Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-28T14:09:15Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinicius Carlos Costa Silva - 2018.pdf: 2032136 bytes, checksum: d25ea59456e929f9d6d4588e5f39838d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-28T14:18:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinicius Carlos Costa Silva - 2018.pdf: 2032136 bytes, checksum: d25ea59456e929f9d6d4588e5f39838d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T14:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vinicius Carlos Costa Silva - 2018.pdf: 2032136 bytes, checksum: d25ea59456e929f9d6d4588e5f39838d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / Electroanalytical techniques are extensively studied for the quantification of species of biological and pharmacological interest. In general, they present high sensitivity and low costs, which, combined with the possibility of miniaturization and real-time analysis, has generated increasing attention in recent times. This work describes an electroanalytical dopamine research system using voltametric techniques through the application of a modified carbon electrodeposite (EPCM) carbon paste electrode. The electrochemical measurements were performed in a potentiostat using a three electrode system, using a gold electrode as working electrode (EPCM), AgCl electrode as reference and platinum wire as electrode. The kinetics of dopamine oxidation was investigated by cyclic voltammetry and by square wave voltammetry using EPCM in dopamine standard solution, without and with sodium metabisulfite (additive present in the drug). By cyclic voltammetry, different scanning velocities were used as a methodology to identify the type of kinetic control, whereas square wave voltammetry was used, with the use of factorial design, to investigate how the gold electrodeposing variables influence the oxidation of DA. he effect of the pH of the medium was also investigated, using phosphate buffer at different pH. Furthermore, under optimized conditions the effect of various concentrations of DA was investigated in order to obtain an analytical curve. The results show by means of measurements by cyclic voltammetry in solutions of DA with and without metabisulfite, that the anodic current of the DA increases from potentials more positive than +0,225 V, with a peak at +0,320. Factorial design observed that sodium metabisulfite significantly decreased the peak current for oxidation of DA. In quadra wave voltammograms for EPCM in phosphate buffer solutions pH 7 containing dopamine and sodium metabisulfite, it is observed that the peak oxidation of dopamine occurs at +0.195 V, while the oxidation of the metabisulfite occurs at approximately +0.834 V. In the study of the pH effect it is verified that an increase of the current occurs when the pH value is above 6.0, while the oxidation potential of the dopamine shifts to more negative values from pH 2, having a sigmoid relation. In the parameter effect of the concentration it was possible to conclude that using this type of modification (gold electrodeposits) showed an improvement in the peak currents when compared to the unmodified electrode. The linearity ranges obtained using EPCM were 3.17 × 10-5 - 1.06 × 10-4, but it was not possible to obtain an ideal calibration curve for the determination of dopamine. / As técnicas eletroanalíticas são amplamente estudadas para quantificação de espécies de interesse biológico e farmacológico. De modo geral, apresentam alta sensibilidade e baixos custos, o que, aliado à possibilidade de miniaturização e análise em tempo real, tem gerado atenção crescente nos últimos tempos. Este trabalho descreve um sistema eletroanalítico de investigação de dopamina utilizando técnicas voltametricas através da apliacação de um eletrodo de pasta de carbono modificado com eletrodepositos de ouro (EPCM). As medidas eletroquímicas foram realizadas em um potenciostato utilizando um sistema de três eletrodos, empregando eletrodo de ouro como eletrodo de trabalho (EPCM), eletrodo de AgCl como referência e fio de platina como contra eletrodo. A cinética de oxidação de dopamina foi investigada por voltametria cíclica e por voltametria de onda quadrada utilizando o EPCM em solução padrão de dopamina, sem e com metabissulfito de sódio (aditivo presente no medicamento). Por voltametria cíclica foi utilizada diferentes velocidades de varredura como metodologia para identificar o tipo de controle cinético, enquanto que a voltametria de onda quadrada foi empregada, com uso de planejamento fatorial, para investigar como as variáveis de eletrodeposição de ouro influenciam sobre a oxidação de DA. Também foi investigado o efeito do pH do meio, utilizando-se tampão fosfato a diferentes pH. Além disso, sob condições otimizadas foi investigado o efeito de várias concentrações de DA, com a finalidade de se obter uma curva analítica. Os resultados mostram através das medidas por voltametria cíclica em soluções de DA com e sem metabissufito, que a corrente anódica da DA aumenta a partir de potenciais mais positivos que +0,225 V, apresentando um pico em +0,320. Diante do planejamento fatorial observou que o metabissulfito de sódio diminui significativamente a corrente de pico para oxidação da DA. Nos voltamogramas de onda quadra para o EPCM nas soluções tampão fosfato pH 7 contendo dopamina e metabissulfito de sódio, observa-se que o pico de oxidação da dopamina ocorre em +0,195 V, enquanto que a oxidação do metabissulfito ocorre em aproximadamente +0,834 V. No estudo do efeito do pH verifica-se que ocorre um aumento da corrente quando o valor de pH está acima de 6,0, enquanto que o potencial de oxidação da dopamina desloca para valores mais negativos desde o pH 2, tendo uma relação sigmoide. No parâmetro efeito da concentração foi possível concluir que utilizando este tipo de modificação (eletrodepósitos de ouro) mostrou uma melhora no aumento das correntes de pico quando comparado com o eletrodo não modificado. As faixas de linearidade obtidas utilizando o EPCM foram de 3,17 × 10-5 – 1,06 × 10-4, porém não foi possível obter uma curva de calibração ideal para a determinação da dopamina.

