Purpose: Sperm nuclear proteins and DNA integrity have been implicated in infertility and treatment failures. High stallion to stallion variability is observed in sperm cryopreservation protocols. The cells are destroyed with harsh chemicals prior to using biochemical assays to test sperm DNA quality. The feasibility of using Raman spectrometry in combination with a laser trap for non-destructive micromanipulation and characterization of DNA damage in motile stallion and human sperm is experimentally investigated in this thesis. Methods: Live stallion sperms were subjected to controlled cellular damage: (a) four grades of chemically induced oxidative stress using Xanthine – Xanthine Oxidase (b) three grades of osmotic stress using PBS and (c) membrane damage using thermal shock. Live human sperm DNA disintegration with time and oxidative stress were explored on fresh, cryopreserved and swim-up categories. The specimens ranged from sub-fertile patients to fertile donors in a limited study. Post-treatment sperms resuspended in sperm media, placed on a quartz coverslip were trapped with a 785 nm, 25 mW laser, using a 1.4 NA, 60X, water immersion microscope objective. A Raman spectrum of a trapped cell was acquired for 20 – 30 seconds. The spectra from 20 – 40 cells from each specimen were analysed in the 630 cm-1 – 1630 cm-1 region using statistical variance and PCA. Results: The Raman spectra from trapped motile sperm head contain intense peaks that did not require smoothing prior to analysis. PCA of the Raman spectra could not resolve the different grades of applied osmotic and oxidative stress in stallion cells. PCA showed high variability between specimens from the same stallion and between stallions, with distinct clustering by ejaculate. Membrane damage study and spectra from extended trapping also showed distinct specimen to specimen difference within and between stallions. Specimen to specimen variability is observed in motility and viability tests on 1000s of stallion cells using CASA and flow cytometry. Human sperms showed some clustering by category, time, stress and motility and appeared more sensitive to the tests than stallion sperms. Conclusions: Raman spectra originate from the dense region of the trapped sperm head and resemble the fingerprint of dense calf thymus DNA. The cells show species specific response to the applied stress/damage. Stallion sperms show high variability between ejaculates that could not be differentiated by stallions. Human cells appear more sensitive to the applied processes. LTRS of live sperms needs further detailed research, cross correlated with other established complementary techniques, to identify spectral bands that are most sensitive to the various grades of induced DNA and membrane damage.

A espectroscopia Raman é uma das tecnologias ópticas que tem ganho cada vez mais destaque na oncologia. Esta tecnologia fornece a composição molecular dos mais variados tipos de amostras, inclusive biofluidos, células e tecidos. Na tentativa de avaliar sua aplicação em lesões bucais, o objetivo deste trabalho foi obter um perfil espectral dos distúrbios epiteliais nãodisplásicos, displásicos, e do carcinoma espinocelular bucal, bem como verificar a possibilidade diagnosticar estas alterações pelos espectros. Inicialmente, foram usados 44 amostras de mucosa bucal em blocos de parafina, com diagnóstico de hiperplasia epitelial, hiperparaceratose, displasia epitelial e carcinoma espinocelular bucal. Da porção epitelial de cada uma destas amostras foram obtidos 10 espectros Raman. A média dos espectros de cada alteração gerou um perfil espectral correspondente à sua composição química. Os resultados desta análise apresentaram picos ou bandas espectrais referentes a moléculas usualmente encontradas nos tecidos biológicos: proteínas, lipídios e DNA. Em seguida, os dados espectrais foram submetidos a análise dos componentes principais (PCA) e análise discriminante linear (LDA), onde foi encontrada uma eficiência de 86,36% no uso da Espectroscopia Raman para o diagnóstico de alterações epiteliais. A validade do método foi comprovada pela Curva Roc resultando em 91% de sensibilidade e 96,9% de especificidade. Em um segundo momento, com a finalidade de avaliar