Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-29T17:35:36Z No. of bitstreams: 5 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T17:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 5 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Monografia wendell.pdf: 1808073 bytes, checksum: e9d8afb74ac6d7bcafeb0dda6ba6bba8 (MD5) Previous issue date: 2015-04-23 / CAPES / A frequência de infecções hospitalares por fungos patogênicos tem aumentado substancialmente nas últimas décadas, acarretando altos níveis de mortalidade que atingem até 60% dos óbitos, frequentes em pacientes graves internados em Unidades de Terapia Intensiva. Testes específicos para diagnóstico de septicemia por Candida albicans possuem altos custos e necessitam um longo tempo para a obtenção de resultados. Diante desse quadro e considerando a necessidade da constante busca por alternativas no diagnóstico de septicemias por Candida albicans, nesse trabalho foi desenvolvido e avaliado uma nova plataforma de sensoriamento para um imunossensor óptico, baseado em Ressonância Localizada de Plasmon. Ressonância de Plasmon corresponde a oscilação coletiva dos elétrons de condução em resposta à excitação óptica promovida pela aplicação de um campo eletromagnético externo. A plataforma de sensoriamento corresponde a uma lâmina de vidro com nanopartículas de prata aderidas em sua superfície e funcionalizadas com anticorpos monoclonais anti-candida da classe das imunoglobulinas IgG. As nanopartículas utilizadas foram avaliadas por microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de absorção, indicando a presença de nanoestruturas com diâmetro médio de 15 nm. Moléculas de cisteamina foram utilizadas como ligantes no processo de funcionalização de anticorpos e glicina foi explorada como bloqueadores dos sítios não funcionalizados da plataforma. Os experimentos com diferentes concentrações de anticorpos foram realizados em quadruplicadas. Foi observado que quando adicionada cisteamina, glicina e anticorpos o pico de ressonância de Plasmon do sistema sofre um deslocamento para a região vermelha do espectro. Verificou-se deslocamentos do pico de Plasmon de até 30 nm. Na avaliação da plataforma como sensor de antígeno de Candida albicans, a detecção de diferentes concentrações de antígeno foi demonstrada. Plataformas de sensoriamento foram imersas em solução de PBS contendo antígenos nas alíquotas de 50 ng/mL, 100 ng/mL, 200 ng/mL e 300 ng/mL, por um período de 1 hora, seguido de lavagem com água MiliQ. Os resultados mostram a capacidade do sistema em identificar alíquotas maiores que 50 ng/mL de antígeno de Candida albicans, indicando a possibilidade do uso da plataforma desenvolvida como imunossensor para Candida. / The frequency of hospital infections by pathogenic fungi has increased substantially in recent decades, leading to high levels of mortality reaching up to 60% of deaths, common in critically ill patients in intensive care units. Specific tests for the diagnosis of sepsis due to Candida albicans have high cost and require a long time to obtain results. Given this situation and considering the need for constant search for alternatives in the diagnosis of septicemia by Candida albicans, this work was developed and evaluated a new sensing platform for an optical immunosensor based on Resonance Localized Plasmon. Plasmon resonance corresponds to collective oscillation of conduction electrons in response to optical excitation promoted by the application of an external electromagnetic field. The sensing platform corresponds to a glass slide with nanoparticles of silver adhered on its surface and functionalized with monoclonal anti-candida antibodies of the IgG class of immunoglobulins. The nanoparticles used were evaluated by transmission electron microscopy and absorption spectroscopy, indicating the presence of nanostructures with an average diameter of 15 nm. Cysteamine molecules were used as ligands in the antibodies functionalization process and glycine as blockers of non-functionalized sites of the platform. Experiments with different concentrations of antibodies were performed in quadruplicate. It was observed that when added cysteine, glycine