Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Fisícas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T23:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 184453.pdf: 484780 bytes, checksum: a508e5559db8ad2e5dfcfad0635c95cf (MD5) / Estudo da fluorescência do pireno em misturas binárias compreendendo um solvente não prótico [acetonitrila, N,N-dimetilformamida (DMF), dimetilsulfóxido (DMSO) e tetraidrofurano (THF)] e um solvente prótico (água, metanol, etanol, iso-propanol e n-butanol). Investiga para cada mistura a variação nos valores I/III, a razão da intensidade entre a primeira e a terceira banda das estruturas finas vibrônicas do espectro de emissão, junto com a variação do componente mais polar. Desenvolvimento e aplicação de um modelo de solvatação preferencial aos dados experimentais. Utilização do modelo para interpretação do fenômeno de sinergia observado em algumas misturas. Substituição da água por óxido de deutério em misturas com DMF e DMSO, para a análise do efeito isotópico. Interpretação de todos os resultados em termos de interações soluto-solvente e solvente-solvente.

Orientador : Teresa Dib Zambon Atvars / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_EdgardoAquiles_D.pdf: 11160312 bytes, checksum: 8dc0fa1a2c8ad44d64ea870c10cf0c7a (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:37:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:06:45Z : No. of bitstreams: 1 104280.pdf: 1667175 bytes, checksum: 18a98968a47df81af67c8e58b4760570 (MD5) / Foram estudadas as propriedades de uma serie de polieletrólitos do tipo [n,14]-Ioneno (n=3,4,5,6,7,8 e 9) utilizando-se o pireno como sonda fluorescente. O aumento de n não afeta o grau de dissociação iônica (a) destes polieletrólitos em solução aquosa. As viscosidades reduzidas dos [6,14]- e [9,14]- ionenos diminuem com o aumento da concentração de ioneno, enquanto que os valores para as viscosidades intrínsecas são altos quando comparados com o [3,22]-ioneno, um polieletrólito de conformação globular. A anisotropia de fluorescência (r) da bis(carboxietil)fluoresceína[BCF] adsorvida no ioneno apresenta um pequeno aumento com o aumento de n, evidenciando uma maior densidade de carga na superfície dos ionenos com segmentos metilênicos mais longos. A constante de incorporação (Ks) do pireno nesta série de ionenos, assumindo-se que a entrada e saída da sonda no ioneno é lenta e a incorporação é parcial, aumenta com o aumento de n. Observou-se, entretanto, que para os valores ímpares de n, o aumento de Ks, é mais acentuado que os pares, provavelmente devido a diferenças no empacotamento ou dobra da cadeia metilênica do polieletrólito. Os resultados obtidos mostram que embora não ocorram efeitos muito significativos nas propriedades estudadas, a anisotropia de fluorescência de (r) e a constante de incorporação (Ks) aumentam com n indicando que devem ocorrer mudanças de característica conformacional nestes ionenos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240190.pdf: 2098727 bytes, checksum: 0e5a3cbba37957e2b1420ee8a73a52f0 (MD5) / Alguns compostos orgânicos apresentam características para serem utilizados como sondas fluorescentes na determinação de íons metálicos. O 8-dimetilamino-1-naftol (DANOL) apresenta elevada sensibilidade para determinação de Be(II), em meio micelar (dodecil sulfato de sódio,SDS). Essa sensibilidade do DANOL deve-se ao efeito conhecido como "esponja de prótons". O 1-N,N-dimetilamino Naftaleno-5-N-dodecil sulfonamida (DNSS) apresenta significativa sensibilidade para Be(II) permitindo realizar a análise na presença de íons como Cd(II), Zn(II), Rb(I), Ca(II), Mg(II), Al(III) e Na(I). A presença dos íons Cu(II), Pb(II), Fe(III) e Ni(II) provoca uma diminuição na fluorescência da sonda, sendo que a supressão observada é consistente com a equação de Stern-Volmer e, o Cu(II) apresenta a maior constante de Stern-Volmer. As análises são realizadas em presença de SDS, facilitando assim a interação entre a sonda e o íon metálico. Comparando 8-quinolinil fosfato (8-QP), 8-quinolinil sulfato(8-QS) e a 8-hidroxiquinolina, observa-se o efeito do substituinte do anel com relação à fluorescência, assim como a sensibilidade para serem utilizados como sondas fluorescentes. O 8-QS apresenta maior intensidade de fluorescência, porém, mostra pouca sensibilidade com relação aos íons metálicos Pb(II), Be(II) e Rb(I), enquanto que 8-QP mostra apreciável sensibilidade ao íon Be(II).