O ranelato de estrôncio é uma droga encontrada nas farmácias com o nome de Protos®, sendo bastante consumida na forma de chás para o tratamento da osteosporose, uma patologia do tecido ósseo ligada ao metabolismo de reabsorção óssea e a produção de osteoblastos (células precursoras da matriz óssea). Sua estrutura inusitada apresenta um anel tiofeno com quatro grupos carboxílicos e um grupo nitrila, lembrando o complexante clássico EDTA. Essa semelhança inspirou o desenvolvimento desta tese, visando entender a química do íon ranelato na presença do estrôncio e outros íons metálicos, e dessa forma, obter indícios de como pode atuar ao nível molecular no organismo. Com esse objetivo, a molécula foi criteriosamente estudada baseada em espectroscopia (RMN, FTIR, Raman, EDX e Vis-UV), difração de raiosX de pó, espectrometria de massa, e modelagem molecular (MM+, ZINDO/S, DFT, TD-DFT). Ao longo do trabalho, observou-se que em meio ácido, sob exposição direta ao sol ou irradiação UV, havia a formação de uma coloração azul intensa, chamando a atenção para uma nova espécie, ainda não reportada na literatura. Esse produto mostrou ser bastante estável, particularmente sob luz solar, contrastando com a maioria dos corantes orgânicos convencionais. Os espectros de RMN e de massa indicaram a formação de um novo corante bistiofeno, envolvendo o desprendimento fotoquímico de CO2 via descarboxilação do grupo ligado ao carbono 5 do anel, seguido pela dimerização. Por outro lado, na presença de íons de ouro(III), o ranelato reage rapidamente produzindo suspensões vermelhas de nanopartículas de ouro, que permanecem estáveis por longo tempo, especialmente no caso dos sais de sódio e lítio. As reações ocorrem espontaneamente à temperatura ambiente, e a cinética foi investigada espectrofotometricamente variando a proporção ouro/ranelato (em mol) de 8:1 a 1:8. As partículas formadas foram monitoradas por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. Por analogia com o método de Turkevich, a reação parece envolver a oxidação do íon ranelato por AuIII, produzindo compostos com AuI e convertendo o grupo carboxilato em CO2. É possível que o AuI permaneça ligado covalentemente ao anel tiofeno, coordenando-se pelo átomo de carbono 5. Nessa forma, o composto pode iniciar a nucleação das nanopartículas por meio de reações redox sucessivas com as espécies AuIII existentes, e desproporcionamento de AuI em Au0 e AuIII. Em condições próximas da equimolar são formadas partículas esféricas, enquanto que com excesso de AuIII, partículas anisotrópicas foram observadas. No presente estágio, a química do íon ranelato ainda é muito incipiente, mas já é possível vislumbrar sua exploração em diversas áreas da química, indústria de corantes além de novas aplicações medicinais. / Strontium ranelate is a drug commercially available in Brazil as Protos®. It is widely consumed as tea infusions for the treatment of osteosporosis, a disease of the bone tissues related to the bone resorption and osteoblast replication. Its peculiar structure is composed by a central thiophene ring, exhibiting four carboxylate groups and a nitrile moiety, resembling the classical metal chelating agent EDTA. Such analogy inspired the present thesis, aiming the understanding of its chemistry in the presence of metal ions such as lithium, sodium and strontium, and expecting to provide some clues for its action in the organism. In this way, the molecule was extensively studied based on spectroscopy (NMR, FTIR, Raman, EDX and VisUV), powder X-ray diffraction, mass spectrometry, and molecular modeling methods (MM+, ZINDO/S, DFT and TD-DFT). In acidic solution, under direct solar or UV irradiation, a deep blue color was observed, calling our attention for its conversion into a new species not yet reported in the literature. This product was remarkably stable, particularly to sun light, in contrast to most conventional dyes. Our research based on NMR and mass spectra indicated the formation of a new bisthiophene dye, by the photochemical release of the carboxylate group bound at the C5 atom of the ring, followed by dimerization. On the other hand, in the presence of gold(III) ions, ranelate reacts rapidly yielding red nanoparticle suspensions which remain stable in the case of its sodium and lithium salts, but turning into blue and precipitating in the case of the strontium species. The reactions proceed spontaneously at room temperature and the kinetics were investigated spectrophotometrically by varying the ranelate/gold molar ratio from 8:1 to 1:8, and monitoring the generated nanoparticles by HRTEM. By analogy with the citrate method developed by Turkevich, the reaction seems to involve the oxidation of the ranelate ion by AuIII, yielding AuI species and converting carboxylate group into CO2. Presumably, the AuI ion remains covalently attached to the thiophene ring by coordinating to the C5 atom. In this way it can act as a nucleation center for the formation of nanoparticles by means of successive redox and disproportionation reactions with the remaining AuIII species. Under nearly equimolar conditions, spherical nanoparticles are preferentially formed. At high AuIII concentrations, formation of anisotropic gold nanoparticles is observed. The chemistry of the ranelate ions is yet at very beginning, but exciting perspectives can already be seen in chemistry, medicine and in dyes industry.