peak and antibodies specific Plasmon resonance is shifted to the red region of the spectrum. Peak shifts were found to Plasmon up to 54 nm. In the evaluation of the platform as a Candida albicans antigens sensor different antigen concentrations was demonstrated. The sensing platforms were immersed in PBS solution containing dilutions of antigens in 50 ng/mL, 100 ng/mL, 200 ng/mL to 300 ng/mL for a period of 1 hour, followed by washing with MilliQ water. The results show the system ability to identify higher dilutions than 50 ng/mL of Candida albicans antigen, indicating the possibility of the use of the platform as developed immunosensor for Candida.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-06Bitstream added on 2014-06-13T18:38:54Z : No. of bitstreams: 1 klein_is_me_araiq.pdf: 1781422 bytes, checksum: 6f5028c57d1a8baefe1e772753ae105c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Vidros no sistema binário NaPO3-WO3 vem despertando intenso interesse acadêmico e tecnológico devido as suas propriedades ópticas promissoras tais como fotocromismo, termocromismo e eletrocromismo, bem como altos índices de refração não-lineares. Contudo, um estudo de inclusão de nanopartículas metálicas nestes vidros ainda não foi desenvolvido, o que poderia potencializar as suas aplicações já conhecidas. Neste trabalho, foram obtidos vidros no sistema NaPO3-WO3-Ag2O, em que a concentração de óxido de tungstênio foi mantida fixa a 50% em mol, e variou-se a concentração de prata. A presença das nanopartículas de Ag em vidros submetidos a tratamento térmico foi confirmada por Microscopia Eletrônica de Transmissão, em que foi obtido o tamanho médio das partículas em função da concentração de Ag. No sistema estudado, foi confirmada a presença das unidades estruturais constituintes do sistema binário NaPO3-WO3, utilizando-se diversas técnicas espectroscópicas. A coloração dos vidros depende da concentração de prata incluída no sistema, em que as concentrações mais baixas (5-10% em mol) apresentam coloração vermelha, e em vidros contendo 12,5 a 20% em mols do metal apresentam coloração amarela. A fim de elucidar as diferenças entre estes domínios de concentração e coloração, diversas espectroscopias foram utilizadas, incluido Espectroscopia de Fotoelétrons induzida por raios- X (XPS), a qual permitiu concluir que todas as amostras possuem apenas tungstênio no seu estado mais oxidado (W+6), estando apenas “parcialmente” reduzido pela influência da prata nas amostras. Sugere-se que as diferenças entre os vidros então se devam principalmente na influência das ressonâncias de plasmon apresentadas pelas nanopartículas metálicas, sendo estas confirmadas por Espectroscopia Eletrônica na região do UV-Vis. / Glasses in binary system NaPO3-WO3 are of great interest due to its promising optical properties, such as photochromism, thermochromism and electrochromism, as well as high non-linear refraction index. However, a study concerning metallic nanoparticle inclusion into these glasses has not been reported yet. In this work, glasses in the system NaPO3-WO3-Ag2O were prepared keeping tungsten oxide concentration constant at 50% mol concentration rate and varying silver concentration. Glass samples submitted to adequate thermal treatment shown the presence of Ag nanoparticles confirmed by Transmission Electron Microscopy, which allowed to determine nanoparticle average size versus Ag concentration. In this system, the constituting structural units of the binary system NaPO3-WO3 were confirmed by several spectroscopic techniques. The coloration of glasses is directly correlated to silver concentration, showing a red color at lower amount of silver (5-10% mol) and yellowish for silver concentration in the range from 12.5 to 20% mol. To understand this behavior, several spectroscopy techniques were used, including X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), indicating the presence of tungsten only in its most oxidized form (W+6) been only “partially” reduced by the influence of silver. We suggest that the difference between the glasses arise mostly on plasmon resonance of the metallic nanoparticles, confirmed by UV-Vis Electronic Spectroscopy.

Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damos_FlavioSantos_D.pdf: 8044516 bytes, checksum: a3443f4130ad6150c52dfa20c571bb04 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho descreve as aplicações da ressonância de plásmon de superfície (surface plasmon resonance-SPR) e da microbalança de cristal de quartzo (quartz crystal microbalance-QCM) na investigação de processos interfaciais, visando o melhor entendimento e aplicação dos sistemas investigados bem como o estabelecimento das aplicações da técnica SPR aliada à eletroquímica. Neste sentido são apresentadas investigações do comportamento óptico-eletroquímico da molécula de azul de metileno (sistema 1), polímeros condutores (sistema 2) e monocamadas auto-organizadas (sistema 3). A escolha de tais sistemas, embora distintos, tem a finalidade de exploração ampla da técnica SPR na investigação de processos superficiais e interfaciais. O uso da técnica SPR na investigação do sistema 1 mostra a sua aplicabilidade no monitoramento do intumescimento de filmes em dimensões nanométricas e a investigação de processos adsortivos e difusionais com elevada sensibilidade. Assim sendo, a técnica SPR foi aplicada na investigação de processos de formação de filmes finos de polímeros condutores, bem como os processos de dopagem destes filmes. Neste sentido, foi investigada a eletropolimerização do pirrol e da polianilina bem como o efeito de dopantes aniônicos sobre as propriedades ópticas e eletroquímicas destes materiais. As medidas ópticas obtidas foram correlacionadas aos processos de dopagem e desdopagem dos filmes confeccionados mediante um estudo comparativo destes processos por QCM tendo em vista a consolidação da mesma na investigação de tais processos. Por fim, com o propósito de explorar a sensibilidade da técnica SPR a sistemas de dimensões sub-nanométricas, foram investigadas monocamadas auto-organizadas de ácido 11-mercapto-undecanóico e mono(6-deoxi-6-mercapto)-b-ciclodextrina. Neste sentido, foram determinadas a espessura e a constante dielétrica destes filmes, assim como a cinética de adsorção destes empregando um modelo de adsorção fundamentado na adsorção, desorção e re-arranjo molecular / Abstract: The present work describes the applications of surface plasmon resonance (SPR) and quartz crystal microbalance (QCM) in the investigation of interface processes in the attempt to improve the understanding and application of the investigated systems as well as the establishment of the applications of the SPR allied with electrochemical techniques. In this sense, are presented the investigation of the electrochemical behavior of the methylene blue molecule (system 1), conducting polymers (system 2) and self-assembled monolayers (system 3). The selection of these systems, although distinct, has a focus on the exploration of the SPR technique in the investigation of surface and interface processes. The use of SPR technique in the investigation of the system 1 shows its applicability in the monitoring of swelling of films in nanometric size as well as the investigation of adsorptive and diffusional processes with high sensitivity. Thus, SPR was applied in the investigation of construction of thin conducting polymer films as well as its doping processes. In this sense, were investigated pyrrole and aniline electropolymerization as well as the effects of anionic dopants on its optical and electrochemical properties. The optical measurements were correlated with the doping and dedoping processes of the films by means of a comparative study of these processes by QCM due to the better establishment of this technique in the investigation of these processes. Finally, with the purpose of explore the sensitivity of the SPR technique in sub-nanometric size systems, the SPR technique was applied in the investigation of selfassembled monolayers of 11-mercapto-undecanoic acid and mono(6-deoxy-6-mercapto)-b- cyclodextrin. In this sense, were determined the thickness and dielectric constant of these films as well as the adsorption kinetic by using a kinetic model based on adsorption, desorption and re-arrangement of molecules / Doutorado / Físico-Química / Mestre em Química