a influência da fixação com formalina nas análises espectrais, a superfície epitelial de uma amostra de tecido bucal fresca ex vivo foi submetida a análise pela Espectroscopia Raman e armazenada em formalina tamponada a 10% por 24h para posteriormente se obter outro espectro. A análise comparativa entre os perfis espectrais de uma mesma amostra antes e após a fixação, demonstraram diferenças em relação aos picos de proteínas e DNA, que podem modificar o perfil espectral da alteração analisada e, portanto, gerar algum erro de classificação. De maneira geral, pelos resultados desta pesquisa, observou-se que a Espectroscopia Raman é uma tecnologia eficiente para identificar a composição molecular de amostras de tecido, seja imediatamente após a excisão cirúrgica, fixação em formalina ou emblocadas em parafina. Entretanto, deve-se considerar que estas a diferentes formas de condicionamento influenciarão diretamente no resultado dos espectros. / Raman spectroscopy (RS) is one of the optical technologies that has garnered a great deal of interest in oncology. This technology provides the molecular composition of various types of samples, including biofluids, cells and tissues. In an attempt to assess its application in oral lesions, the purpose of this study was to obtain a spectral profile of epithelial disorders non-dysplastic, dysplastic, and oral squamous cell carcinoma, as well as checking the ability to diagnose these changes by the spectra. Initially, 44 samples of oral mucosa formali-fixed paraffin embebed were used with epithelial hyperplasia, hyperparakeratosis, epithelial dysplasia and oral squamous cell carcinoma. From the epithelial area of each sample were obtained 10 Raman spectra. The average of the spectra of each change generated a spectral profile corresponding to its chemical composition. Results of this analysis showed peaks or spectral bands related to molecules generally found in biological tissues: proteins, lipids and DNA. Then the spectral data were submitted to principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA), which was found 86.36% efficiency in the use of Raman spectroscopy (RS) for diagnosis of epithelial changes. The validity of the method was confirmed by Roc curve resulting in 91% sensitivity and 96.9% specificity. In a second step, in order to evaluate the influence of fixation with formalin in the spectral analysis, the epithelial surface of a sample of freshly biopsied oral tissue was subjected to analysis by RS and stored in 10% formalin for 24 hours for later obtain another spectrum. The comparative analysis of the spectral profiles of the same sample, before and after fixation, shows differences relative to spectral peaks of proteins and DNA that can modify the spectral profile of the analyzed change and thus generate some misclassification. In general, the results of this research, it was observed that Raman spectroscopy is an efficient technology to identify the molecular composition of tissue samples, either immediately after surgical excision, either after fixation in formalin and embedded in paraffin. However, it should be considered that these different means of conditioning will influence the outcome of the spectra.

85f. / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-04-23T18:52:45Z No. of bitstreams: 1 Tese - Marcio Vieira Lisboa.pdf: 10236609 bytes, checksum: 1c40b1849bf81193dee4ed9d60f78683 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-05-08T11:41:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Marcio Vieira Lisboa.pdf: 10236609 bytes, checksum: 1c40b1849bf81193dee4ed9d60f78683 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-08T11:41:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Marcio Vieira Lisboa.pdf: 10236609 bytes, checksum: 1c40b1849bf81193dee4ed9d60f78683 (MD5) Previous issue date: 2008 / A ação da oclusão sobre as Disfunções Temporomandibulares (DTM) ainda é indefinida, principalmente em relação à função muscular. Por isso, terapêuticas não invasivas e reversíveis, como o laser, são terapias válidas e aceitas na literatura. O objetivo desse estudo é avaliar possíveis alterações no músculo masseter de ratos submetidos à laserterapia após alteração oclusal. Foram utilizados 40 ratos