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-09T20:12:20Z No. of bitstreams: 1 2017_DanielaCarrilhodeJesus.pdf: 5106356 bytes, checksum: 57fd4c08be8f1f54edf8e2e5d3799eae (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-17T19:54:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DanielaCarrilhodeJesus.pdf: 5106356 bytes, checksum: 57fd4c08be8f1f54edf8e2e5d3799eae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T19:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DanielaCarrilhodeJesus.pdf: 5106356 bytes, checksum: 57fd4c08be8f1f54edf8e2e5d3799eae (MD5) Previous issue date: 2018-04-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O conhecimento a respeito de complexas redes de comunicação e interação celular alcançou muitos avanços graças a estudos de fluorescência aplicados à biologia das células. Embora muito progresso tecnológico empregado no imageamento celular tenha sido alcançado, os fluorocromos continuam desempenhando papel central para análises de condições fisiológicas e patológicas. O desenvolvimento de agentes fluorescentes é um processo laborioso que visa a criação de moléculas providas simultaneamente de diversas características favoráveis, tais como, amplos desvios de Stokes, altos coeficientes de extinção molar, permeabilidade a membranas celulares, ausência de citotoxicidade e alta especificidade. Moléculas derivadas do núcleo fluorescente benzotiadiazol (BTD), por apresentarem muitos desses aspectos, encontram várias aplicações no âmbito do imageamento celular. Neste contexto, o presente trabalho inicia uma série de aplicações em modelos biológicos de duas estruturas inéditas derivadas de BTD. O fluoróforo 2,1,3- benzotiadiazol triazol galactose, ou G2, e a molécula 2,1,3- benzotiadiazol triazol xilose, ou X2. Algumas linhagens tratadas com os compostos apresentaram considerável redução de viabilidade celular. Esse fato revelou ação citotóxica dos fluorocromos para determinados tipos de células, o que dificulta aplicações dessas moléculas em células vivas. Contudo os resultados de aplicações em diferentes modelos biológicos fixados foram excelentes para a sonda G2. Esta apresentou alta especificidade, sinal fluorescente intenso e ausência de marcação de fundo. Sabe-se que a recomendação de sondas fluorescentes apenas para material fixado é um aspecto comum a muitos marcadores de referência no mercado. Já o fluoróforo X2 não teve sua especificidade definida pois apresentou possíveis marcações em organelas como complexo de golgi, lisossomos, vesículas do sitema endossomal entre outras. Contudo, a partir de estudos de comarcação com Lysotracker (específico para organelas ácidas), de experimentos em C. elegans e de ensaios utilizando um sistema “baculovírus – células de inseto” foi observada certa preferência do composto por organelas ácidas ou organelas com alta quantidade de membranas, levando-nos também à hipótese de que o X2 possui afinidade por um tipo / um grupo de fosfolipídios. O composto G2 apresenta especificidade para corpúsculos lipídicos. Esta constatação ficou bem determinada através de estudos de comparação ou de colocalização em diferentes modelos, como células de insetos e C. elegans, com os corantes de referência para essas organelas: Oil Red O e BODIPY®. Também demonstramos que esta sonda é eficaz para avaliar dinâmica de lipídios, para isso utilizamos o sistema “baculovírus – células de inseto” em conjunto com o composto G2. Os resultados levaram a hipótese de que o G2 pode marcar um grupo mais seleto entre os lipídios, em comparação ao marcador BODIPY®. Por fim, este trabalho fundamenta a proteção intelectual e posterior divulgação da sonda G2 e ainda traz novos esclarecimentos para melhorias da molécula X2. / The knowledge about cellular communications and complexes networks interactions has been constantly developing thanks to fluorescence studies applied to cell biology. Although a good technological progress has been achieved in cell imaging, fluorochromes continue to play a central role in the analysis of physiological and pathological conditions. The development of fluorescent dyes is a difficult process, which aims create molecules provided simultaneously with several favorable characteristics. This physical or chemical features include wide Stokes shift, high molar extinction coefficients, permeability to cell membranes, absence of cytotoxicity and high specificity. The fluorescent molecule benzothiadiazole (BTD) have been used as a core in the synthesis of fluorophores that usually presents the chemical and physical mentioned characters and have