Nanopartículas de prata foram preparadas pela redução química de íons prata (AgNO3) por borohidreto de sódio (NaBH4) na presença de poli-(N)-vinil-2-pirrolidona em solução de álcoois de cadeia curta. As nanopartículas de prata apresentaram maior estabilidade em 2- propanol, e o diâmetro aproximado das nanopartículas Ag0 obtidas neste solvente é de aproximadamente 6 nm. As propriedades fotofísicas dos corantes coumarinas e derivados de acridina, em 2-propanol, são afetados pela presença das nanopartículas de prata. A interação das nanopartículas de prata com os derivados de acridina leva a uma mudança espectral da banda de absorção de transferência de carga intramolecular ´ICT - intramolecular charge transfer´. Para dois dos derivados de acridina, há um aumento significativo de emissão com a adição inicial de nanopartículas de Ag0. Mas em altas concentrações de nanopartículas de prata, ocorre supressão estática de fluorescência, com uma progressiva diminuição da eficiência de fluorescência. A intensidade de fluorescência das amino coumarinas é somente suprimida pela presença de nanopartículas de prata em solução. / Silver nanoparticles were synthesized by chemical reduction of silver ions by sodium borohydride in the presence of poly-(N)-vinyl-2-pyrrolidone in solution of short chain alcohols. The nanoparticles are stable in 2-propanol, and the average diameter of the Ag colloid obtained in this solvent is about 6 nm. The photophysical properties of acridinium and coumarin dyes in 2-propanol are affected by the presence of silver nanoparticles. The interaction of silver nanoparticles with acridinium derivative leads to a spectral change of its intramolecular charge transfer (ICT) absorption band. The dye emission increases suddenly with the initial addition of the Ag metal nanoparticles, but at a high concentration of the colloid, static fluorescence quenching occurs with a progressive decrease of the fluorescence efficiency. Amino coumarin fluorescence is only quenched by the silver nanoparticles in solution in the concentration range used.

A Espectroscopia Raman Intensificada pela Superfície (SERS) é um efeito de intensificação da intensidade Raman de uma molécula adsorvida numa superfície metálica nanoestruturada. Esta característica permite a utilização do SERS na caracterização vibracional de sistemas como junções moleculares (JM) (JM são sistemas constituídos de fios moleculares sintetizados em junções do tipo metal|fiomolecular|metal) e, no entendimento de quais características morfológicas de agregados metálicos mais influenciariam no sinal SERS obtido. Portanto, esta tese apresenta os seguintes objetivos: (a) síntese e caracterização de substratos SERS ativos, nanoesferas (AuNE) e nanobastões (AuNB) de ouro e eletrodo de ouro ativado eletroquimicamente; (b) síntese e caracterização SERS de fios moleculares em JM; (c) estudo do acoplamento plasmônico entre as superfícies metálicas em JM; (d) correlação entre SERS - morfologia de agregados individuais de AuNB. Os fios moleculares estudados foram os da família das oligofeniliminas (OPI) e, no melhor do nosso entendimento, esta foi a primeira vez que fios moleculares desta família foram caracterizados por Raman e SERS. As JM apresentaram um comportamento SERS não esperado. Enquanto para o modo vibracional, v(CS), a intensidade da banda se apresentou constante com o aumento do espaçamento entre as nanoestruturas metálicas (para distâncias de até 5 nm), o modo vibracional, β(CH), teve a intensidade de sua banda aumentada. Este comportamento foi explicado considerando a diferente natureza da interação dos plasmons nas JM, sendo estas interações do tipo, ressonância de plasmon de superfície (LSPR) - dipolo imagem, para ambos os modos. No entanto, para o modo β(CH) existe também uma intensificação extra devido ao aumento da polarizabilidade dos fios moleculares com o aumento do número de unidades. A correlação SERS - morfologia dos agregados de AuNB indicam que, para agregados onde predominam interações ponta a ponta, os espectros SERS apresentavam uma maior intensidade quando comparados com aqueles em que interações lado a lado predominavam. No entanto, este comportamento não foi observado para agregados contendo mais do que cinco nanopartículas