Ultimamente têm-se buscado tratamentos menos invasivos para o câncer, como os que utilizam campos magnéticos ou luz, e dentre esses últimos, aqueles que fazem uso de materiais, geralmente metálicos, com propriedade de ressonância plasmônica de superfície. O tratamento hipertérmico encaixa-se neste perfil e já apresenta resultados promissores com nanoshells de sílica recoberta por ouro e com nanobarras de ouro maciço, apesar de pouco se saber sobre o mecanismo de ação e sobre como as vias de morte celular são ativadas em tal tratamento. A síntese das nanobarras envolve o uso do composto brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), o qual permanece aderido à superfície das mesmas, porém é caracterizado por apresentar extrema citotoxicidade, fato que incita a modificação do recobrimento das nanopartículas por um biopolímero mais compatível. Estudos recentes indicam que o CTAB aderido à membrana não apresenta citotoxicidade considerável, porém há poucos dados que confirmem tal hipótese na literatura. Este trabalho se propôs a investigar a via de ativação da morte celular, bem como confirmar a hipótese de que as partículas recobertas por CTAB podem ser utilizadas para tratamento antitumoral fototérmico in vivo de forma segura. Para isso, nanobarras de ouro foram sintetizadas pelo método de seeding, sendo parte delas centrifugadas e lavadas com água deionizada por três vezes para retirar o CTAB e a outra parte deixada com CTAB no meio. As partículas foram testadas in vitro pelo teste de citotoxicidade pelo [brometo de 3-(4, 5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5-difeniltetrazólio] (MTT) nas linhagens celulares HTC, HepG2, HT-29 e 786-O, e também foram testadas quanto à sua viabilidade com o tempo decorrido desde sua síntese. Após confirmar que as nanobarras centrifugadas e lavadas podem ser utilizadas no tratamento hipertérmico sem riscos à saúde e após verificar que as seeds e as nanobarras devem ser utilizadas até 48 horas depois de sua síntese, as nanopartículas foram utilizadas para tratamento de tumor de Ehrlich (induzido no dorso de camundongos). Para isso, foram organizados quatro grupos experimentais: L (camundongos não receberam nanopartículas, irradiados com laser em 808 nm), N (camundongos receberam nanopartículas, não irradiados com laser), H (camundongos receberam nanopartículas e irradiados com laser em 808 nm) e Controles (camundongos não receberam nanopartículas nem irradiação por laser). O material tumoral foi coletado após a irradiação e submetido à análise histológica, ao teste de quimiluminescência para avaliar a lipoperoxidação de membrana e ao teste de TRAP (do inglês, Total Radical-Trapping Antioxidant Parameter) para avaliar a capacidade antioxidante total. Após a irradiação com 2 W/\'CM POT.2\' ou 720 mW/\'CM POT.2\' de intensidade, houve evidente redução do volume tumoral nos animais do grupo H tratados com laser na maior potência utilizada, com um aumento de 47ºC (temperatura final de 79ºC) observado localmente. Nos animais do grupo H tratados com laser na menor potência utilizada, os danos foram menores. Os animais dos grupos L e H apresentaram semelhante lipoperoxidação, maior que no grupo N (estatisticamente significante somente nos animais tratados com laser em intensidade de 2 W/\'CM POT.2\'), e a capacidade antioxidante dos tumores dos animais do grupo H foi elevada no protocolo com laser em 2 W/\'CM POT.2\'. Os resultados indicam que a necrose é a via de morte ativada prioritariamente neste caso e que o tratamento com as nanobarras se mostrou eficaz. / Less invasive cancer treatments, likewise those based on magnetic fields or light, are in the most common aims of researchers nowadays. Regarding light based treatments, those in which metallic, plasmonic materials are highlighted in research field. Hiperthermic treatment fits this profile, once it already presents promising results with gold-coated silica nanoshells and with gold nanorods, although little is known about its action mechanism or about how cell death pathways are activated. The compound cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) is necessary for the nanorods synthesis, but is known to be extremely cytotoxic, fact that instigates the modification of nanorods surface coating by a compatible biopolymer. Recent studies indicate that surface-adhered CTAB does not present significant cytotoxicity, but there are few evidences to confirm this hypothesis in the literature. This study aims to investigate the cell death pathway that can be activated, as well as to confirm the possibility of safe CTAB-coated nanoparticles use in antitumor in vivo treatments. For that, gold nanorods were synthesized by the seeding method and part of them were centrifuged and washed with deionized water to eliminate CTAB of the solution and the rest remained with CTAB. The particles were tested in vitro by [3-(4, 5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] (MTT) cytotoxicity test, in HTC, HepG2, HT-29 and 786-O cancer cell lines, and investigated regarding their viability through time after their synthesis. After confirming that centrifuged and washed nanorods can be used in hiperthermic therapy without health risks, and after find out that seeds and nanorods must be used within 48 hours after their synthesis, those nanoparticles were used for in vivo hyperthermic Ehrlich tumor (induced on the back of mices) treatment. Four experimental groups were organized: L (mice did not receive nanoparticles, treated with laser at 808 nm), N (mice received nanoparticles, not treated with laser), and H (mice received nanoparticles and treated with laser at 808 nm) and Controls (mice did not receive nanoparticles and were not treated with laser). A tumor biopsy was taken after laser irradiation and was subjected to histological analysis, by a chemiluminescence assay to evaluate membrane lipoperoxidation, and by Total Radical-Trapping Antioxidant Parameter (TRAP) assay as well, to evaluate total antioxidant capacity. After irradiation with laser (intensities of 2 W/\'CM POT.2\' or 720 mW/\'CM POT.2\'), there was an evident tumor volume reduction in animals of H group treated with higher power laser, with a 47ºC rise in temperature (final temperature was 79ºC) observed locally. The damages in the tumors irradiated with lower power laser were less intense. The animals of L and H groups showed similar membrane lipoperoxidation, which was more intense than in N animals (statistically significant just in the animals treated with higher intensity of radiation). The antioxidant capacity of H animals tumor was elevated also in the animals treated with higher energy. Our results indicate that necrosis is the main activated cell death pathway in this case, and that nanorods treatment is worth it.