Wistar, divididos aleatoriamente em quatro grupos, sendo 10 para o grupo controle, 10 para o grupo Desgaste Oclusal (DE), 10 para o grupo DE + Laserterapia (l830nm) com dose de 4J/cm2 e 10 para o grupo DE + Relaxante Muscular (Dantrolene 2,5 mg/Kg). As cúspides superiores e inferiores dos molares esquerdos dos ratos foram desgastadas com broca diamantada sob refrigeração de solução salina. Os ratos do grupo controle não tiveram desgaste oclusal. Metade dos ratos de cada grupo foi sacrificada aos 14 dias e a outra metade 30 dias após o desgaste oclusal. Após o período experimental, o músculo masseter foi removido do lado ipsilateral ao desgaste oclusal em cada animal e, então, processado para microscopia de luz, microscopia eletrônica de transmissão e mensuração da intensidade Raman para o fosfato de cálcio precipitado nas fibras musculares. Não houve diferença entre os grupos na análise por microscopia de luz, apenas a microscopia de transmissão foi capaz de detectar injúria intracelular nas fibras do grupo DE: mitocôndrias edemaciadas, com perda de cristas e matriz clara; hipercontração da banda I; miofibrilas desorganizadas e presença de numerosos vacúolos. Nos grupos tratados com laser e farmacoterapia, a ultra-morfologia apresentou-se semelhante a do grupo controle. Quanto ao fosfato de cálcio, houve diminuição da intensidade Raman no grupo laser 30 dias. De acordo com os resultados, houve alterações nas fibras musculares do masseter ipsilateral ao desgaste oclusal unilateral em ratos Wistar, no entanto, a laserterapia e a farmacoterapia contribuíram moderadamente como forma de tratamento para o masseter nas condições estudadas. / Salvador

A espectroscopia Raman é uma das tecnologias ópticas que tem ganho cada vez mais destaque na oncologia. Esta tecnologia fornece a composição molecular dos mais variados tipos de amostras, inclusive biofluidos, células e tecidos. Na tentativa de avaliar sua aplicação em lesões bucais, o objetivo deste trabalho foi obter um perfil espectral dos distúrbios epiteliais nãodisplásicos, displásicos, e do carcinoma espinocelular bucal, bem como verificar a possibilidade diagnosticar estas alterações pelos espectros. Inicialmente, foram usados 44 amostras de mucosa bucal em blocos de parafina, com diagnóstico de hiperplasia epitelial, hiperparaceratose, displasia epitelial e carcinoma espinocelular bucal. Da porção epitelial de cada uma destas amostras foram obtidos 10 espectros Raman. A média dos espectros de cada alteração gerou um perfil espectral correspondente à sua composição química. Os resultados desta análise apresentaram picos ou bandas espectrais referentes a moléculas usualmente encontradas nos tecidos biológicos: proteínas, lipídios e DNA. Em seguida, os dados espectrais foram submetidos a análise dos componentes principais (PCA) e análise discriminante linear (LDA), onde foi encontrada uma eficiência de 86,36% no uso da Espectroscopia Raman para o diagnóstico de alterações epiteliais. A validade do método foi comprovada pela Curva Roc resultando em 91% de sensibilidade e 96,9% de especificidade. Em um segundo momento, com a finalidade de avaliar a influência da fixação com formalina nas análises espectrais, a superfície epitelial de uma amostra de tecido bucal fresca ex vivo foi submetida a análise pela Espectroscopia Raman e armazenada em formalina tamponada a 10% por 24h para posteriormente se obter outro espectro. A análise comparativa entre os perfis espectrais de uma mesma amostra antes e após a fixação, demonstraram diferenças em relação aos picos de proteínas e DNA, que podem modificar o perfil espectral da alteração analisada e, portanto, gerar algum erro de classificação. De maneira geral, pelos resultados desta pesquisa, observou-se que a Espectroscopia Raman é uma tecnologia eficiente para identificar a composição molecular de amostras de tecido, seja imediatamente após a excisão cirúrgica, fixação em formalina ou emblocadas em parafina. Entretanto, deve-se considerar que estas a diferentes formas de condicionamento influenciarão diretamente no resultado dos espectros. / Raman spectroscopy (RS) is one of the optical technologies that has garnered a great deal of interest in oncology. This technology provides the molecular