a large of applications in the field of cellular imaging. In this context, the present work initiates a series of applications in biological models of two unpublished structures derived from BTD. The fluorophore 2,1,3-benzothiadiazole triazole galactose, or G2, and the molecule 2,1,3-benzothiadiazole triazole xylose, or X2. Some cell lines treated with the compounds presented considerable reduction of cell viability. This fact revealed cytotoxic action of the fluorochromes for certain cell types, which makes it difficult to apply these molecules to living cells. However, the results of applications in different fixed biological models were excellent for the G2 probe. This showed high specificity, intense fluorescent signal and absence of background. For this reason, the G2 is a fluorophore with potential for commercial application, even if it is only used in fixed materials. But the fluorophore X2 did not have its specificity determined because it showed possible labeling in vesicles of the endosomal system, lysosomes, Golgi complex and other organelles. However, studies of colocalization between X2 and Lysotracker (which one is specific for acidic organelles), experiments in C. elegans and assays using a system "baculovirus - insect cells" revealed a certain preference of the compound by acidic organelles or organelles with a high amount of membranes, leading us to hypothesize that X2 has affinity for a type or a group of phospholipids. The fluorophore G2 has specificity for intracellular lipid droplets. This finding was well determined through comparative studies or fluorescence colocalization in different models, such as insect cells and C. elegans, using the specific dyes for these organelles: Oil Red O and BODIPY®. We also demonstrated that this probe is effective for evaluation of lipid dynamics, for which we use the "baculovirus - insect cells" system together with the compound G2. The results led to the hypothesis that G2 are selecting a group within the lipids, in comparison to the BODIPY® dye. Finally, this work bases the intellectual protection and subsequent disclosure of the G2 probe and still brings new clarifications for improvements of the molecule X2.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-01-18T14:03:34Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_FINAL-A4.pdf: 4196135 bytes, checksum: 547188bb7660475ceab2a2f39962a9f5 (MD5) Tese_FINAL-A4.pdf: 4196135 bytes, checksum: 547188bb7660475ceab2a2f39962a9f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-18T14:03:34Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_FINAL-A4.pdf: 4196135 bytes, checksum: 547188bb7660475ceab2a2f39962a9f5 (MD5) Tese_FINAL-A4.pdf: 4196135 bytes, checksum: 547188bb7660475ceab2a2f39962a9f5 (MD5) Previous issue date: 2014-03-24 / Glioblastoma (grau IV) é o tumor mais agressivo e infiltrante do sistema nervoso central (SNC), que mostra uma série de mutações, bem como alto grau de vascularidade, polimorfismo e atipia celular nuclear. Infelizmente, diagnóstico precoce de tumores cerebrais é difícil, uma vez que ferramentas de imagem não são eficientes para o diagnóstico correto desses tipos de tumores, levando a falhas no tratamento. Aqui nós descrevemos a síntese, caracterização e conjugação de pontos quânticos ou quantum dots (QDs) de telureto de cádmio (CdTe) recobertos com tiol e com o anticorpo contra a proteína ácida fibrilar glial (anti-GFAP), bem como, a preparação de lipossomas. O método de congelamento e descongelamento foi utilizado para encapsular os QDs em diferentes tipos de lipossomas e liberá-los em células tronco. Os lipossomas vazios e contendo CdTe QDs foram caracterizados por microscopia de fluorescência, microscopia eletrônica de transmissão, tamanho e potencial zeta. Os QDs CdTe-anti-GFAP foram utilizados para um novo direcionamento in vivo e método de imagem para detecção do tipo de tumor glioblastoma U87 xenotransplantado em cérebro de camundongos suíços machos. CdTe QDs não conjugados e CdTe QDs conjugados foram utilizados para marcar U87 linha de células de tumor in vitro e astrócitos saudáveis. A citotoxicidade dos CdTe QDs com fluorescência no verde (530 nm) e no vermelho (644 nm), foi avaliada utilizando MTT nas células U87. O crescimento do tumor foi visualizado no interior do cérebro pela marcação com hematoxilina e eosina e mostrou a entrega com sucesso nas células U87 no parênquima cerebral. CdTe QDs conjugados com anti - GFAP foram injectados na região do tumor e a sua marcação na linhagem celular