A formação e modificação de nanoestruturas têm atraído um grande interesse acadêmico e tecnológico, principalmente devido às diversas possibilidades de aplicação dessas estruturas no aperfeiçoamento de dispositivos de transmissão de informação e armazenamento de dados. Devido a este fato, técnicas que permitam a manipulação destes materiais são de grande importância para o desenvolvimento desta área de estudo. A irradiação por feixe de elétrons pode ser muito eficiente para a modificação destes materiais, apesar de ser uma técnica que ainda possui questões a serem analisadas. O presente trabalho trata do estudo da estruturação e crescimento de sistemas de nanopartículas de Au embebidas em filmes de Si3N4 frente a irradiação eletrônica e tratamento térmico. As amostras foram caracterizadas por meio das técnicas de Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Em um primeiro momento, filmes de Si3N4 implantados com Au foram submetidos a recozimentos a 500 e 800 ºC e então irradiados com feixe de elétrons do microscópio de transmissão a uma energia de 200 keV. Observa-se que o tratamento térmico inicialmente estimula o crescimento de nanopartículas de Au, com um grande aumento de diâmetro durante a irradiação. Na sequência, realizaram-se irradiações com elétrons em filmes comoimplantados com Au em diferentes energias: 80, 120, 160, 200 e 300 keV, sob doses de irradiação semelhantes. Os resultados mostram que na energia de 80 keV praticamente não há crescimento de NPs de Au, enquanto que para as outras energias os processos de formação e crescimento de NPs possuem comportamentos muito semelhantes. Estes fenômenos são discutidos com base em argumentos relacionados a efeitos de superfície e processos de sputtering devido à irradiação eletrônica, bem como a influência das diferentes energias de irradiação na seção de choque de deslocamento dos elementos presentes nas amostras. / The nucleation and modification of nanostructures has been widely studied due to the various possibilities of applications of these structures in the technologies of information transmission and fabrication of data storage devices. So, the knowledge of techniques that allow the manipulation of these materials are of great importance for the development of this field of study. The electron beam irradiation can be a very effective technique for modifying these materials, but it still has issues to be analyzed. This work deals with the study of the nucleation and growth of Au nanoparticles embedded in Si3N4 films facing thermal treatments and electron irradiation. The samples were characterized by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and Transmission Electron Microscopy (TEM). In a first set of experiments, Si3N4 films implanted with Au atoms were submitted to thermal annealing at 500 and 800 ºC for 1 h and then irradiated with the transmission electron microscope electron beam at an energy of 200 keV. The thermal treatment stimulates an initial nucleation of gold nanoparticles, that afterwards grow significantly during the electron irradiation. In a second set of experiments, as-implanted samples were irradiated with electron beams of 80, 120, 160, 200 and 300 keV, all of them with similar electron doses. The results show that at the lowest energy of 80 keV there is practically no growth of gold nanoparticles, while for the other experiments at higher energies the NPs growths have a very similar behavior. These phenomena are discussed based on arguments related to surface effects and sputtering processes due to electron irradiation, as well as the influence of different radiation energies in the displacement cross sections of the elements present in the samples.

