Orientador: Mario Tanomaru Filho / Resumo: Objetivo: Este estudo teve como objetivo avaliar o preparo em raízes mesiais de molares mandibulares com presença de istmo e curvatura. Materiais e métodos: Raízes mesiais de molares mandibulares (n=28) com ângulo de curvatura entre 20 e 40 graus e com presença de istmo foram selecionadas por meio de radiografias digitais e escaneamentos por microtomógrafo SkyScan 1176 (Bruker-microCT, Kontich, Bélgica) em resolução de 35 µm. Os canais radiculares foram preparados com: Sistema ProDesign Logic (PDL) até 40.05 (n=14) ou Hyflex EDM (HFEDM) até 40.04 (n=14). Preparo complementar da região de istmo foi realizado com o inserto ultrassônico E18D (Helse, Istmo diamantada). As raízes foram escaneadas em microtomógrafo SkyScan 1176 com resolução 9 µm antes e após cada etapa experimental. Foi avaliado percentual de Debris (% D), de superfície não instrumentada (%SNT), de aumento volumétrico (%AV) e transporte. Para a análise estatística foram utilizados os testes Mann Whitney, Wilcoxon, teste t pareado e não pareado (α = 5%). Resultados: O inserto E18D reduziu significativamente acúmulo de Debris para PDL (42,85%) e HFEDM (56,25%) e de Superfície não instrumentada para PDL (36,88%) e HFEDM (23,34%) (p < 0,05). PDL apresentou um menor percentual de Debris que HFEDM no istmo após E18D (p < 0,05). %AV e Transporte foram semelhantes entre PDL e HFEDM antes e após uso do E18D (p > 0,05). Conclusão: HFEDM e PDL até diâmetro 40 proporcionaram preparos semelhantes. PDL promoveu menor quantidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-09-28T19:45:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Alexandra Carolina Gomes da Fonseca.pdf: 5722261 bytes, checksum: aac23d8838fdb0e78947a6d85d46b1fb (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-20T22:57:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Alexandra Carolina Gomes da Fonseca.pdf: 5722261 bytes, checksum: aac23d8838fdb0e78947a6d85d46b1fb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-20T22:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Alexandra Carolina Gomes da Fonseca.pdf: 5722261 bytes, checksum: aac23d8838fdb0e78947a6d85d46b1fb (MD5) Previous issue date: 2017-07-18 / CAPES / A aplicação das duas tomografias teve como objetivo o estudo do comportamento do feixe de Raios – X em um fantom de solo tropical, após a filtração adicional e operando em intervalos de tensões entre 100 kV a 225kV. Para esse estudo foram utilizadas duas metodologias amplamente difundidas, que formaram uma metodologia única para a caracterização de materiais minerais do solo. Os equipamentos utilizados foram um micro - CT de Raios – X e um tomógrafo industrial de Raios Gama. Além da parte experimental, o estudo contou com uma fase simulada com os softwares XCOM e SpekCalC, essa fase foi de suma importância porque serviu de referência para as análises dos dados com as duas tomografias. As medições para avaliação da qualidade do feixe foram realizadas com software SpekCalC, as mesmas foram realizadas utilizando os mesmos parâmetros da fase de medidas do tomógrafo de Raios – X, os dados de saída analisados foram camada semi-redutora, energia média, energia efetiva e coeficiente de homogeneidade. Com o tomógrafo de Raios gama foi encontrado dado de intensidade relativa para os materiais puros, e a partir deles foram obtidos os valores de coeficiente de atenuação e densidade dos materiais. Com a técnica de atenuação de Raios – X foram realizadas medidas no fantom do solo e obtidos valores da atenuação de Hounsfield. A junção das metodologias mostrou que a boa resolução de densidade da tomografia de Raios gama foi de suma importância ao longo do estudo, porque indicou as melhorias da fase de construção do fantom, além de indicar os ajustes necessários para fase de medidas. Além da boa resolução temporal e espacial da tomografia de Raios – X, que detém um menor tempo de escaneamento e uma capacidade maior de detalhamento de materiais com dimensões muito pequenas ou particuladas (como os minerais utilizados) devido a sua resolução espacial. / The application of the two tomographies had the objective of studying the behavior of the X - ray beam in a tropical soil phantom, after additional filtration and operating in voltage ranges between 100 kV and 225 kV. For this study, two widely used methodologies were used which formed a unique methodology for the characterization of soil mineral materials. The equipment used was a micro - CT of X - rays and an industrial tomograph of gamma rays. In addition to the experimental part, the study had a simulated phase with the XCOM and SpekCalC softwares this phase was of great importance because it served as reference for the analysis of the data with the two tomographies. Measurements for beam quality evaluation were performed using SpekCalC software, which were performed using the same parameters as the X-ray tomograph measurements, the output data analyzed were semi-red, medium energy, effective energy and coefficient of homogeneity. With the gamma ray tomography, relative intensity data were obtained for the pure materials, and from them the values of the attenuation coefficient and density of the materials were obtained. With the X-ray attenuation technique, measurements were made on soil phantom and Hounsfield attenuation values were obtained. The combination of methodologies showed that the good resolution of gamma ray tomography was of paramount importance during the study because it indicated the improvements of the phantom construction phase, besides indicating the necessary adjustments for the measurement phase. In addition to the good temporal and spatial resolution of X - ray tomography, which has a shorter scanning time and a greater capacity for detailing materials with very small or particulate dimensions (such as the minerals used) due to their spatial resolution.

Submitted by Barroso Patrícia (barroso.p2010@gmail.com) on 2013-04-04T20:15:54Z No. of bitstreams: 1 Luiz-pronto.pdf: 3787838 bytes, checksum: eef2640eaa0cbd2a41cf0124e070f6d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-04T20:15:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz-pronto.pdf: 3787838 bytes, checksum: eef2640eaa0cbd2a41cf0124e070f6d7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A tomografia computadorizada multidetector (TCMD) é uma tecnologia de alto valor diagnóstico, mas que também submete os pacientes a grandes riscos de exposição à radiação ionizante. Em virtude disso, esforços têm sido feitos para minimizar a exposição desses pacientes através de técnicas de geração de imagens utilizando doses reduzidas. A utilização de uma corrente baixa pode diminuir a dose de radiação mantendo a qualidade de imagem aceitável para o planejamento de implante dentário, porque o osso e os dentes possuem alto contraste estrutural. Objetivo: O propósito deste estudo foi comparar os resultados de diferentes protocolos de exposição na qualidade da imagem de TCMD de 64 canais, para o planejamento de implantes dentários, visando reduzir a dose efetiva de radiação para o paciente, sem perda significativa da qualidade de imagem. Metodologia: Este estudo consistiu de um experimento cego visando avaliar o efeito de correntes de tubo de 20, 40, 60 e 100 mA sobre a qualidade e a precisão das medidas lineares de imagens radiográficas de 5 mandíbulas edêntulas. Para isso, foi utilizado um simulador radiográfico em aparelho de tomografia computadorizada multidetector – GE HighSpeed Pro de 64 canais. Os 20 filmes radiográficos, resultantes desse experimento, foram apresentados de maneira aleatória a avaliadores, que os analisaram, atribuindo escores aos fatores relacionados aos protocolos da pesquisa. O padrão-ouro foi obtido seccionando as mandíbulas. As análises estatísticas envolveram coeficientes Kappa, teste de McNemar, Intraclass correlation coeficient, coeficientes de Shrout e Fleiss, teste t de Student, teste das ordens assinaladas, teste do sinal, teste de Wilcoxon das ordens assinaladas, modelos lineares generalizados