Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-06-12T20:01:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Rodrigues Lima - 2016.pdf: 6221489 bytes, checksum: bf560c706557ba7d8de5ce229fb77634 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-06-13T13:50:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Rodrigues Lima - 2016.pdf: 6221489 bytes, checksum: bf560c706557ba7d8de5ce229fb77634 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T13:50:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Rodrigues Lima - 2016.pdf: 6221489 bytes, checksum: bf560c706557ba7d8de5ce229fb77634 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work for master degree magnetic nanoparticles (NPMs) of NiFe2O4 and CoFe2O4 were synthesized by the sol-gel-protein method from an aqueous solution containing gelatin (GelitaTM) and nickel (II) salts, cobalt (II) and iron (III). The resin obtained by the sol-gel after drying was submitted to a heat treatment in order to calcify the product formed and to impove the crystallinity of the nanoparticles at different temperatures, 250°C, 300°C, 400°C, 500°C, 600°C, 800°C and 1000°C. To remove residual organic matter, the nanoparticles were washed with hydrogen peroxide. The techniques used to characterize the electronic and geometric structures of NPs were: X-Ray Fluorescence (XRF); X-Ray Diffraction (XRD); Transmission Electron Microscopy (TEM); and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). After the electronic and structural characterization, the hemocompatibility (erythrocytes and leukocytes) of the NPs of NiFe2O4 calcined at 250 °C and 800°C and CoFe2O4 calcined at 400 °C and 800 °C was checked. Cytotoxicity results were similar to those of the control test, therefore suggesting hemocompatibility of the tested materials.For in vivo test it was evaluated the acute toxicity with Wistar female rats, which were administered gavage 2000mg / kg of nickel ferrite and 500 mg / kg of cobalt ferrite. The animals were observed for 14 days for acute toxicity evaluation; then samples of animal blood, for hematological evaluation, and samples of the liver, kidney, spleen and lung were collecte for histopathological evaluation. The results of in vivo toxicity tests demonstrated that NPs of NiFe2O4 and CoFe2O4 presented biocompatibility, contributing to the evaluation of a future use of these materials in health. / Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas (NPs) de NiFe2O4 e CoFe2O4 pelo método Sol-Gel-Proteico, a partir de uma solução aquosa contendo gelatina comestível (GelitaTM) e sais de níquel (II), cobalto (II) e ferro (III). A resina obtida pelo método Sol-Gel-Proteico após secagem, recebeu tratamento térmico, com o objetivo de calcificar o produto formado e melhorar a cristalinidade das NPs: foram utilizadas diferentes temperaturas, 250ºC, 300ºC, 400ºC, 500ºC, 600ºC, 800ºC e 1000ºC. Para remover a matéria orgânica residual, as NPs foram lavadas com peróxido de hidrogênio. As técnicas utilizadas para a caracterização das estruturas eletrônica e geométrica das NPs foram: Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS). Após a caracterização estrutural e eletrônica, foi verificada a hemocompatibilidade (hemácias e leucócitos) das NPs de NiFe2O4 calcinadas a 250°C e 800ºC e de CoFe2O4 calcinadas a 400°C e 800ºC. Para o teste in vivo foi avaliado a toxicidade aguda, utilizando ratos Wistar fêmeas, em que foram administrados por gavagem 2000mg/kg da ferrita de níquel e 500 mg/kg da ferrita de cobalto. Os animais foram observados por 14 dias para avaliação da toxicidade aguda, depois foram coletadas amostras de sangue dos animais para avaliação hematológica e retirados fígado, rim, baço e pulmão para avaliação histopatológica. Foram obtidas NPs de NiFe2O4 e CoFe2O4 com alto grau de cristalinidade, com forma esférica e dimensões correspondentes ao utilizado para aplicações na área da saúde. Os resultados de citotoxicidade foram semelhantes ao ensaio controle, sugerindo, portanto, hemocompatibilidade dos materiais avaliados. Os resultados dos testes de toxicidade in vivo demonstraram que as NPs de NiFe2O4 e CoFe2O4 apresentaram biocompatibilidade, contribuindo para avaliação de uma futura utilização destes materiais na área da saúde.