Esta tese de doutorado tem por objetivo estudar a forma urbana atual de Ouro Preto e verificar a influência da morfologia urbana colonial como modelo para as novas ocupações - hipótese defendida nesta pesquisa. Para tanto, partimos da aproximação da configuração da antiga Vila Rica, no período compreendido entre o século XVIII e o início do século XIX, pois o estudo sistemático da morfologia colonial fundamenta a forma urbana original de Ouro Preto e subsidia os argumentos seguintes. A seguir, analisamos a configuração de Ouro Preto, entre o início do Império e o fim da Primeira República, para identificar as alterações da forma urbana colonial, relativizar a decadência atribuída para a cidade, nesse período, e caracterizar a cidade tombada pelo IPHAN, em 1938. Por fim, concluindo o percurso da evolução urbana de Ouro Preto, apresentamos a configuração da cidade, entre 1930 e 2006, do início da Era Vargas à publicação do Plano Diretor da cidade (Lei complementar nº 29/2006). Identificamos as transformações ocorridas no tecido urbano investigado anteriormente, as novas ocupações dentro do perímetro de tombamento do IPHAN e a influência da morfologia colonial como modelo para as novas ocupações, processos observados a partir de meados do século XX. Assim, esta pesquisa busca aprofundar a história urbana de Ouro Preto, cooperar para o entendimento de sua formação e abordar a história de seu sistema urbano, nos últimos sessenta anos. Com isso, almejamos contribuir para a compreensão do conjunto da história da urbanização, tendo Ouro Preto como exemplo. / This doctoral thesis studies the current urban morphology of Ouro Preto, Minas Gerais, by checking the influence of the colonial urban morphology as a reference to its new settlements - hypothesis of this research. First this study analyzes the urban setting of the old Vila Rica from the 18th century to early 19th century: studies of colonial urban morphology have supported the arguments presented in the following chapters. Next, the urban setting of Ouro Preto between the beginning of the Portuguese monarchy and the end of the First Republic in Brazil was analyzed to check the changes in the colonial urban morphology in order to answer a question about the decline of Ouro Preto in the 19th century and to describe the city\'s protected heritage by the Federal Heritage Preservation Institute (IPHAN). Finally, the current urban morphology of Ouro Preto established between 1930 and 2006, i.e., from early Getúlio Vargas\' mandate to Ouro Preto\'s master plan of 2006, was analyzed because it has been observed that, since mid-twentieth century, old urban settings in settlements inside a protected area have undergone changes.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6668_1.pdf: 4537343 bytes, checksum: b1d354c9c6adf844dce72f2664ac6688 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Novos compósitos biocompatíveis à base de Pontos Quânticos de CdTe funcionalizados com o biopolímero quitosana, com elevada luminescência e promissoras possibilidades de aplicações biológicas foram obtidos. Adicionalmente, um novo compósito metálico foi sintetizado com o precursor polimérico nanoparticulado, para fins de obtenção de um novo material passível de aplicação em terapia fotodinâmica. A otimização de alguns parâmetros físico-químicos da quitosana tais como solubilização em meio aquoso neutro e diminuição da viscosidade intrínseca como recurso para a síntese do material polimérico particulado, constituiu-se numa das etapas inicias do presente trabalho. Reações de desacetilação e hidrólise oxidativa foram realizadas, além da sistematização da relação entre a concentração da quitosana e de seu agente reticulante, em busca de uma configuração adequada para a obtenção de partículas com menores diâmetros e elevada carga superficial, o que potencializa a aplicabilidade biológica das mesmas. A partir daí foram obtidos seus compósitos metálicos e semicondutores. Os resultados apresentados indicam que o processo de desacetilação e despolimerização mostraram-se eficientes, fornecendo material com alto grau de desacetilação, atingindo valores superiores a 99% e viscosidades reduzidas com relação ao material comercial de partida. Nanopartículas de quitosana com diâmetro médio de 18 nm e potencial zeta de 36,58 mV foram obtidas em meio livre de ácido. Os compósitos metálicos se apresentaram como sistemas core-shell e exibiram tendências à aglomeração e precipitação em regime coloidal enquanto que os compósitos semicondutores apresentaram boa estabilidade ótica e coloidal, ampliando suas perspectivas de aplicabilidade para os fins mencionados acima. Um novo compósito semicondutor foi sintetizado, utilizando-se a quitosana em sua forma salina como cloridrato de quitosana. A utilização desse compósito luminescente para fins de marcação in vitro de células de cultura de Cândida Albicans e melanona foi realizada. Fatores relativos à obtenção do nanomaterial polimérico, bem como o tratamento químico inicial, e seus compósitos foram apresentados e discutidos