U87 foi visualizada por microscopia de fluorescência, mostrando dupla marcação com especificidade para vimentina em glioblastomas imunorreactivos. Em comparação com as células tumorais U87, que facilmente foram marcadas com o CdTe QDs conjugados com anti- GFAP, observouse que os astrócitos saudáveis mantidos em culturas primárias tiveram uma maior resistência à sua marcação e foram fracamente marcados. Os resultados descritos aqui direcionam para novas perspectivas na utilização de CdTe QDs na detecção de gliobastoma , sugerindo uma potencial aplicação em cirurgia guiada por imagem. / Glioblastoma (grade IV) is the most aggressive and infiltrating tumor of the central nervous system (CNS), showing a variety of mutations as well as high degree of vascularity, cell polymorphism and nuclear atypia. Unfortunately, early diagnostic of brain tumors is hard, as imaging tools are not efficient for proper diagnosis of these types of tumors, leading to treatment failures. Here we describe the synthesis, characterization and conjugation of thiol-capped CdTe with anti-glial fibrillar acidic protein (anti-GFAP) and preparation of liposomes. The freeze and thaw method was used to encapsulate the QDs in different types of liposomes and deliver them into stem cells. The empty and containing CdTe QDs liposomes were characterized by fluorescence microscopy, transmission electron microscopy, size and zeta potential. A new in vivo targeting and imaging method for U87 glioblastoma tumor type xenotransplanted into male swiss mice brain using aqueous colloidal CdTe quantum dots conjugated to anti-GFAP (CdTeanti- GFAP QDs) was developed. The red emitting CdTe QDs and the conjugated red-emitting CdTe QDs were used to label U87 tumor cell line in vitro and health astrocytes. Toxicity of isolated green (530 nm) and red (644 nm) emitting CdTe QDs, was evaluated using MTT assay applied to U87 cells. The tumor growth was visualized inside the brain by the hematoxylin and eosin staining and showed the successful delivery of the U87 cells into the brain parenchyma. CdTe-anti-GFAP QDs were injected into the tumor region and their uptake by the U87 cell line was visualized by fluorescence microscopy, showing specific double-labeling of vimentinimmunoreactive glioblastoma. Compared to U87 tumor cells, which easily take up anti-GFAP conjugated red-emitting CdTe QDs, healthy astrocytes kept in primary cultures offered more resistance to their incorporation and were weakly labeled. The results reported here provide new perspectives for using CdTe QDs in gliobastoma detection, suggesting their potential application in imaging-guided surgery.

As moléculas AHBA (2-Amino-N-hexadecil-benzamida) e DPH (1,6-Difenil-1,3,5- hexatrieno) são sondas fluorescentes com características particulares, comumente utilizadas para monitorar diferentes regiões das bicamadas lipídicas, no entanto, pouco se sabe sobre a mobilidade e dinâmica destas sondas em membranas e quais os principais fatores que influenciam as suas interações com solventes polares e apolares. Esta tese teve por objetivo estudar essas sondas em diferentes ambientes, para ampliar o entendimento de suas estruturas, mobilidade e dinâmicas rotacionais em diferentes solventes e em bicamadas lipídicas. Utilizou-se a técnica de Dinâmica Molecular (DM) para obter as trajetórias das sondas em caixas com diferentes proporções de água e 1,4-dioxano e também nas membranas de POPC (1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicerol-3-fosfocolina) e DMPC (1,2-dimiristoil-sn-glicerol-3-fosfocolina). Com as trajetórias geradas, foram analisadas a estrutura, a solvatação e a dinâmica rotacional das sondas em misturas de solventes e membranas modelo. Para as DM em solventes, os resultados indicaram um comportamento atípico das duas moléculas, com a diminuição da interação com a água a medida que diminuía-se a proporção de 1,4-dioxano na caixa. Em membranas, a localização e mobilidade da sonda AHBA apresentaram comportamento semelhante em POPC e DMPC, com os tempos obtidos a partir da curva de autocorrelação rotacional do seu dipolo comparáveis aos medidos pelo experimento de anisotropia de fluorescência resolvida no tempo. Já para o DPH, os resultados em POPC indicaram que a sonda alinha-se paralelamente à superfície da membrana e apresenta muito mais liberdade para se movimentar quando comparada às aos resultados de DM em DMPC, onde a sonda se alinhou paralelamente às caudas dos fosfolipídios e teve uma restrição bem maior para seus