onde estes dois tipos de interações ocorrem indicando que deve existir um acoplamento dos plasmons destes dois tipos de interações contribuindo para maiores valores de intensidade SERS. / Surface enhanced Raman Spectroscopy (SERS) is a Raman enhancing effect of molecules adsorbed on nanostructured metal surfaces. This characteristic allows the use of SERS in the vibrational study of Molecular Junction systems (MJ) (MJ is a system formed by Molecular Wires (pi-conjugated molecules) synthesized in metal junctions like metal|molecular-wire|metal). In addition, we can also use SERS to understand the influence of morphological characteristic of gold nanostructures. This thesis aims: (a) synthesis and characterization of gold nanospheres (AuNS), nanorods (AuNR) and gold electrode (electrochemically activated); (b) synthesis and vibrational studies of molecular wires in JM; (c) plasmon coupling studies between flat surface and gold nanorods; (d) correlation SERS - AuNR morphology of individual aggregates. For the best of our knowledge, this was the first time that oligophenilenelimine (OPI) as molecular wire was characterized by Raman and SERS. The MJ showed an unusual behavior such that the v(CS) vibrational mode remained constant in intensity with the increasing of the gap spacing (within 5 nm) while the β(CH) increased with the increase of the gap. This behaviour was related to the different nature of the interaction between plasmons resonances in JM (surface plasmon resonance (LSPR) - dipole image) for the first case and due to chemical contributions by the molecular wires for the second vibrational mode. The results for SERS - morphology AuNR aggregates correlation showed (for small aggregates) that when in the aggregate predominated end-by-end interaction SERS spectra showed a higher intensity when compared to those in which interactions side-by-side predominated. Although, this behavior was not observed for aggregates containing more than five nanoparticles indicating that there is not a preferential interaction between the nanorods for such aggregates and that a mixture of both will be preferable for large SERS intensities.

Nanopartículas de prata foram preparadas pela redução química de íons prata (AgNO3) por borohidreto de sódio (NaBH4) na presença de poli-(N)-vinil-2-pirrolidona em solução de álcoois de cadeia curta. As nanopartículas de prata apresentaram maior estabilidade em 2- propanol, e o diâmetro aproximado das nanopartículas Ag0 obtidas neste solvente é de aproximadamente 6 nm. As propriedades fotofísicas dos corantes coumarinas e derivados de acridina, em 2-propanol, são afetados pela presença das nanopartículas de prata. A interação das nanopartículas de prata com os derivados de acridina leva a uma mudança espectral da banda de absorção de transferência de carga intramolecular ´ICT - intramolecular charge transfer´. Para dois dos derivados de acridina, há um aumento significativo de emissão com a adição inicial de nanopartículas de Ag0. Mas em altas concentrações de nanopartículas de prata, ocorre supressão estática de fluorescência, com uma progressiva diminuição da eficiência de fluorescência. A intensidade de fluorescência das amino coumarinas é somente suprimida pela presença de nanopartículas de prata em solução. / Silver nanoparticles were synthesized by chemical reduction of silver ions by sodium borohydride in the presence of poly-(N)-vinyl-2-pyrrolidone in solution of short chain alcohols. The nanoparticles are stable in 2-propanol, and the average diameter of the Ag colloid obtained in this solvent is about 6 nm. The photophysical properties of acridinium and coumarin dyes in 2-propanol are affected by the presence of silver nanoparticles. The interaction of silver nanoparticles with acridinium derivative leads to a spectral change of its intramolecular charge transfer (ICT) absorption band. The dye emission increases suddenly with the initial addition of the Ag metal nanoparticles, but at a high concentration of the colloid, static fluorescence quenching occurs with a progressive decrease of the fluorescence efficiency. Amino coumarin fluorescence is only quenched by the silver nanoparticles in solution in the concentration range used.