composition of various types of samples, including biofluids, cells and tissues. In an attempt to assess its application in oral lesions, the purpose of this study was to obtain a spectral profile of epithelial disorders non-dysplastic, dysplastic, and oral squamous cell carcinoma, as well as checking the ability to diagnose these changes by the spectra. Initially, 44 samples of oral mucosa formali-fixed paraffin embebed were used with epithelial hyperplasia, hyperparakeratosis, epithelial dysplasia and oral squamous cell carcinoma. From the epithelial area of each sample were obtained 10 Raman spectra. The average of the spectra of each change generated a spectral profile corresponding to its chemical composition. Results of this analysis showed peaks or spectral bands related to molecules generally found in biological tissues: proteins, lipids and DNA. Then the spectral data were submitted to principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA), which was found 86.36% efficiency in the use of Raman spectroscopy (RS) for diagnosis of epithelial changes. The validity of the method was confirmed by Roc curve resulting in 91% sensitivity and 96.9% specificity. In a second step, in order to evaluate the influence of fixation with formalin in the spectral analysis, the epithelial surface of a sample of freshly biopsied oral tissue was subjected to analysis by RS and stored in 10% formalin for 24 hours for later obtain another spectrum. The comparative analysis of the spectral profiles of the same sample, before and after fixation, shows differences relative to spectral peaks of proteins and DNA that can modify the spectral profile of the analyzed change and thus generate some misclassification. In general, the results of this research, it was observed that Raman spectroscopy is an efficient technology to identify the molecular composition of tissue samples, either immediately after surgical excision, either after fixation in formalin and embedded in paraffin. However, it should be considered that these different means of conditioning will influence the outcome of the spectra.

A espectroscopia Raman é uma das tecnologias ópticas que tem ganho cada vez mais destaque na oncologia. Esta tecnologia fornece a composição molecular dos mais variados tipos de amostras, inclusive biofluidos, células e tecidos. Na tentativa de avaliar sua aplicação em lesões bucais, o objetivo deste trabalho foi obter um perfil espectral dos distúrbios epiteliais nãodisplásicos, displásicos, e do carcinoma espinocelular bucal, bem como verificar a possibilidade diagnosticar estas alterações pelos espectros. Inicialmente, foram usados 44 amostras de mucosa bucal em blocos de parafina, com diagnóstico de hiperplasia epitelial, hiperparaceratose, displasia epitelial e carcinoma espinocelular bucal. Da porção epitelial de cada uma destas amostras foram obtidos 10 espectros Raman. A média dos espectros de cada alteração gerou um perfil espectral correspondente à sua composição química. Os resultados desta análise apresentaram picos ou bandas espectrais referentes a moléculas usualmente encontradas nos tecidos biológicos: proteínas, lipídios e DNA. Em seguida, os dados espectrais foram submetidos a análise dos componentes principais (PCA) e análise discriminante linear (LDA), onde foi encontrada uma eficiência de 86,36% no uso da Espectroscopia Raman para o diagnóstico de alterações epiteliais. A validade do método foi comprovada pela Curva Roc resultando em 91% de sensibilidade e 96,9% de especificidade. Em um segundo momento, com a finalidade de avaliar a influência da fixação com formalina nas análises espectrais, a superfície epitelial de uma amostra de tecido bucal fresca ex vivo foi submetida a análise pela Espectroscopia Raman e armazenada em formalina tamponada a 10% por 24h para posteriormente se obter outro espectro. A análise comparativa entre os perfis espectrais de uma mesma amostra antes e após a fixação, demonstraram diferenças em relação aos picos de proteínas e DNA, que podem modificar o perfil espectral da alteração analisada e, portanto, gerar algum erro de classificação. De maneira geral, pelos resultados desta pesquisa, observou-se que a Espectroscopia Raman é uma tecnologia eficiente