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-28T19:24:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE-ANDRÉ BARROS- versão biblioteca.pdf: 7101014 bytes, checksum: 9b4bfaccc16e54d3b111b7f51ab16776 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T19:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE-ANDRÉ BARROS- versão biblioteca.pdf: 7101014 bytes, checksum: 9b4bfaccc16e54d3b111b7f51ab16776 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / CNPQ / O câncer é tratado, atualmente, como uma epidemia global e apesar dessa grande expressividade epidemiológica a base terapêutica utilizada no combate ao câncer limita-se a quimioterapia, a radioterapia e a cirurgia. Esses tratamentos apresentam uma série de limitações e efeitos adversos. Hipertermia é uma proposta de tratamento de câncer onde as células do tumor são afetadas pela elevação da temperatura local de acordo com a temperatura e o tempo de exposição à fonte de calor. O objetivo desse trabalho foi testar os efeitos da hipertermia obtidos através de uma técnica baseada no uso do ultrassom para irradiar sementes de ouro inseridas no interior de tumores sólidos. Neste sentido, o presente trabalho avaliou a eficácia desta técnica em modelos computacionais, in vitro e pré-clínicos. Para definir a forma geométrica e a difusão de calor da semente de ouro, foi utilizado um código computacional com base na equação de difusão de calor. A partir dos parâmetros definidos teoricamente foi elaborada uma técnica cirúrgica para confirmação pré-clínica e foram realizadas terapias conjuntas usando doxorrubicina. Os resultados das simulações computacionais mostraram que as sementes com 0,8x10mm e 1x 10mm, irradiadas durante 600s com frequência 1,5 MHz produziram uma taxa de geração de calor igual a 6 x 106 W/m3. No modelo de tratamento por dose única os animais foram irradiados durante 30 min com a frequência de 1MHz e as temperaturas foram avaliadas nas regiões centrais e periféricas do tumor. Os resultados obtidos no tratamento por dose única mostraram que o aumento na temperatura foi capaz de produzir necrose coagulativa em 81,9 ±7,2% da área total do tumor. No tratamento por três doses, os animais foram irradiados durante 15min com intervalos de 5 dias. Os resultados apresentados pelos animais tratados com três doses mostraram taxa de inibição tumoral igual a 84.7%. A associação do prétratamento com sementes de ouro irradiadas com ultrassom e doxorrubicina reduziu a IC50 desse fármaco em cerca de 50% em cultura de células e apresentou 87% de inibição tumoral contra o carcinoma de Ehrlich. Podemos concluir, a partir dos nossos resultados, que a hipertermia produzida pela irradiação de sementes de ouro com ultrassom é um método eficaz na destruição de tumores sólidos e pode ser usado como um eficiente adjuvante na quimioterapia / O câncer é tratado, atualmente, como uma epidemia global e apesar dessa grande expressividade epidemiológica a base terapêutica utilizada no combate ao câncer limita-se a quimioterapia, a radioterapia e a cirurgia. Esses tratamentos apresentam uma série de limitações e efeitos adversos. Hipertermia é uma proposta de tratamento de câncer onde as células do tumor são afetadas pela elevação da temperatura local de acordo com a temperatura e o tempo de exposição à fonte de calor. O objetivo desse trabalho foi testar os efeitos da hipertermia obtidos através de uma técnica baseada no uso do ultrassom para irradiar sementes de ouro inseridas no interior de tumores sólidos. Neste sentido, o presente trabalho avaliou a eficácia desta técnica em modelos computacionais, in vitro e pré-clínicos. Para definir a forma geométrica e a difusão de calor da semente de ouro, foi utilizado um código computacional com base na equação de difusão de calor. A partir dos parâmetros definidos teoricamente foi elaborada uma técnica cirúrgica para confirmação pré-clínica e foram realizadas terapias conjuntas usando doxorrubicina. Os resultados das simulações computacionais mostraram que as sementes com 0,8x10mm e 1x 10mm, irradiadas durante 600s com frequência 1,5 MHz produziram uma taxa de geração de calor igual a 6 x 106 W/m3. No modelo de tratamento por dose única os animais foram irradiados durante 30 min com a frequência de 1MHz e as temperaturas foram avaliadas nas regiões centrais e periféricas do tumor. Os resultados obtidos no tratamento por dose única mostraram que o aumento na temperatura foi capaz de produzir necrose coagulativa em 81,9 ±7,2% da área total do tumor. No tratamento por três doses, os animais foram irradiados durante 15min com intervalos de 5 dias. Os resultados apresentados pelos animais tratados com três doses mostraram taxa de inibição tumoral igual a 84.7%. A associação do prétratamento com sementes de ouro irradiadas com ultrassom e doxorrubicina reduziu a IC50 desse fármaco em cerca de 50% em cultura de células e apresentou 87% de inibição tumoral contra o carcinoma de Ehrlich. Podemos concluir, a partir dos nossos resultados, que a hipertermia produzida pela irradiação de sementes de ouro com ultrassom é um método eficaz na destruição de tumores sólidos e pode ser usado como um eficiente adjuvante na quimioterapia