e matriz de covariâncias de Huyn-Feldt. Todos os cálculos estatísticos foram realizados através do SAS System, versão 9.2 – TS Level 2M0, SAS Institute Inc., Cary: NC, 2008. Resultados: A análise das avaliações intra e inter-avaliadores, relativa à qualidade de imagem, apresentou inconsistência de critérios. A análise das avaliações inter-avaliador, relacionadas com as medidas lineares das imagens, demonstraram que as alturas são medidas mais reprodutíveis que as espessuras. As medidas das imagens foram consistentemente maiores que as medidas obtidas a partir do padrão-ouro. A redução da corrente do tubo revelou que é possível gerar imagens com o protocolo de 60 mA, mantendo-se qualidade equivalente as geradas com 100 mA. Também foi possível reduzir a corrente de tubo de 100 para 40 mA, sem que houvesse perda de precisão das medidas. Conclusão: É possível reduzir a corrente do tubo de 100 para 40 mA, mantendo-se a precisão das medidas lineares necessária ao planejamento de implantes dentários. Tal redução representa 60% de diminuição na dose de exposição do paciente à radiação ionizante, respeitando o princípio ALARA. Além disso, a utilização do protocolo de 40 mA ainda permitirá o aumento na vida útil do tubo de raios X, o que reduzirá os custos do exame. / Universidade Federal da Bahia, Instituto de Ciências da Saúde

Introdução: A Abertura e fechamento alveolar a cada ciclo respiratório (TR) é mecanismo de lesão pulmonar associada à ventilação mecânica. É frequente, especialmente em pacientes com lesão pulmonar aguda/ sindrome do desconforto respiratório agudo, mas pode ocorrer em pulmões normais, devido à pressão expiratória final positiva (PEEP) insuficiente. A fração inspirada de oxigênio (FiO2) também pode ter um papel na modulação da lesão pulmonar: frações mais baixas, em situação de relação ventilação perfusão (V/Q) crítica, podem retardar o colapso alveolar. A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é uma nova ferramenta de imagem não invasiva, à beira do leito, que reconstrói imagens transversas da resistividade dos tecidos torácicos, obtidas a partir de uma corrente elétrica injetada por eletrodos colocados circunferencialmente no tórax. Atualmente, o padrão ouro de detecção de TR é a tomografia computadorizada (TC), que utiliza radiação, transporte de pacientes para sua execução, exigindo manobras que podem ocasionar a instabilização dos pacientes. Hipótese deste estudo: é possível detectar e quantificar a ocorrência de TR com TIE. Métodos: 7 suinos traqueostomizados, sob sedação, bloqueio neuromuscular e ventilação mecânica, foram submetidos a manobra de recrutamento alveolar (MRA) em pressão controlada, com pressão platô=50 cmH2O, PEEP=35 cmH2O, aplicada por 2 minutos. Seguiu-se ventilação com volume controlado, posição supina, volume corrente (VT) = 10 ml/kg, fluxo 10l/min FR=10irpm, FiO2=100% e PEEP decremental (20-10-3cmH2O), em passos de 10 minutos. Ao final de cada passo, os animais foram submetidos a uma pressão positiva contínua sobre as vias aéreas em dois níveis, quando se procedeu à TC: pressão de platô (representando inspiração) e PEEP (expiração). Imagens de TIE foram adquiridas continuamente. Os animais foram submetidos à nova MRA, repetindo-se o protocolo em FiO2=40%. Após lesão pulmonar (lavagem pulmonar com SF 0,9% até atingir SpO2< 95%), os passos acima foram repetidos. Para detecção de TR pela TIE, dois métodos foram testados, um método original proposto por este estudo, baseado nas variações de complacência regional (pixel a pixel) ao longo do volume corrente (Método1) e um método descrito em estudo recente por Putensen et al. (Método2). Ambos foram comparados à TC. Resultados: Ocorreu colapso progressivo durante PEEP decremental, sempre maior na FiO2=100% (versus 40%) e após lesão (versus pré-lesão) para as PEEPs correspondentes. A análise de regressão linear, Métodos 1 e 2 para TR em relação à TC evidenciou; Método 1 - R²=0,578 e Método 2 - R²=0,409. As correlações foram melhores quando se considerou apenas