para identificar a composição molecular de amostras de tecido, seja imediatamente após a excisão cirúrgica, fixação em formalina ou emblocadas em parafina. Entretanto, deve-se considerar que estas a diferentes formas de condicionamento influenciarão diretamente no resultado dos espectros. / Raman spectroscopy (RS) is one of the optical technologies that has garnered a great deal of interest in oncology. This technology provides the molecular composition of various types of samples, including biofluids, cells and tissues. In an attempt to assess its application in oral lesions, the purpose of this study was to obtain a spectral profile of epithelial disorders non-dysplastic, dysplastic, and oral squamous cell carcinoma, as well as checking the ability to diagnose these changes by the spectra. Initially, 44 samples of oral mucosa formali-fixed paraffin embebed were used with epithelial hyperplasia, hyperparakeratosis, epithelial dysplasia and oral squamous cell carcinoma. From the epithelial area of each sample were obtained 10 Raman spectra. The average of the spectra of each change generated a spectral profile corresponding to its chemical composition. Results of this analysis showed peaks or spectral bands related to molecules generally found in biological tissues: proteins, lipids and DNA. Then the spectral data were submitted to principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA), which was found 86.36% efficiency in the use of Raman spectroscopy (RS) for diagnosis of epithelial changes. The validity of the method was confirmed by Roc curve resulting in 91% sensitivity and 96.9% specificity. In a second step, in order to evaluate the influence of fixation with formalin in the spectral analysis, the epithelial surface of a sample of freshly biopsied oral tissue was subjected to analysis by RS and stored in 10% formalin for 24 hours for later obtain another spectrum. The comparative analysis of the spectral profiles of the same sample, before and after fixation, shows differences relative to spectral peaks of proteins and DNA that can modify the spectral profile of the analyzed change and thus generate some misclassification. In general, the results of this research, it was observed that Raman spectroscopy is an efficient technology to identify the molecular composition of tissue samples, either immediately after surgical excision, either after fixation in formalin and embedded in paraffin. However, it should be considered that these different means of conditioning will influence the outcome of the spectra.

In order to explore the N-H stretching region of aliphatic amines, we performed a study of the Raman spectrum of n-propylamine at various concentrations in cyclohexane. Statistical analysis provided evidence of a second symmetric stretching vibration, which we were able to assign to nonhydrogen bonded NH2 groups. To obtain additional evidence on the existence of monomers in n-propylamine and to further study hydrogen bonding and Fermi resonance in aliphatic amines, we extended the investigation to the analysis of the Raman spectrum of this compound over an extended range of temperature in the neat liquid phase. This study corroborated our finding that the peak previously assigned to the symmetric stretching mode of hydrogen bonded amines is actually composed of two bands. Furthermore, trends in both the resolved band parameters and the Fermi resonance analysis were tabulated, allowing one to monitor the change in the N-H valence region with concentration and temperature.

The first part of my PhD work is about the lattice vibrations in silicon nanowires. First-principles calculations based on the linear response are performed to investigate the quantum confinement effect in lattice vibrations of silicon nanowires (SiNW). The radial breathing modes (RBM) are found in our calculations, which have a different size-dependent frequency shift compared with the optical modes. They are well explained by the elastic model. Finally, the relative activity of the Raman scattering in the smallest SiNW is calculated. The RBM can be clearly identified in the Raman spectrum, which can be used to estimate the size of nanowires in experiment. In the second part of my PhD work, we focus