movimentos. Os tempos de correlação rotacional do seu dipolo em POPC apresentaram boa concordância com os obtidos experimentalmente. Em contrapartida, os resultados em DMPC mostraram que é preciso mais tempo de DM para comparação entre a correlação rotacional teórica e a experimental, por ser um sistema mais compactado. De qualquer forma, os resultados indicam que a DM é uma técnica promissora para modelagem da dinâmica rotacional de moléculas em membranas. / AHBA (2-Amino-N-hexadecyl benzamide) and DPH (1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene) molecules are fluorescent probes with particular characteristics commonly used to monitor different regions of the lipid bilayers, however, little is known about the mobility and dynamics of these probes in membranes and the main factors that influence their interactions with polar and non-polar solvents. This thesis aimed to study these probes in different environments, to extend the understanding of their structures, mobility and rotational dynamics in different solvents and in lipid bilayers. It was used the Molecular Dynamic (MD) technique to obtain the trajectories of the probes in boxes with different proportions of water and 1,4-dioxane, and also in membranes of POPC (1-palmitoyl-2- oleoy l-sn-glycerol-3 -phosphocholine) and DMPC (1,2-dimyristoyl-sn-glycerol-3-phosphocholine). With the trajectories generated, the structure, solvation and rotational dynamics of the probes were analyzed in solvent mixtures and model membranes. For simulations in solvents, the results indicate an atypical behavior of the two molecules with the decrease of the interaction with water, when decreased the proportion of 1,4-dioxane in the box. In membranes, the location and mobility of AHBA showed similar behavior for on DMPC and POPC, with the decay times obtained from the dipole rotational autocorrelation curve comparable to experimental time-resolved fluorescence anisotropy data. For the DPH in POPC, the results indicated that the probe is aligned parallel to the membrane surface and is much more free to move when compared to simulations in DMPC, where the probe is aligned parallel to the tails of the phospholipids, and had a greater restriction for their movement. The rotational correlation times of their dipole in POPC showed good agreement with those obtained experimentally. On the other hand, the results in DMPC, showed that it needs more time of simulation for comparison between the theoretical and experimental rotational correlation, because it a more compressed system. In any way, the results indicate that MD is a promising technique for modeling the rotational dynamics of molecules in membranes.

Nos últimos anos, o desenvolvimento e a aplicação de sondas contendo átomos de calcogênio, expandiu significativamente, devido principalmente à reatividade dos elementos dessa família que são facilmente oxidados aos seus correspondentes calcogenóxidos e calcogenonas, permitindo diversas aplicações, especialmente em sistemas biológicos. A inserção de átomos pesados como os calcogênios, ao núcleo fluorofórico, leva à supressão de fluorescência, processo conhecido por \"efeito do átomo pesado\" também atribuída por Transferência Eletrônica Fotoinduzida (Photoinduced Electron Transfer). A oxidação do calcogênio ao correspondente calcogenóxido ou calcogenona inibe esse processo reestabelecendo a fluorescência. Todavia, moléculas com núcleo fluorofórico contendo, principalmente, os átomos de selênio e telúrio tem suas propriedades fotofísicas pouco investigadas, se comparado com moléculas contendo o átomo de enxofre. Neste trabalho foi tratado do desenvolvimento de metodologias de preparação de sondas contendo os átomos de selênio (II) e telúrio (II), mais especificamente, através da funcionalização da 7-hidróxi-4-metil-cumarina. Foram preparadas 6 calcogeno-cumarinas inéditas em rendimentos que variaram de 27% a 69%. Esses compostos apresentaram comportamento fluorescente condizente com o que havia sido idealizado: suas propriedades fotofísicas foram determinadas em acetonitrila, a 298 K, observando-se máximos de absorção em 290 nm e em 320 nm e máximo de emissão de fluorescência em 380 nm. Demais propriedades fotofísicas como rendimento quântico e tempo de vida do estado excitado também foram obtidas. Também foram realizados estudos com os compostos sintetizados frente a espécies oxidantes endógenas (ClO- e H2O2) permitindo inicializar estudos em sistemas celulares, observando-se que as cumarinas contendo