O glioblastoma multiforme (GBM) é um tipo de câncer grave que acomete o sistema nervoso central (SNC), e a sobrevida dos pacientes é de aproximadamente 12 meses. O tratamento com o quimioterápico paclitaxel (PTX) reduz o GBM experimental e humano. No entanto, sua utilização é limitada pelas reações adversas graves que acarreta. A nanoemulsão rica em colesterol (LDE), a qual mimetiza a lipoproteína de baixa densidade, tem sido empregada como um sistema de entrega de fármacos eficiente em alguns casos de tumores. No presente trabalho visou-se avaliar a eficácia do oleato de PTX (OPTX), um derivado mais lipofílico do que o PTX, associado a LDE (LDE-OPTX) em ensaios in vitro e in vivo. Inicialmente, células tumorais da linhagem de glioblastoma murino GL261 foram incubadas com PTX em solução ou com LDE-OPTX, nas concentrações de 1 ou 10 µM. Os resultados obtidos mostraram que o tratamento in vitro com PTX e o LDE-OPTX causa toxicidade in vitro em células GL261 pela redução da proliferação e indução de apoptose, e que ainda reduz a secreção de MCP-1 (proteína quimiotáxica de monócitos). Os ensaios in vivo mostraram a toxicidade intensa do PTX comercial, uma vez que os animais com GBM não sobreviveram ao tratamento com 75mg/Kg, i.p., a cada 3 dias, e foram a óbito a partir do oitavo dia de tratamento. Diferentemente, os animais tratados com a mesma dose de LDE-OPTX sobreviveram ao tratamento, sem sinais de toxicidade, mas os dados obtidos mostraram que este protocolo de tratamento não foi eficaz para redução do volume tumoral. Assim, os animais com GBM passaram a ser tratados com doses diárias, i.p., de 15 mg/kg de PTX ou de 75mg/Kg de LDE-OPTX. Os resultados obtidos mostraram a ineficácia e eficácia dos tratamentos com PTX e LDE-OPTX, respectivamente, em reduzir o GBM; no entanto os animais tratados com LDE-OPTX apresentaram redução no peso corporal e no número de linfócitos circulantes. Em conjunto, os dados obtidos mostram a habilidade de preparação LDE-OPTX causar toxicidade in vitro nas células GL261 e sua eficácia terapêutica em dose elevada, em reduzir o GBM em modelo murino. / Glioblastoma multiforme (GBM) is a type of severe cancer that affects the central nervous system, and patient survival is about12 months. The treatment with the chemotherapeutic paclitaxel (PTX) reduces the experimental and human GBM, however, their use is limited by side effects. The lipid nanoemulsion (LDE), that is mimetic to low density protein, has been employed as an efficient drug nanocarrier to treat cancer. Therefore, the present study aimed to assess the effectiveness of the oleate PTX (OPTX), a more lipophilic derivative of PTX, associated to (LDE), in in vitro and in vivo studies. Initially, glioblastoma murine strain GL261 was incubated with commercial PTX solution or LDE-OPTX at concentrations of 1 or 10 µM. Data obtained showed that treatment with PTX or LDE-OPTX caused in vitro toxicity to GL261 cells, by reducing the proliferation and inducing apoptosis. Moreover, both treatments reduced the secretion of monocyte chemotacticprotein-1 (MCP-1). In vivo experiments showed the severe toxicity of commercial PTX, as mice with GBM did not survive to the treatment with 75mg/kg, i.p., each 3 days, and died after 8 days of treatment. Conversely, animals treated with the same schedule of treatment with LDE-OPTX survived until the end of treatment, without any toxicity signal. Nevertheless, the treatment was not effective to reduce the GBM volume. Hence, other sets of animals with GBM were treated with daily i.p. dose of 15mg/kg of PTX or 75mg/kg of LDE-OPTX. Data obtained showed the inefficacy and efficacy of PTX and LDE-OPTX treatments, respectively, to reduce the volume of GBM. Nevertheless, mice treated with LDE-OPTX lost weight and lower number of circulating lymphocytes. Together, our data show the ability of LDE-OPTX treatment cause in vitro toxicity on GL261 cells e the in vivo therapeutic efficacy of higher doses on GBM murine model.