A Espectroscopia Raman Intensificada pela Superfície (SERS) é um efeito de intensificação da intensidade Raman de uma molécula adsorvida numa superfície metálica nanoestruturada. Esta característica permite a utilização do SERS na caracterização vibracional de sistemas como junções moleculares (JM) (JM são sistemas constituídos de fios moleculares sintetizados em junções do tipo metal|fiomolecular|metal) e, no entendimento de quais características morfológicas de agregados metálicos mais influenciariam no sinal SERS obtido. Portanto, esta tese apresenta os seguintes objetivos: (a) síntese e caracterização de substratos SERS ativos, nanoesferas (AuNE) e nanobastões (AuNB) de ouro e eletrodo de ouro ativado eletroquimicamente; (b) síntese e caracterização SERS de fios moleculares em JM; (c) estudo do acoplamento plasmônico entre as superfícies metálicas em JM; (d) correlação entre SERS - morfologia de agregados individuais de AuNB. Os fios moleculares estudados foram os da família das oligofeniliminas (OPI) e, no melhor do nosso entendimento, esta foi a primeira vez que fios moleculares desta família foram caracterizados por Raman e SERS. As JM apresentaram um comportamento SERS não esperado. Enquanto para o modo vibracional, v(CS), a intensidade da banda se apresentou constante com o aumento do espaçamento entre as nanoestruturas metálicas (para distâncias de até 5 nm), o modo vibracional, β(CH), teve a intensidade de sua banda aumentada. Este comportamento foi explicado considerando a diferente natureza da interação dos plasmons nas JM, sendo estas interações do tipo, ressonância de plasmon de superfície (LSPR) - dipolo imagem, para ambos os modos. No entanto, para o modo β(CH) existe também uma intensificação extra devido ao aumento da polarizabilidade dos fios moleculares com o aumento do número de unidades. A correlação SERS - morfologia dos agregados de AuNB indicam que, para agregados onde predominam interações ponta a ponta, os espectros SERS apresentavam uma maior intensidade quando comparados com aqueles em que interações lado a lado predominavam. No entanto, este comportamento não foi observado para agregados contendo mais do que cinco nanopartículas onde estes dois tipos de interações ocorrem indicando que deve existir um acoplamento dos plasmons destes dois tipos de interações contribuindo para maiores valores de intensidade SERS. / Surface enhanced Raman Spectroscopy (SERS) is a Raman enhancing effect of molecules adsorbed on nanostructured metal surfaces. This characteristic allows the use of SERS in the vibrational study of Molecular Junction systems (MJ) (MJ is a system formed by Molecular Wires (pi-conjugated molecules) synthesized in metal junctions like metal|molecular-wire|metal). In addition, we can also use SERS to understand the influence of morphological characteristic of gold nanostructures. This thesis aims: (a) synthesis and characterization of gold nanospheres (AuNS), nanorods (AuNR) and gold electrode (electrochemically activated); (b) synthesis and vibrational studies of molecular wires in JM; (c) plasmon coupling studies between flat surface and gold nanorods; (d) correlation SERS - AuNR morphology of individual aggregates. For the best of our knowledge, this was the first time that oligophenilenelimine (OPI) as molecular wire was characterized by Raman and SERS. The MJ showed an unusual behavior such that the v(CS) vibrational mode remained constant in intensity with the increasing of the gap spacing (within 5 nm) while the β(CH) increased with the increase of the gap. This behaviour was related to the different nature of the interaction between plasmons resonances in JM (surface plasmon resonance (LSPR) - dipole image) for the first case and due to chemical contributions by the molecular wires for the second vibrational mode. The results for SERS - morphology AuNR aggregates correlation showed (for small aggregates) that when in the aggregate predominated end-by-end interaction SERS spectra showed a higher intensity when compared to those in which interactions side-by-side predominated. Although, this behavior was not observed for aggregates containing more than five nanoparticles indicating that there is not a preferential interaction between the nanorods for such aggregates and that a mixture of both will be preferable for large SERS intensities.