on the electron-hole pair (exciton) in semiconductor nanowires and its influence on the optical absorption spectra. First-principles calculations are performed for a hydrogen-passivated silicon nanowire with a diameter of 1.2 nm. Using plane wave and pseudopotentials, the quasiparticle states are calculated within the so-called GW approximation, and the electron-hole interaction is evaluated with the Bethe-Salpeter Equation (BSE). The enhanced excitonic effect is found in the absorption spectrum. The third part of my work is about the electronic structure in Si/Ge core-shell nanowires. The electronic band structure is studied with first-principles methods. Individual conduction and valence bands are found in the core part and the shell part, respectively. The band offsets are determined, which give rise to the spatial separation of electron and hole charge carriers in different regions of the nanowires. This allows for a novel-doping scheme that supplies the carriers into a separate region in order to avoid the scattering problem. This is the key factor to create high-speed devices. With the confinement effect, our results show important correction in the band offset compared with the bulk heterostructure. Finally, an optimum doping strategy is proposed based on our band-offset data.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VivianeHass.pdf: 12753582 bytes, checksum: 375b79db14124179b45aa6f1e68d193e (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluated the effect of prolonged exposure times on immediate (IM) and 6-month (6M) adhesive properties: degree of conversion within hybrid layer (DC), silver nitrate uptake (SNU) and resin-dentin bond strenght (μTBS) for three one-step self-etch adhesive systems (Adper Easy Bond [EB], Clearfil S3 Bond [CS3] and Go [GO]).Ninety caries-free extracted molars were included in this study being 45 for μTBS and SNU (n=5) and 45 for DC (n=5). The dentin surfaces were bonded according to the manufacturer’s instructions, but they were light-cured for 10, 20, and 40 s at 600mW/cm2. Bonded teeth for the μTBS test were sectioned in order to obtain stick-like specimens (0.8mm2) and tested under tensile stress 0.5mm/min). Two bonded sticks from each tooth were analyzed by scanning electron microscopy for SNU. The DC within the hybrid layer were evaluated with micro-Raman spectroscopy. All tests were performed IM and at 6M. Data were analyzed by a threeway repeated measures ANOVA and Tukey´s test (alpha=0.05).The prolonged exposure times increased the DC () [10s- 67.3±19.5; 20s- 84.6 ± 12.3 e 40s- 82.9 ±13.1] for all adhesives and decreased the SNU ()[10s- 24.8 ± 13.2; 20s- 13.3 ± 7.5 e 40s- 13.5 ± 9.3] significantly for all adhesives; however significant improvements in the μTBS (MPa) [10s- 17.3 ± 3.7; 20s- 31.9 ± 4.9 e 40s- 25.0 ± 3.7] and stable bond strengths after water storage [IM- 25.2 ± 7.3; 6M- 24.2 ± 7.2] were observed only for CS3. EB [IM- 35.9 ± 4.7; 6M- 28.0 ± 6.0] and GO [IM- 25.6 ± 5.0; 6M- 14,3 ± 3,7] decreased the μTBS after 6 months. The prolonged exposure times improved the DC within the hybrid layer and reduced the SNU for all adhesives, however this did not prevent the degradation of the adhesive interface. / Este estudo avaliou o efeito dafotoativação prolongadaem tempo imediato (IM) e após 6 meses de armazenamento em água (6M) nas propriedades adesivas: grau de conversão no interior da camada híbrida (GC), nanoinfiltração (NI) e na resistência de união (RU) à dentina de três sistemas adesivos autocondicionantes simplificados (AdperEasyOne [EO], Clearfil S3 Bond [CS3] e Go [GO]).As superfícies dentinárias de 90 molares humanos foram expostas e os adesivos aplicados conforme recomendações dos fabricantes, porém a fotoativação realizada nos tempos10, 20 e 40 s a 600 mW/cm2 depois restaurados com resina composta. Para RU e NI, os dentes restaurados foram seccionados para obtenção de corpos-deprova (cps) na forma de “palitos” (0,8 mm2) e testados por microtração a 0,5 mm/min. Dois cps de cada dente em cada condição experimental foram analisados por microscopia eletrônica de varredura. Para análise do GC, foram realizadas secções longitudinais em cada dente para obtenção de cps em formato de fatias e análise em espectroscopia