Óxidos e hidróxidos de alumínio vêm sendo alvo de estudos no Laboratório de Matérias-Primas Particuladas Prof. Pérsio de Souza Santos (LPSS) nas últimas seis décadas. Várias rotas de síntese de mono- e tri-hidróxidos foram pesquisadas, bem como as transformações térmicas desses materiais em aluminas de transição e alumina-alfa. Mais recentemente, a síntese de boemita a partir do tratamento hidrotérmico de gibsita vem sendo o principal objeto dos estudos realizados no LPSS. Nesta Tese, a síntese hidrotérmica de boemita a partir de uma gibsita Bayer comercial foi estudada. Os cristais produzidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), por análises térmicas (TGA e DTA) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Diferentes morfologias de cristais de boemita foram obtidas - cristais com dimensionalidade \"3D\" (cubos e paralelepípedos), \"2D\" (placas espessas, placas finas e placas alongadas) e \"1D\" (placas alongadas e ripas) por meio da variação da composição do meio reacional inicial. Reações conduzidas em meios com pH característico de suspensões de gibsita em água (pH alcalino) resultaram em cristais com morfologia \"3D\" ou \"2D espessa\", enquanto reações conduzidas em meio acidificado (pH = 2,0) resultaram em cristais com morfologia \"2D\". Reações conduzidas em meios acidificados contendo íon acetato levaram a cristais com morfologia \"2D fina e alongada\" ou morfologia \"1D\", dependendo da relação molar [Al : acetato] inicial de íon acetato (morfologia \"1D\" necessita de uma relação molar de no mínimo 1mol Al : 1mol acetato). Os cristais com morfologia \"1D\" e \"2D fina\" apresentaram espessuras nanométricas. A evolução térmica dos cristais de boemita produzidos foi estudada após aquecimentos entre 200ºC e 1200ºC. Todas as boemitas seguiram as transformações térmicas da chamada \"série ?\" , independentemente da sua morfologia, ou seja: boemita -> alumina-? -> alumina-? / alumina-? -> alumina-?. A temperatura de transformação da boemita em alumina-? é afetada pela morfologia dos cristais, ocorrendo em temperaturas mais baixas nos materiais com cristais de espessura nanométrica (morfologias \"1D\" e \"2D fina\"). Alumina-? com diferentes morfologias e diferentes áreas específicas (determinadas pelo método BET aplicado a isotermas de adsorção de nitrogênio gasoso a 77K) foram obtidas: 136 m2/g para alumina-? \"1D\"; 73,4 m2/g para alumina-? \"2D fina e alongada\"; 40,3 m2/g para alumina-? \"3D\". Foi possível, portanto, obter aluminas de transição potencialmente interessantes para aplicações industriais dadas as elevadas áreas específicas observadas. / Aluminum oxides and hydroxides have been the subject of studies in Laboratório de Matérias-Primas Particuladas Prof. Pérsio de Souza Santos (LPSS) in the last six decades. Several synthesis routes for mono- and tri-hydroxides were investigated as well as the thermal processing of these materials into transition aluminas and alpha-alumina. More recently, the synthesis of boehmite from the hydrothermal treatment of gibbsite has been the main object of studies in LPSS. In this Thesis, the hydrothermal synthesis of boehmite from a commercial Bayer gibbsite was studied. The crystals produced were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TGA and DTA) and scanning electron microscopy (SEM). Different boehmite crystal morphologies were obtained - crystals \"3D\" (cubes and parallelepipeds), \"2D\" (thick plates, thin and elongated plates) and \"1D\" (elongated plates and strips) by varying the composition the initial reaction medium. Reactions conducted in media with characteristic pH of gibbsite suspension in water (alkaline pH) resulted in crystals with morphologies \"3D\" or \"thick 2D\" while reactions carried out in acidic medium (pH = 2.0) resulted in crystals with morphology \"2D\". Reactions carried out in acidic media containing acetate ion led to crystals with a \"thin and elongated 2D\" morphology or \"1D\" morphology, depending on the pristine [Al: acetate]. molar ratio (\"1D\" morphology requires a pristine molar ratio of at least 1mol Al: 1mol acetate). Crystals with \"1D\" or \"2D thin\" morphologies presented nanometric thickness. The thermal evolution of boehmite crystals produced was studied after heating between 200oC and 1200oC. All boehmites following thermal \"?-series\" transformation, regardless of their morphology, that is: boehmite -> ?-alumina -> ?-alumina /?-alumina -> ?-alumina. The transformation temperature of boehmite into ?-alumina is affected by crystal morphology, occurring at lower temperatures in the materials with nanometer thick crystals (\"1D\" and \"2D thin\" morphologies). ?-alumina with different morphologies and different specific surface areas (determined by BET method applied to adsorption isotherms of gaseous nitrogen at 77K) were obtained: 136 m2/g for ?-alumina \"1D\"; 73.4 m2/g for ?-alumina \"thin and elongated 2D\"; 40.3 m2/g for ?-alumina \"3D\". It was therefore possible to obtain transition aluminas potentially interesting for industrial applications given the high specific surface areas observed.