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-08-03T12:52:24Z No. of bitstreams: 1 Pedro Lemos de Almeida Junior.pdf: 3276258 bytes, checksum: 9cfc77040db57e5dc73048d5ce92da67 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T12:52:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Lemos de Almeida Junior.pdf: 3276258 bytes, checksum: 9cfc77040db57e5dc73048d5ce92da67 (MD5) Previous issue date: 2014-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of multilayer self-assembled films using the Layer Layer (LbL) approach has showed a high efficiency on the fabrication o ultrathin films. The LbL technique have been successfully and increasingly employed on developing new arquitectures for immobilization of enzymes, catalysts, electron mediators and other chemicals on conventional solid electrode surfaces for the development of electrochemical sensors and biosensors. This work followed two main paths: it was proposed the development and application of a new miniaturized dip-coating equipment, named LbL System, for the preparation of multilayers thin films on solid electrodes, and also a new method for the modification of gold electrodes for the immobilization of ferricyanide ions into a silica network, with application for the determination of nitrite ions. The proposed LbL System is automatic and has an embedded microcontroller that simplifies its hardware and software, and also favors its miniaturization. The system makes it possible all the modification process of being carried out automatically without attendance during the operation, only requiring the definition of some parameters by the user. The development of the equipment was based on a new concept of dip-coating, where, the solution flows to a fixed electrode instead of dipping the electrode in the solution, as it happens at all the commercial equipments, making possible to work with microvolumes of reagents and solutions keeping a high reproducibility of the modification process. The proposed new method for immobilization of ferricyanide ions on gold electrodes was based on its affinity with a silica network modified with a spacer containing amine terminal groups, anchored on the surface via silanol groups of the opposite terminal bound to other silanol groups of a self-assembled monolayer previously deposited on the metal. The gold modified electrode presents the voltammetric characteristic reversible signal of the redox pair Fe((III)/Fe(II), showing the maintenance of the Fe(III)/Fe(II) in the molecular arquitecture mounted on the metal surface. The modified electrode presented electrocatalytic activity for the reduction of nitrite ions and was successfully applied on a flow injection analysis system for analyses of natural waters, presenting a linear response range of 1x10-6 to 4x10-5 mol L-1 (r = 0.9995), with a detection limit of 0,53x10-6 mol L-1. / A elaboração de filmes contendo multicamadas automontadas utilizando a técnica camada sobre camada (LbL, do inglês “Layer by Layer”) tem se mostrado um método eficaz para a fabricação de filmes ultrafinos. Filmes LbL vêm sendo crescentemente empregados com sucesso na elaboração de novas arquiteturas para imobilização de enzimas, catalisadores, mediadores de elétrons e outras espécies na superfície de eletrodos sólidos convencionais para elaboração de sensores e biossensores eletroquímicos. Neste trabalho foram propostas duas vertentes. Primeiramente se descreve a fabricação e aplicação de um equipamento microcontrolado, denominado Sistema LbL, para a obtenção de filmes finos multicamadas sobre eletrodos sólidos. Em seguida se propõe um novo método para a modificação de eletrodo de ouro pela imobilização de íons ferricianeto em rede de sílica, com aplicação para determinação de íons nitrito. O Sistema LbL desenvolvido é automatizado e traz consigo um microcontrolador, que simplifica significativamente seu hardware e software, além de possibilitar sua miniaturização. O Sistema permite que todo o processo de modificação da superfície de eletrodos sólidos seja realizado automaticamente e sem requerer assistência durante a operação, cabendo ao usuário apenas a definição prévia de determinados parâmetros. O desenvolvimento do equipamento fundamentou-se em uma nova concepção de sistema dip-coating, em que ao invés de introduzir o eletrodo nas soluções, como realizado nos equipamentos comerciais, leva-se as soluções até o eletrodo, tendo como resultado um método de modificação que utiliza microvolumes de reagentes e soluções, com elevada reprodutibilidade do processo de modificação. O novo método, desenvolvido para imobilização de íons ferricianeto em eletrodo de ouro, baseou-se na afinidade dos íons ferricianeto por uma rede de sílica modificada com um espaçador contendo grupamentos amina terminais ancorado no eletrodo via grupos silanóis do terminal oposto, sendo este previamente fixado no eletrodo por condensação com grupos silanóis de uma monocamada automontada na superfície do ouro. Após a modificação, o eletrodo de ouro passa a apresentar o sinal voltamétrico reversível característico do par redox Fe(III)/Fe(II), demonstrando que a atividade redox é mantida na arquitetura molecular montada sobre a superfície do metal. O eletrodo modificado apresentou atividade eletrocatalítica para a redução de íons nitrito e foi aplicado com sucesso num sistema de análise por injeção em fluxo para análises de águas naturais, apresentando resposta linear na faixa de 1x10-6 a 4x10-5 mol L-1 (r = 0,9995), com limite de detecção de 0,53x10-6 mol L-1.