micro-Raman. Os dados de RU, NI e GC de cada adesivo foram analisados por ANOVA de 3 fatores de medidas repetidas (adesivo vs. tempo de ativação vs. tempo de armazenagem) e teste de Tukey (α = 0,05).A fotoativação prolongada aumentou o GC() [10s- 67,3±19,5; 20s- 84,6 ± 12,3e 40s- 82,9 ± 13,1] para todos os adesivos e diminuiu a NI [10s- 24,8 ± 13,2; 20s- 13,3 ± 7,5e 40s- 13,5 ± 9,3] significativamente para todos os adesivos; contudo melhora significante na RU (MPa) [10s- 17,3 ± 3,7; 20s- 31,9 ± 4,9e 40s-25,0 ± 3,7] e estabilidade da adesão após 6 meses de armazenamento em água [IM- 25,2±7,3; 6M- 24,2 ± 7,2] foi observado somente para CS3. EO [IM- 35,9 ± 4,7; 6M- 28,0 ± 6,0] e GO [IM- 25,6 ± 5,0; 6M- 14,3 ± 3,7] reduziram os valores de RU após 6 meses. A fotoativação prolongada aumentou o GC dentro da camada híbrida e diminuiu a NI para todos os adesivos, porém não preveniu a degradação da interface adesiva.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-09-11T12:53:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruna Fortes Bittencourt Cunha.pdf: 3130140 bytes, checksum: d90679fac0607e3ac4941f81ab5cda09 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T12:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruna Fortes Bittencourt Cunha.pdf: 3130140 bytes, checksum: d90679fac0607e3ac4941f81ab5cda09 (MD5) Previous issue date: 2014-11-17 / O objetivo desse estudo foi analisar 1) o efeito do co-iniciador alternativo 4,4’bisdimetilaminobenzidrol (BZN) no grau de conversão (GC) e nas propriedades mecânicas e biológicas de resinas compostas experimentais e 2) a correlação entre metodologias empregadas para o teste de GC de resinas compostas. Para o Experimento 1, o co-iniciador BZN foi utilizado em três concentrações (0,2, 0,5 e 1,2), e o co-iniciador DMAEMA como controle, nas mesmas concentrações acima. A concentração molar entre canforoquinona (CQ) e os co-iniciadores foi mantida constante (1:1). As resinas compostas foram manipuladas e submetidas aos testes de microdureza (VHN), resistência à compressão e flexural (em MPa), módulo de elasticidade (em GPa), GC (em %, por meio de espectroscopia micro-Raman e FTIR com KBr), citotoxicidade in vitro (frente às células fibroblásticas 3T3) e avaliação in vitro da aderência de Candida albicans e Streptococcus mutans sobre as resinas experimentais. Para o Experimento 2, foram utilizadas as três resinas experimentais com DMAEMA (DMAEMA0,2, DMAEMA0,5 e DMAEMA1,2) foram submetidas a três testes para avaliação de GC: espectroscopia micro-Raman, Infravermelho por transformada de Fourier com aparelho de refletância total atenuada (FT-IR ATR) e FT-IR com confecção de pastilhas de KBr (FT-IR KBr). Os resultados do Experimento 1 foram submetidos ao teste ANOVA 1 fator e pós-teste de Tukey (α=0,05) e os dados do Experimento 2 foram analisados por ANOVA 2 fatores (concentração do co-iniciador x metodologia) e pós-teste de Tukey (α=0,05), e a correlação entre as três metodologias foi analisada por regressão linear múltipla. A significância da regressão e das variáveis independentes foi estimada por teste F e t, respectivamente, com 95% de confiança. Os resultados do Experimento 1 mostraram que as resinas compostas experimentais com o BZN apresentaram GC e propriedades mecânicas satisfatórias, além de serem consideradas atóxicas a fibroblastos 3T3. Ainda, a avaliação de aderência de Candida albicans e Streptococcus mutans revelou que as resinas com BZN apresentaram alto grau de inibição em diluição, comparado ao controle DMAEMA; para o Experimento 2, o GC das resinas compostas com o co-iniciador DMAEMA em diferentes concentrações não apresentou diferenças; porém, as três metodologias estudadas apresentaram forte correlação positiva (r2:0,95). Conclui-se que a inclusão do co-iniciador BZN fornece potencial antimicrobiano à resina composta, sem comprometer o grau de conversão e as propriedades mecânicas da mesma. E que as três metodologias estudadas influenciaram os valores obtidos de GC, na sequência: micro-Raman > FT-IR ATR > FT-IR com KBr. / The aim of this study was to examine 1) the effect of the alternative coinitiator 4,4'bis dymethilaminobenzydrol (BZN) in degree of conversion (DC) and mechanical and biological properties of