Submitted by Eliana Barboza (eliana.silva1@mackenzie.br) on 2017-03-15T22:08:03Z No. of bitstreams: 2 Araceli Martins Beliato de Novaes.pdf: 2019012 bytes, checksum: c9d93fa67e1ef49311417c9f2e70ddb2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-03-22T13:22:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Araceli Martins Beliato de Novaes.pdf: 2019012 bytes, checksum: c9d93fa67e1ef49311417c9f2e70ddb2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T13:22:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Araceli Martins Beliato de Novaes.pdf: 2019012 bytes, checksum: c9d93fa67e1ef49311417c9f2e70ddb2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-26 / Moving a market of around one trillion dollars in 2015 and expected to triple this figure by 2020, the Nanotechnology is currently a main focus of research, development and innovation in all industrialized countries of the world. Although the profitability and the profitability of the Nanotechnology market is certain and unquestionable, and the promise to create products capable of solving problems of Homeric proportions is highly seductive, many uncertainties and concerns have disputed the diary of the scientific community worldwide debate. Issues such as safety and health of workers and consumers, genotoxicity and cytotoxicity of nanoparticles, accumulation of nanoparticles in the environment, among others, are interested to different actors, researchers, government, industry and society, since these issues directly affect all humanity. In this paper, we will focus on discussing the complex relationship between technological development x economic development, in order to investigate whether nanotechnology can be considered as a lever for the Brazilian industry and able to foster economic development in the country. This work is inserted in the Brazilian legal academia that sees the economic law as “still essential" and supports the idea that overcoming peripheral condition requires that the democratic state becomes strong, both politically and economical for it to be able to do front to private economic power holders. / Movimentando um mercado de cerca de um trilhão de dólares em 2015 e com expectativa de triplicar este valor em 2020, a Nanotecnologia é atualmente um dos principais focos das atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação em todos os países industrializados do mundo. Embora a rentabilidade e a lucratividade do mercado da Nanotecnologia sejam certas e inquestionáveis, e a promessa de criar produtos capazes de solucionar problemas de proporções homéricas seja altamente sedutora, muitas incertezas e preocupações têm disputado a pauta do debate da comunidade científica do mundo inteiro. Questões como segurança e saúde do trabalhador e dos consumidores, genotoxicidade e citotoxicidade de nanopartículas, acúmulo de nanopartículas no meio ambiente, dentre outros, têm interessado aos diferentes atores, pesquisadores, governo, indústrias e sociedade, vez que estes assuntos afetam diretamente toda a humanidade. Neste trabalho, nos concentraremos em debater a complexa relação entre desenvolvimento tecnológico e desenvolvimento econômico, no intuito de investigar se a Nanotecnologia pode ser considerada como uma alavanca para a indústria brasileira e capaz de fomentar o desenvolvimento econômico no país. Este trabalho se insere na tradição da academia jurídica brasileira que enxerga o Direito Econômico como “ainda indispensável” e defende a ideia de que a superação da condição periférica exige um Estado Democrático forte do ponto de vista político e econômico para que possa ser capaz de fazer frente aos detentores do poder econômico privado.

A bixina é o principal carotenoide encontrado na superfície externa das sementes de Bixa orellana L., conhecida popularmente como urucum. Os extratos das sementes são largamente utilizados, tradicionalmente como condimento e no preparo de \"remédios\" caseiros para diversos tipos de doenças e sintomas. Industrialmente, é empregado em formulações farmacêuticas, cosméticos e alimentos como corante de origem natural. Contudo, o uso da bixina ainda é limitado pela sua baixa solubilidade em água. Foi observado que a bixina pode ser dispersa em água, por meio de técnica já patenteada pelo nosso grupo, sem uso de suportes e adjuvantes. O presente projeto teve por objetivo obter a bixina purificada de um extrato comercial de semente de urucum, preparar e caracterizar a dispersão de bixina em água e aplicá-la como um carreador de fármacos, utilizando daunorrubicina como modelo e que é utilizada no tratamento de tumores. Bixina foi obtida com 95% de pureza, a partir do extrato de semente de urucum e dispersões a partir deste composto foram preparadas em soluções aquosas e estabilizadas em cerca de duas horas. Foi determinado que a dispersão em água é constituída por partículas esféricas, com diâmetro médio variando de 20 a 150 nm e potencial Zeta de -24,7 mV. A dispersão manteve-se estável quando submetida a concentrações de NaCl de até 50 mmol/L e resistente em pH ácido. Porém, a partir de pH=10, ocorreu hidrólise do éster metílico da bixina, convertendo-a em norbixina. As partículas de bixina foram capazes de incorporar o fármaco daunorrubicina, em proporção molar máxima de bixina/daunorrubicina de 2:1. Nas concentrações testadas, a incorporação da daunorrubicina à dispersão de bixina causou aumento na atividade antiproliferativa, sendo até 60% mais ativa do que a daunorrubicina livre, na concentração de 1 µg/mL. A dispersão de bixina apresentou tolerância a variações em pH e concentração salina e capacidade de incorporar e aumentar a atividade do fármaco daunorrubicina. Sendo assim, constitui-se em um potencial sistema carreador de fármaco derivado de