Orientador: Edison Zacarias da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amorim_EdgardPachecoMoreira_D.pdf: 19996179 bytes, checksum: a823584c3d800f79a9801386e5274f1f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A necessidade de ampliar a capacidade de processamento computacional produziu um intenso esforço científico e tecnológico para produzir circuitos eletrônicos cada vez menores. Recentemente, resultados experimentais e teóricos estabeleceram que nanofios de cobre e ouro sob tensão evoluem para cadeias atômicas, o menor condutor possível. Neste trabalho, utilizando dinâmica molecular tight-binding observamos a evolução dinâmica de nanofios de cobre sob tensão nas direções cristalográficas [100], [110] e [111] elongando-os até a ruptura. As estruturas obtidas antes da ruptura foram usadas para iniciar os cálculos de primeiros-princípios baseado na teoria do funcional da densidade nas aproximações de densidade local e gradiente generalizado (LDA e GGA) até observamos novamente a ruptura. O nanofio elongado na direção [111] foi dopado com impurezas de H, B, C, N, O, S e N2 e elongado para verificarmos como as impurezas afetam suas propriedades estruturais e eletrônicas. Constatamos um efeito mecanoquímico devido a inserção de N e N2 que formam ligações p-d estáveis e muito fortes, causando o rearranjo das pontas adicionando mais átomos a cadeia atômica linear, sugerindo que nanofios unidimensionais maiores poderiam ser obtidos se produzidos em atmosferas nitrogenadas. Observamos as diferenças e similaridades na evolução dinâmica de nanofios de cobre e ouro elongados na direção [111]. Em ambos os metais, o primeiro rearranjo significativo ocorre devido a um átomo do interior do nanofio que vai para sua superfície. Objetivando compreender melhor este efeito, consideramos suas configurações ocas ou de camada única. Comparamos as forças calculadas suportadas pelos nanofios e mostramos que os nanofios de parede única podem suportar forças maiores antes do seu primeiro rearranjo estrutural em ambos os metais comparados aos nanofios originais. Investigamos também a dependência das forças máximas sustentadas pelos nanofios de parede única com respeito ao diâmetro. Nossos resultados sugerem que nanofios de cobre suportam mais tensão uniaxial do que os de ouro além de evoluir para cadeias atômicas lineares menores, indicando uma menor maleabilidade do cobre comparado ao ouro, como observado no sólido macroscópico. Experimentos mostraram que nanofios de ouro formados ao longo da direção [110] reconstroem sob tensão como estruturas helicoidais. Através de sua evolução dinâmica, nossos cálculos mostram que estes nanofios intrinsecamente tornam-se helicoidais devido aos planos (111) compactos que formam um ângulo com a direção de elongação mantendo o registro do seu arranjo angular inicial, além da tendência dos átomos do interior migrarem para sua superfície reconstruindo-a como {111} que é a superfície de mais baixa energia livre. Estes nanofios evoluem sob tensão formando cadeias atômicas lineares mais longas do que nanofios elongados em outras direções porque suas pontas são menos simétricas. Na configuração próxima a ruptura, estudamos a estrutura eletrônica de átomos de diferentes coordenações com cálculos ab-initio na aproximação GGA. Consideramos também outros nanofios [110] de diferentes diâmetros e comprimentos, mostrando que também evoluem para estruturas helicoidais. Discutimos porque este comportamento é observado em nanofios de ouro e inexiste no cobre embora sejam metais isoeletrônicos / Abstract: The search to increase the computational processing capability produced intense scientic and technological efforts to make electronic circuits smaller. Recently, experimental and theoretical results established that copper and gold nanowires under tension evolve to atomic chains, the smallest conductors possible. In this work, using tight-binding molecular dynamics, we observing the dynamical evolution of copper nanowires under tension along [100], [110] and [111] crystallographic directions until their rupture. The structures obtained before the rupture were used to start first-principles calculations based on the density functional theory in the local density and generalized gradient approximations (LDA and GGA) until we observed their rupture again. The nanowire elongated in the [111] direction was doped with H, B, C, N, O, S and N2 and it was pulled to verify how the impurities affect its structural and electronic properties. We found a mechanochemical effect due to the insertion of N and N2 which form stable and very strong p-d bonds, causing the rearrangement of tips, adding more atoms to the linear atomic chain, suggesting that larger one-dimensional nanowires could be obtained if produced in nitrogen atmospheres. We observe the differences and similarities in the dynamical evolution of copper and gold nanowires elongated along [111] direction. In both metals, the first signicant arrangement occurs due to one atom from inside the nanowire which goes to the surface. To achieve a better understanding about this effect, we considered their hollow configurations or single wall nanowires. We compare the calculated sustained forces by the nanowires and we show that single wall nanowires can support larger forces before their first structural rearrangement in both metals compared to the original nanowires. We also investigate the dependence of maximum sustained forces by the single wall nanowires with their diameters. Our results suggest that copper nanowires support more uniaxial tension than the gold ones besides to evolve to smaller linear atomic chains, suggesting a smaller malleability of copper when compared with gold, as observed in bulk. Experiments showed that gold nanowires formed along the [110] direction reconstruct under tension as helicoidal structures. Through the dynamical evolution, our calculations show that these nanowires become helicoidal due to the (111) compact planes which form at an angle with the elongation direction keeping registry of their initial angular arrangement, besides the tendency of inside atoms going to their surface reconstructing as {111} surface which is the lower free energy surface. These nanowires evolve under tension forming longer linear atomic chains than the nanowires pulled along other directions because their tips are less symmetrical. In a configuration close the rupture, we studied the electronic structure of distinct coordination atoms with ab-initio calculations in GGA approximation. We also considered other [110] nanowires with different diameters and lengths showing that they also evolve to helicoidal structures and we discuss why this behavior is observed in gold nanowires and nonexistent in cooper, even so these metal are isoelectronics / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Frederico Mathias Mazzucchelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meneghetti_CarlaBeni_M.pdf: 244700 bytes, checksum: 5e567e29575223e9039dd324d4cc993e (MD5) Previous issue date: 2006 / Mestrado / Historia Economica / Mestre em Desenvolvimento Econômico