o átomo de telúrio (II) demonstraram resultados promissores para seu uso como sondas fluorescentes. / In the last years, the development and application of chalcogen-containing dyes has expanded significantly, mainly due to the chalcogen elements reactivity that are are easily oxidized to their correspondent chalcogenides and chalcogenones, allowing several applications, especially in biological systems. The insertion of heavy atoms such as chalcogens to the fluorophoric core of the molecule leads to a fluorescence suppression, process known as \"heavy atom effect\", also attributed as Photoinduced Electron Transfer (PeT). The chalcogen oxidation to its correspondent chalcogenoxide or chalcogenone inhibts this process reestablishing the fluorescence of the molecule. However, fluorophoric molecules containing selenium and tellurium are not very investigated towards its photophysical properties if compared to their sulfur analogues. It is discussed in this this work, the development of methodologies for the preparation of probes containing selenium (II) and tellurium (II), more specifically, through the functionalization of the 7-methyl-4-hydroxi-coumarin. Six novel chalcogen-coumarins were prepared presenting yields varying from 27% to 69%. These compounds presented consistent fluorescent behavior for what it was predicted: their photophysical properties were determined observing absorption maxima at 290 nm and 320 nm and fluorescence maxima at 380 nm. Other photophysical properties such as quantum yields and excited state lifetime were also obtained. Studies with the synthetized compounds related to their behavior against endogenous oxidant species (ClO- and H2O2) were also conducted, allowing initial studies in cell systems, which demonstrated that the tellurium (II) derived coumarins presented promising results as fluorescent probes

As moléculas AHBA (2-Amino-N-hexadecil-benzamida) e DPH (1,6-Difenil-1,3,5- hexatrieno) são sondas fluorescentes com características particulares, comumente utilizadas para monitorar diferentes regiões das bicamadas lipídicas, no entanto, pouco se sabe sobre a mobilidade e dinâmica destas sondas em membranas e quais os principais fatores que influenciam as suas interações com solventes polares e apolares. Esta tese teve por objetivo estudar essas sondas em diferentes ambientes, para ampliar o entendimento de suas estruturas, mobilidade e dinâmicas rotacionais em diferentes solventes e em bicamadas lipídicas. Utilizou-se a técnica de Dinâmica Molecular (DM) para obter as trajetórias das sondas em caixas com diferentes proporções de água e 1,4-dioxano e também nas membranas de POPC (1-palmitoil-2-oleoil-sn-glicerol-3-fosfocolina) e DMPC (1,2-dimiristoil-sn-glicerol-3-fosfocolina). Com as trajetórias geradas, foram analisadas a estrutura, a solvatação e a dinâmica rotacional das sondas em misturas de solventes e membranas modelo. Para as DM em solventes, os resultados indicaram um comportamento atípico das duas moléculas, com a diminuição da interação com a água a medida que diminuía-se a proporção de 1,4-dioxano na caixa. Em membranas, a localização e mobilidade da sonda AHBA apresentaram comportamento semelhante em POPC e DMPC, com os tempos obtidos a partir da curva de autocorrelação rotacional do seu dipolo comparáveis aos medidos pelo experimento de anisotropia de fluorescência resolvida no tempo. Já para o DPH, os resultados em POPC indicaram que a sonda alinha-se paralelamente à superfície da membrana e apresenta muito mais liberdade para se movimentar quando comparada às aos resultados de DM em DMPC, onde a sonda se alinhou paralelamente às caudas dos fosfolipídios e teve uma restrição bem maior para seus movimentos. Os tempos de correlação rotacional do seu dipolo em POPC apresentaram boa concordância com os obtidos experimentalmente. Em contrapartida, os resultados em DMPC mostraram que é preciso mais tempo de DM para comparação entre a correlação rotacional teórica e a experimental, por ser um sistema mais compactado. De qualquer forma, os resultados indicam que a DM é uma técnica promissora para modelagem da dinâmica rotacional de moléculas em membranas. / AHBA (2-Amino-N-hexadecyl benzamide) and DPH (1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene) molecules are fluorescent probes with particular characteristics commonly used to monitor different regions of the lipid bilayers, however, little is known about the mobility and dynamics of these probes in membranes and the main factors that