um produto natural. / Bixin is a carotenoid found on surface of Bixa orellana L. seeds, known as annatto. Annatto seeds extracts are popularly used as a condiment for foods and remedy for several diseases and symptoms. It is also applied in pharmaceutical products, cosmetics and food industry as a natural colorant. Nevertheless, the use of bixin is still limited by its poor solubility in water. Our research group has developed and patented a technique to disperse bixin in water, with no use of stabilizers or scaffolds. In this project, we aimed to obtain purified bixin from commercial annatto seeds extracts, prepare and characterize a dispersion of bixin in water and to employ it as a drug delivery system. Daunorubicin was chosen as a drug model to be delivered by bixin dispersion. Bixin was isolated from extracts in 95% purity. Aqueous dispersions of bixin demonstrated to be stable two hours after preparation. Bixin formed spherical particles with mean diameter ranging from 20 to 150 nm and Zeta potential of -24,7 mV. The dispersion was stable in NaCl solution up to 50 mMol/L and resistant to acidic medium. However, above pH=10, hydrolysis of ester termination begins to occur, converting bixin into to norbixin and since norbixin is water-soluble, the particles dissolved in water. Bixin dispersion was able to incorporate daunorubicin, in a bixin:daunorubicin molar proportion of 2:1. In all tested concentrations, daunorubicin delivered by bixin showed higher antiproliferative activity compared to free drug, reaching 60% more acitivity at 1 µg/mL In conclusion, bixin dispersion showed good stability in large range of pH and salt concentrations, ability to incorporate daunorubicin and enhanced the antitumoral activity. Thus, it can be considered a potential drug delivery system derived from a natural product.

A malária é uma doença infecciosa aguda ou crônica causada por parasitas do gênero Plasmodium. Estima-se a ocorrência de 110 milhões de novos casos ao ano e cerca de um a dois milhões de óbitos em todo o mundo como decorrência da infecção. O ácido orótico ou vitamina B13 possui baixa solubilidade em praticamente todos os solventes, tal característica limita seu uso em preparações farmacêuticas. Quanto ao seu mecanismo de ação, o composto demonstrou atividade na inibição da diidroorotase e da diidroorotato desidrogenase, enzimas utilizadas no ciclo de replicação da malária, e também em outras enzimas da síntese das pirimidinas. Considerando seu potencial na terapêutica antimalárica, a baixa solubilidade do ácido orótico constitui limitação para o desenvolvimento de medicamento. Devido a sua simplicidade e vantagem em relação às outras estratégias existentes, a obtenção de nanocristais têm revelado elevado potencial para solucionar problemas associados à baixa velocidade de dissolução de fármacos, em especial aqueles com baixa solubilidade. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção de nanocristais de ácido orótico empregando moagem à alta energia, bem como sua caracterização físico-química. Foram obtidos nanocristais de ácido orótico com redução de até 350 vezes no tamanho de partícula em relação a matéria-prima utilizada. Os ensaios para a caracterização físico-química evidenciaram comportamentos térmico e estrutural diferenciado do ácido orótico nanonizado. A solubilidade de saturação dos nanocristais de ácido orótico foi aumentada em até 13 vezes. A utilização do Povacoat® na produção dos nanocristais permitiu a obtenção de formulações mais estáveis, com melhor aspecto e com características físico químicas desejáveis à uma formulação contendo nanocristais. Adicionalmente, as formulações preparadas com o Povacoat® contendo até 13% de ácido orótico apresentaram toxicidade suave. Desse modo, os nanocristais de ácido orótico demonstram potencial como fármaco inovador para o tratamento da malária. / Malaria is an acute or chronic infection caused by parasites of the genus Plasmodium. It is estimated to occur than 110 million new cases per year and about one to two million deaths worldwide as a consequence of infection. The vitamin B13 or orotic acid has low solubility in almost all solvents, this characteristic limits their use in pharmaceutical preparations. Regarding its mechanism of action, the compound has demonstrated activity in inhibiting dihydroorotate dehydrogenase and diidroorotase, enzymes used in the replication cycle of malaria, and also other enzymes of the synthesis of pyrimidines. Considering their potential in antimalarial therapy, the low solubility of orotic acid constitutes a limitation for the development of medicine. Due to its simplicity and advantage over other existing approaches, obtaining nanocrystals have revealed high potential to solve problems associated with low dissolution rate of drugs, especially those with low solubility. The objective of this study was to obtain orotic acid nanocrystals using the high energy ball milling as well its physical chemical characterization. There were obtained nanocrystals orotic acid with reduction of 350 times in particle size in relation to the original material used. The tests for the physicochemical characterization showed thermal behavior and different structural nanonizado orotic acid. The saturation solubility of the nanocrystals orotic acid was increased to 13 times. The use of Povacoat® in the production of nanocrystals allowed obtaining more stable compositions with improved appearance and desirable physicochemical characteristics to a formulation containing nanocrystals. Additionally, the formulations prepared with the Povacoat® containing up to 13% of orotic acid showed mild toxicity. Thus, orotic acid nanocrystals demonstrate potential as a novel drug for the treatment of malaria.