experimental resin composites and 2) the correlation between methods used to analyze DC of resin composites. In Experiment 1, the coinitiator BZN was used in three concentrations (0.2, 0.5 and 1.2), and the coinitiator DMAEMA as control at the same concentrations as above. The molar concentration of camphorquinone (CQ) and coinitiators was kept constant (1:1). The composites were manipulated and submitted to microhardness test (VHN), flexural and compressive strength (in MPa), elastic modulus (GPa), DC (in %, by micro-Raman spectroscopy and FT-IR), in vitro cytotoxicity (against 3T3 fibroblastic cells) and in vitro evaluation of Candida albicans and Streptococcus mutans adhesion on the experimental resins. In Experiment 2, the three experimental resins with DMAEMA (DMAEMA0.2, DMAEMA0.5 and DMAEMA1.2) were used. The groups were subjected to three tests to assess DC: micro-Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflectance (FT-IR ATR) and FT-IR with preparation of KBr pellets (FT-IR KBr). The results of Experiment 1 were subjected to one-way ANOVA and Tukey post-test (α = 0.05) and data from Experiment 2 were analyzed by two-way ANOVA (coinitiator concentration versus methodology) and Tukey post-test (α = 0.05). The correlation between the three methods was analyzed by multiple linear regression. The significance of the regression and the independent variables was estimated by F and t tests, with 95% of confidence. The results of Experiment 1 showed that the experimental composite resin with BZN showed satisfactory DC and mechanical properties, and was considered nontoxic against 3T3 fibroblasts. Also, the evaluation of Candida albicans and Streptococcus mutans adhesion revealed that BZN resins exhibited a high degree of inhibition compared to control resins with DMAEMA; for Experiment 2, DC of composites with DMAEMA at the three different concentrations did not show significant differences; however, the three methodologies analyzed showed a strong positive correlation (r2: 0.95), It was concluded that the inclusion of the coinitiator BZN provides antimicrobial potential to resin composites, without compromising degree of conversion and mechanical properties. Also, the three methodologies influenced DC values, as follows: micro- Raman > FT-IR ATR > FT-IR with KBr.

Объект исследования – наноразмерные пленки двумерно упорядоченного линейно - цепочечного углерода на металлической подложке без примесей и с примесями. Цель работы – теоретическое исследование структурных, механических и колебательных свойств наноразмерных пленок двумерно упорядоченного линейно - цепочечного углерода на металлической подложке. Методы исследования: метода функционала плотности (DFT), сделан обзор экспериментальных и теоретических работ по применению DFT для вычисления структурных, упругих и колебательных свойств; использование пакетов ABINIT и Quantum-Espresso в приближении DFT; графическое представление результатов с помощью программного обеспечения MS Office Excel и Origin Pro. Результаты работы: рассчитан спектр комбинационного рассеяние ЛЦУ пленок; совмещение экспериментального и расчетного спектров комбинационного рассеяния для линейной структурной модели кристалла карбина; анализ возможности аттестации линейно-цепочечных структур методом КРС. / The object of investigation is nanosized films of two-dimensionally ordered linear-chained carbon on a metal substrate without impurities and with impurities. The aim of the work is a theoretical study of structural, mechanical and vibrational properties of nanosized films of two - dimensional ordered linear - chain carbon on a metallic substrate. Research methods: density functional method (DFT), an overview of experimental and theoretical works on DFT application for calculation of structural, elastic and vibrational properties; the use of Abinit and Quantum-Espresso packages in the DFT approximation; graphical representation of results. The results of the work: the spectrum of Raman scattering of LCC films was calculated; combining the experimental and calculated Raman spectra for the linear structural model of a carbyne crystal, analysis of the possibility of characterization of linear-chained structures by the Raman spectroscopy method was performed.