCarvalhoMoreira.pdf: 10228696 bytes, checksum: 8be80b8cdf424d6c81e47b6c0ae89b9f (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-18T12:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_VanessaCarvalhoMoreira.pdf: 10228696 bytes, checksum: 8be80b8cdf424d6c81e47b6c0ae89b9f (MD5) / A nanotecnologia representa, atualmente, uma área de grande interesse.Materiais nanoestruturados, como as nanopartículas magnéticas (NPMs) são uma ferramenta promissora para várias aplicações biomédicas como. por exemplo,sistemas entregadores de drogas, agente de contraste em imagem de tomografia computadorizada e ressonância magnética. No entanto, é necessário avaliar os efeitos causados por múltiplas administrações destas nanopartículas, para que estas possam se tornar uma ferramenta segura e amplamente utilizada. Desta forma, este trabalho tem o intuito de avaliar a biocompatibilidade e toxicidade de nanopartículas magnéticas a base de maguemita recobertas com ácido meso-2,3-dl mercaptosuccínico (NPMs-DMSA). Após múltiplas Injeções endovenosas, em camundongos Swiss macho. Para atingir este objetivo. 100 uL de NPMs-DMSA contendo cerca de 2,78x101E partículas/mL foram administrados a cada 15 dias até completar um período total de 45 dias, sendo eutanasiados 90 dias após o início da administração de NPMs-DMSA. Nos tempos de 30, 45, 60 e 90 dias os animais foram submetidos à microtomografia computadorizada. O tamanho e o potencial de carga de superfície das NPMs foram estudados e apresentaram diâmetro médio de8 nm e carga negativa (- 53.7 mV). A análise dos animais no microtomógrafo mostrou que as nanopartículas magnéticas não causaram alterações pulmonares visíveis e nem promoveram diferença significativa entre as densidades do pulmão. Após 90 dias do início da aplicação de múltiplas injeções de NPMs-DMSA testes hematológicos e bioquímicos realizados no sangue não mostraram alterações relevantes; a viabilidade de células da medula óssea e peritoneais não foi afetada ea análise histopatológica, por microscópio de luz, revelou a presença de aglomerados de NPMs no rim, pulmão, baço e fígado. Não foram observadas alterações morfológicas nestes órgãos, apenas pequenos nódulos linfocitários perivasculares no rim (não observado nos controles). Os resultados mostraram que múltiplas administrações de NPMs-DMSA não geraram danos ao organismo dos camundongos, sugerindo ser um material biocompatível e com potencial para aplicações biomédicas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nowadays, nanotechnology represents an area of increasing interest. Nanostructured materials, such as magnetic nanoparticles (MNPs) are a promissigtool for several biomedical applications, for example, drug delivery systems, contrast agent for tomography computed imaging and magnetic resonance. However, it is necessary to evaluate the effects caused by multiple administrations of the senanoparticles, so that they can become a safe and widely used. This way, this study aims to evaluate the biocompatibility and toxicity of maghemite based magneticnano particles coated with meso 2,3-dimercaptosuccinic acid (NPMs-DMSA), aftermultiple intravenous injections in male Swiss mice. 100 uL of NPMs-DMSA containing about 2,78x1015 particles/mL were administered every 15 days to complete a total period of 45 days. 90 days after the start of administration of NPMs-DMSA the animals were killed. In experimental times 30, 45. 60 e 90 days, the animals were submitted a microtomography analysis. The particle size and surface charge potencial of MNPs were determined. They presented a mean particle size of8 nm and a negative surface charge, as determined by measuring the zeta potencial (-53,7 mV). The microtomography analysis showed that the magnetic nanoparticlesdid not cause lung changes visible neither promoted significant difference between the densities of the lung. After 90 days of the beginning of administration of multiples injections of NPMs-DMSA hematological and biochemical blood tests showed no significant changes; the viability of bone marrow and peritoneal cells was not affected. Histological analysis showed the presence of clusters MNPs in the kidney,lung, spleen and liver. There were no morphological changes in these organs, onlysmall perivascular lymphocytic nodules in the kidney (not observed in controls). The results showed that multiple administration of NPMs-DMSA did not cause damage to the mice organism, suggesting being a biocompatible material with potential for biomedical applications.