Avanços recentes na síntese e manipulação de nanofios semicondutores têm aberto novas oportunidades tecnológicas. Nanofios de silício (SiNWs) pertencem a uma classe única de nanofios semicondutores, pelo fato de que, em um futuro próximo eles possam ser utilizados como elementos de integração entre dispositivos dentro do contexto da tecnologia do silício convencionais. Também há outras aplicações, tais como nanosensores químicos e biológicos a nível atômico ou molecular, possibilitando aplicações e desenvolvimento de tecnologias de sensoriamento in vivo. Realizamos uma investigação teórica da estabilidade e plasticidade de nanofios de silício usando o estado da arte em simulações de dinâmica molecular e em potenciais interatômicos. Consideramos nanofios com as direções de crescimento h100i, h110i e h112i com diversos diâmetros e tipos de facetas. Encontramos que o perímetro, e não o diâmetro, é o parâmetro relevante para descrever as dimensões dessa classe de sistema. Verificamos a performance de diversos potenciais interatômicos para o silício, e encontramos que o EDIP fornece uma melhor descrição para nanofios de silício. Encontramos que as famílias de facetas de superfície desempenham um papel central na energia total do nanofio, que segue uma lei universal como função do perímetro. Também calculamos a resposta de um nanofio de silício a uma tensão uniaxial externa, que habilita-nos a sugerir um novo método de obter nanofios de silício ultrafinos por nanodeformação. Os resultados de estabilidade e plasticidade são comparados com dados experimentais e \'ab initio\' disponíveis na literatura. / Recent advances in synthesizing and manipulating semiconductor nanowires have opened new technological opportunities. Silicon nanowires (SiNWs) belongs a unique class of semiconductor nanowires, since they could be used in conventional silicon device technology in a near future. Additionally, there are other applications, such as chemical and biological nanosensors at atomic or molecular level, opening a new range of technological applications of in vivo sensoring. Here, we carried a theoretical investigation on the stability and plasticity of silicon nanowires using the state of art of molecular dynamics and interatomic potential. We considered nanowires with h100i, h110i and h112i growth directions with several diameters and facet configurations. We found that the perimeter, and not the diameter, is the relevant parameter to describe dimensions in this class of systems. We tested the reability of several interatomic potential for silicon, and found that the EDIP model provides the best description of silicon nanowires. We found that the surface facet family plays a central role on the nanowire total energy, which follows an universal scale law as a function of perimeter. We also computed the response of a silicon nanowire to external load, which allowed us to suggest a new method to obtain ultra thin silicon nanowires by nanodeformation. The results on stability and plasticity are compared to experimental and ab initio results available in the literature.