as medidas a 100%: R²=0,756 (Método 1) e R2=0,646 (Método 2). Curva ROC; Método 1- área sob a curva: 0,86 e Método2 - 0,79. Regressão logística; Método1 superior ao Método2. Pela ANOVA avaliamos PEEP, lesão, FiO2 e P.Platô na detecção de TR pela TC e Método1..A principal difrerença foi não haver influência da FiO2 sobre TR, Método1 Conclusão: O Método 1 foi superior ao Método2 na detecção de TR, com sensibilidade e especificidade suficiente para se avaliar a utilização clínica. A detecção de TR pelo Método1, não foi influenciada pela FiO2, ao contrário da TC. Estes achados foram compatíveis com os resultados de mecânica pulmonar ( pressão de platô). Portanto, o Método1 foi mais sensível que a TC, pois foi capaz de detectar TR mesmo em situações de ventilação pouco acima do V/Q crítico nas situações de FiO2 de 40%, ao contrário da TC. A TIE não sofreu alterações como o efeito de volume parcial como a TC / Introduction: Cyclic opening and closure of alveolar units during the respiratory cycle, or tidal recruitment (TR), is a harmful mechanism of ventilation induced lung injury. It is frequent, especially in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome patients, but can occur in normal lungs under mechanical ventilation, because of an insufficient PEEP. Oxygen concentration (FiO2) can modulate collapse and low FiO2 can delay it. Electrical Impedance tomography (EIT) is a noninvasive imaging tool that reconstructs a cross-sectional image of lungs regional resistivity using electrodes placed around the thorax. EIT is a useful imaging tool for regional ventilation monitoring, as proved by many studies. We hypothesized that is possible to detect and quantify the occurrence of TR by EIT. Seven pigs tracheostomized, sedated and using neuromuscular blockade were submitted to mechanical ventilation. A recruitment maneuver (RM) using plateau pressure = 50cmH2O and positive end expiratory pressure (PEEP) = 35cmH2O for 2 minutes was applied. After, animals were ventilated in volume controlled ventilation mode (VCV), with a tidal volume (Vt) =10ml/kg, inspiratory flow=10l/min, respiratory frequency=10irpm, FiO2=100%. Decremental PEEP (20-10-3cmH2O) steps were applied with 10 minutes intervals between them. Thoracic computed tomography (CT) images were done with a continuous positive airway pressure (CPAP) = Plateau pressure achieved in VCV and PEEP applied, simulating an inspiration and expiration respectively. EIT was acquired continuously during the protocol. RM was repeated and then protocol was repeated, using FiO2=40%. Lung injury was induced (with lung lavage - SF 0.9% until SpO2< 95%). After protocol was repeated including both FiO2. Two TR detectors were tested; an original imaging tool created by our group (Method 1) and a second imaging tool created in a recent study by Putensen. (Method 2). Both methods were compared to CT. Results: A progressive alveolar collapse during decremental PEEP was observed, always greater with FiO2=100% (versus FiO2=40%) and after lung injury (versus before lung injury). Linear regression analysis for Methods 1 and 2 showed for Method1 R2=0.578 and Method 2 R2=0,409. Correlations were better when FiO2=100% was considered individually; Method1 - R²=0,756 and Method2 - R²=0,646. ROC curve presented an area under the curve better for Method1 (0,86) related to Method2 (0,79). Logistic regression also showed better result for Method1. ANOVA was used to test influence of variables as PEEP, lung lesion, FiO2 and Plateau pressure on tidal recruitment. Method1 and CT were tested. The main difference between them was that Method 1 was not influenced by FiO2. Conclusion: Method 1 was superior than 2 for TR detection with sufficient specificity and sensibility for a trial on clinical application. Tidal recruitment detection by Method1 was not influenced by FiO2, but it was for CT, what was supported by results of lung mechanic (plateau pressure). Under lower FiO2 (40%) occurred an underestimation of TR by CT, once the change in ventilation occurs even in lower FiO2 which is not detected by CT. CT is also influenced by partial volume effect, what didn´t occurred with EIT