influence their interactions with polar and non-polar solvents. This thesis aimed to study these probes in different environments, to extend the understanding of their structures, mobility and rotational dynamics in different solvents and in lipid bilayers. It was used the Molecular Dynamic (MD) technique to obtain the trajectories of the probes in boxes with different proportions of water and 1,4-dioxane, and also in membranes of POPC (1-palmitoyl-2- oleoy l-sn-glycerol-3 -phosphocholine) and DMPC (1,2-dimyristoyl-sn-glycerol-3-phosphocholine). With the trajectories generated, the structure, solvation and rotational dynamics of the probes were analyzed in solvent mixtures and model membranes. For simulations in solvents, the results indicate an atypical behavior of the two molecules with the decrease of the interaction with water, when decreased the proportion of 1,4-dioxane in the box. In membranes, the location and mobility of AHBA showed similar behavior for on DMPC and POPC, with the decay times obtained from the dipole rotational autocorrelation curve comparable to experimental time-resolved fluorescence anisotropy data. For the DPH in POPC, the results indicated that the probe is aligned parallel to the membrane surface and is much more free to move when compared to simulations in DMPC, where the probe is aligned parallel to the tails of the phospholipids, and had a greater restriction for their movement. The rotational correlation times of their dipole in POPC showed good agreement with those obtained experimentally. On the other hand, the results in DMPC, showed that it needs more time of simulation for comparison between the theoretical and experimental rotational correlation, because it a more compressed system. In any way, the results indicate that MD is a promising technique for modeling the rotational dynamics of molecules in membranes.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6488_1.pdf: 6491873 bytes, checksum: f983e4fc2acdbf9cad9fa03b2ab0c798 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O estudo dos processos que ocorrem nas células é vital para o entendimento de fenômenos biológicos em organismos inteiros. Tais informações requerem muitas vezes o uso de ferramentas que preservem tanto a morfologia quanto a viabilidade celular. Esse é o caso de técnicas baseadas em fluorescência, capazes de estudar um evento de forma específica e com elevada sensibilidade. Sua análise é baseada no uso das sondas fluorescentes, geralmente pequenas moléculas orgânicas. Entretanto, praticamente todas as sondas convencionais apresentam limitações. O desenvolvimento de nanocristais fluorescentes de semicondutores, mais conhecidos como Quantum Dots (QDs) surge como uma possibilidade de superar os problemas associados aos corantes convencionais. Por serem sondas relativamente novas em Biologia, algumas questões sobre eles ainda precisam ser abordadas. No presente trabalho, nós mostramos que QDs (CdTe/CdS-AMP sintetizados em água) são capazes de se ligar não especificamente à superfície de células sanguíneas periféricas mononucleares ou em estruturas intracelulares após permeabilização de membrana. Esses estudos foram feitos por combinação de técnicas ópticas e mostraram que QDs são potenciais ferramentas para estudo de células sanguíneas por citometria de fluxo. Através de medidas realizadas com pinças ópticas verificamos que a incubação com QDs diminui o potencial zeta, indicando que os mesmos podem causar alterações nesses sistemas biológicos. Além disso, desenvolvemos uma metodologia eficiente de encapsulação de QDs em lipossomas de diferentes composições por ciclos de congelamento e descongelamento e a utilizamos para entregar QDs ao interior de células vivas. Foi possível visualizar a fluorescência das nanopartículas dentro das vesículas para os sistemas QDs-lipossomas estudados. Ademais, o encapsulamento em lipossomas com propriedades fusogênicas (utilizando uma combinação de lipídeos catiônicos e lipídeos fluorescentes) permitiu a entrada das nanopartículas em células-tronco humanas. Pela análise das células por microscopia confocal, foi possível notar que a fluorescência dos QDs co-localizava com a fluorescência das membranas lipossomais. Esses resultados são inovadores; tanto porque podem ser extendidos para a encapsulação de outros tipos de nanopartícula em lipossomas de diferentes composições por um método ainda não descrito, como pela possibilidade de entregar essas nanopartículas diretamente no interior de células vivas