Orientador: Joyce Maria Anicchino-Bizzacchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T13:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Huber_StephanyCares_M.pdf: 5877456 bytes, checksum: 79a59ae5e01aa03f9d5a57ca56e58df7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Clínica Médica

Orientador: Lucimara Gaziola de la Torre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:43:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zompero_RafaelHenriquedeFreitas_M.pdf: 2571362 bytes, checksum: c3df7d704fb350757e99b3e400dee050 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento e otimização de um processo escalonável de produção de lipossomas contendo ?-caroteno, visando sua posterior aplicação em produtos de interesse da indústria alimentícia. Para tanto, os efeitos das variáveis que influenciam o processo foram analisados, proporcionando um maior conhecimento a respeito da fenomenologia envolvida na produção dos nanoagregados e maior controle sobre as respostas produzidas pelo sistema. O ?-caroteno é um antioxidante natural, pró-vitamínico e que pode ser empregado como corante natural em formulações alimentícias. Porém sua elevada hidrofobicidade dificulta a aplicação em alimentos de base aquosa. Dentre as metodologias disponíveis para produção de lipossomas, o método de injeção de etanol apresenta-se como o mais facilmente adaptável as necessidades da indústria, possuindo baixo custo de implantação e operação. Na primeira etapa deste trabalho o método de injeção de etanol foi investigado visando a otimização dos parâmetros operacionais para a produção de nanoagregados tendo como objetivo obter propriedades físico químicas tais como diâmetro médio e polidispersidade de forma. Análises estatísticas dos resultados foram realizadas para determinação dos efeitos de cada variável e modelos foram desenvolvidos para predição do comportamento do sistema em diferentes condições de processo. Em seguida, a incorporação de ?-caroteno nos lipossomas obtidos na melhor condição foi avaliada em razões ?-caroteno/lipídio pré-definidas. Ensaios de incorporação de ?-caroteno aos lipossomas revelaram que proporções molares ?-caroteno/lipídio de até 0,5% mostram-se estáveis e solúveis em meio aquoso, resultado confirmado pelos ensaios de monocamadas de Langmuir realizados. A formulação otimizada foi submetida a testes de estabilidade em condições controladas de stress e, em um segundo momento, incorporada a nanofibras de álcool polivinílico e óxido de polietileno através de processo de electrospinning, conferindo proteção extra ao ?-caroteno internalizado. Estas nanofibras produzidas foram caracterizadas quanto a morfologia, diâmetro, presença de fosfolipídios, homogeneidade da distribuição de ?-caroteno e estabilidade a exposição a luz ultravioleta. Testes de rehidratação destas nanofibras foram conduzidos, verificando através de microscopia eletrônica de transmissão a liberação de lipossomas na fase aquosa. Dessa forma, a partir dos resultados obtidos conclui-se que o método de injeção de etanol foi otimizado, sendo que os efeitos de cada uma das variáveis de processo foram elucidados, contribuindo para o desenvolvimento tecnológico da técnica. Os ensaios de aplicação de condições de stress mostram que existe uma barreira a ser vencida no que diz respeito a estabilidade de lipossomas em formulações alimentícias complexas, principalmente para situações de elevada concentração de sacarose e altos teores de NaCl. Por fim, os testes de incorporação em nanofibras mostraram-se bastante promissores, mostrando a viabilidade e benefícios que podem ser agregados ao sistema através da utilização de técnica de eletrofiação contribuindo no desenvolvimento de novos materiais e produtos a serem utilizados pelo setor industrial alimentício / Abstract: The main goal of the present work was the development and optimization of a scalable process for production of ?-carotene loaded liposomes, aiming its application in the food industry. In that way, the effects of the variables that have influence on the process were analysed, providing greater information about the phenomenology evolving the production of these nano aggregates and improved control over the system responses. ?-carotene is a natural antioxidant, pro-vitaminic, and can be employed as a natural colorant in food formulations. However, its high hydrophobicity makes it difficult to be applied in water based foods. The development of feasible processes that can be implemented in the food industry for ?-carotene encapsulation is a actual research challenge. On the first step of this work the ethanol injection method was investigated aiming process parameters optimization for liposomes production with controlled size and polidispersity. Statistical analyses of the results were performed for variables effects determination and mathematical models development for system behaviour prediction. Then, ?-carotene incorporation on liposomes produced at the optimized condition was evaluated studying different ?-carotene/lipid ratios. ?-carotene incorporation experiments revealed that 0.5% ?-carotene/lipid ratios show to be stable and soluble in aqueous media, result confirmed by Langmuir monolayer experiments. The optimized formulation was submitted to stability tests under controlled stress conditions and, in a second stage, incorporated to polyvinyl alcohol and polyethylene oxide nanofibers using electrospinning technique for extra ?-carotene protection. The produced nanofibers were characterized regarding morphology, diameter, phospholipids presence, ?-carotene homogeneity and stability to UV light exposure. Nanofibers rehydration tests were conducted, verifying using transmission electron microscopy that liposomes were released in the aqueous media. In that way, from the obtained results we can conclude that the ethanol injection method was successfully optimized and the evaluation of the effects of each variable was elucidated, contributing to the technological development of the technique. Experiments regarding application of different stress conditions to liposomes formulations show that there is a barrier that must be overcome related to stability of liposomes to complex food formulations. Finally, incorporation tests on nanofibers showed to be promising, demonstrating the feasibility and benefits that can be aggregated to the system by using electrospinning, contributing to the development of new materials and products to be used by the food processing industries / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Douglas Soares Galvão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:25:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_LeonardoDantas_D.pdf: 89582968 bytes, checksum: a1d9ed33bad35b4f0b9fc6a214ff374e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nanoestruturas de carbono de baixa dimensionalidade tem sido um tópico de pesquisa ativo, mas muitos desafios persistem. Um desafio é achar novos materiais. Outro é criar arranjos e dispositivos macroscópicos que façam uso das propriedades excepcionais de nanoestruturas. De um ponto de vista teórico, há necessidade tanto de explicar como de predizer novos materiais e arranjos. Estes estudos devem ser executados em diferentes escalas, com diferentes ferramentas. Nesta tese, cinco problemas em quatro escalas foram estudados: (i) Nós mostramos que o grafeno poroso pode ser convertido no Biphenylene Carbon se dehidrogenado. Nós usamos DFT em uma escala de ~1 nm. (ii) Nós mostramos que os grafenos ?, ? e ? são oxidados com taxas diferentes, sendo apenas o último resistente à oxidação. Nós usamos um campo de for cá reativo em uma escala de ~ 10 nm. (iii) Nós estudamos a auto organização de nanotubos de carbono (CNTs) em serpentinas em substratos com batentes. Nós mostramos que além dos batentes, os ingredientes necessários são um CNT longo e um impulso para frente. Nós usamos um campo de força não reativo em uma escala de ~ 100 nm. (iv) Nós simulamos o arranjo de CNTs em fios a partir de seu puxamento de florestas modelo. Nós mostramos que durante o puxamento os "bundles\" maiores entram em contato devido a ação dos \"bundles\" menores. Nós também propusemos que algum carbono amorfo pode ser benéfico. Nós usamos um campo de força não reativo em uma escala de ~ 100 nm. (v) Nós descobrimos que a atuação torsional de fios de CNT não deve escalar bem a medida que o diâmetro dos fios aumentar. Nós também mostramos que um mecanismo proposto para explicar o aumento da atuação tênsil em alguns casos não estava de acordo com a elasticidade linear. Nós usamos modelos contínuos em uma escala de ~ 100 µm. Fazendo uso de diferentes métodos para estudar muitas escalas, diversos problemas podem ser tratados, e o desenvolvimento de novos métodos e avanços de \"hardware\" e de algoritmos devem fazer com que ainda mais problemas sejam tratáveis no futuro / Abstract: Low-dimensional carbon nanostructures have been a hot topic of research, but many challenges remain. One is to _nd new low-dimensional materials. Another is to create macroscopic assemblies and devices that make use of the exceptional properties of nanostructures like carbon nanotubes (CNT) and graphene. From a theoretical point of view, there is a need both to explain and to predict new materials and assemblies. These studies need to be carried out in different scales, with different tools. In this thesis, five problems were studied, spanning four scales: (i) We showed how porous graphene can be converted to Biphenylene Carbon by dehydrogenation. We used DFT on a scale of ~ 1 nm. (ii) We showed that the graphynes ?, ? and ? oxidate at different rates, with only the latter being resistant to oxidation. We used a reactive force field on a scale of ~ 10 nm. (iii) We studied the self organization of CNTs in serpentines on stepped substrates. We showed that besides the steps the only ingredients needed are a long enough CNT and a forward impulse. We used a non reactive force field on a scale of _ 100 nm. (iv) We simulated the assembly of yarns from CNT forests by pulling tubes from model forests. We showed that during the pulling the larger bundles in the forest are brought together by the smaller ones. We also proposed that a degree of amorphous carbon might be beneficial to yarn drawing. We used a non reactive force field on a scale of ~ 100 nm. (v) We found that the torsional actuation of carbon nanotube yarns should not scale well with increasing diameters using finite element models. We also showed that a mechanism that was proposed to explain the increase in tensile actuation in certain situations was not in accordance with linear elasticity. We used continuum models on a scale of ~ 100 µm. By making use of different methods to study many scales, many problems can be treated, and the development of new methods and advances in hardware and in algorithms mean that even more problems should be tractable in the future / Doutorado / Física / Doutor em Ciências