Introdução: A Abertura e fechamento alveolar a cada ciclo respiratório (TR) é mecanismo de lesão pulmonar associada à ventilação mecânica. É frequente, especialmente em pacientes com lesão pulmonar aguda/ sindrome do desconforto respiratório agudo, mas pode ocorrer em pulmões normais, devido à pressão expiratória final positiva (PEEP) insuficiente. A fração inspirada de oxigênio (FiO2) também pode ter um papel na modulação da lesão pulmonar: frações mais baixas, em situação de relação ventilação perfusão (V/Q) crítica, podem retardar o colapso alveolar. A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é uma nova ferramenta de imagem não invasiva, à beira do leito, que reconstrói imagens transversas da resistividade dos tecidos torácicos, obtidas a partir de uma corrente elétrica injetada por eletrodos colocados circunferencialmente no tórax. Atualmente, o padrão ouro de detecção de TR é a tomografia computadorizada (TC), que utiliza radiação, transporte de pacientes para sua execução, exigindo manobras que podem ocasionar a instabilização dos pacientes. Hipótese deste estudo: é possível detectar e quantificar a ocorrência de TR com TIE. Métodos: 7 suinos traqueostomizados, sob sedação, bloqueio neuromuscular e ventilação mecânica, foram submetidos a manobra de recrutamento alveolar (MRA) em pressão controlada, com pressão platô=50 cmH2O, PEEP=35 cmH2O, aplicada por 2 minutos. Seguiu-se ventilação com volume controlado, posição supina, volume corrente (VT) = 10 ml/kg, fluxo 10l/min FR=10irpm, FiO2=100% e PEEP decremental (20-10-3cmH2O), em passos de 10 minutos. Ao final de cada passo, os animais foram submetidos a uma pressão positiva contínua sobre as vias aéreas em dois níveis, quando se procedeu à TC: pressão de platô (representando inspiração) e PEEP (expiração). Imagens de TIE foram adquiridas continuamente. Os animais foram submetidos à nova MRA, repetindo-se o protocolo em FiO2=40%. Após lesão pulmonar (lavagem pulmonar com SF 0,9% até atingir SpO2< 95%), os passos acima foram repetidos. Para detecção de TR pela TIE, dois métodos foram testados, um método original proposto por este estudo, baseado nas variações de complacência regional (pixel a pixel) ao longo do volume corrente (Método1) e um método descrito em estudo recente por Putensen et al. (Método2). Ambos foram comparados à TC. Resultados: Ocorreu colapso progressivo durante PEEP decremental, sempre maior na FiO2=100% (versus 40%) e após lesão (versus pré-lesão) para as PEEPs correspondentes. A análise de regressão linear, Métodos 1 e 2 para TR em relação à TC evidenciou; Método 1 - R²=0,578 e Método 2 - R²=0,409. As correlações foram melhores quando se considerou apenas as medidas a 100%: R²=0,756 (Método 1) e R2=0,646 (Método 2). Curva ROC; Método 1- área sob a curva: 0,86 e Método2 - 0,79. Regressão logística; Método1 superior ao Método2. Pela ANOVA avaliamos PEEP, lesão, FiO2 e P.Platô na detecção de TR pela TC e Método1..A principal difrerença foi não haver influência da FiO2 sobre TR, Método1 Conclusão: O Método 1 foi superior ao Método2 na detecção de TR, com sensibilidade e especificidade suficiente para se avaliar a utilização clínica. A detecção de TR pelo Método1, não foi influenciada pela FiO2, ao contrário da TC. Estes achados foram compatíveis com os resultados de mecânica pulmonar ( pressão de platô). Portanto, o Método1 foi mais sensível que a TC, pois foi capaz de detectar TR mesmo em situações de ventilação pouco acima do V/Q crítico nas situações de FiO2 de 40%, ao contrário da TC. A TIE não sofreu alterações como o efeito de volume parcial como a TC / Introduction: Cyclic opening and closure of alveolar units during the respiratory cycle, or tidal recruitment (TR), is a harmful mechanism of ventilation induced lung injury. It is frequent, especially in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome patients, but can occur in normal lungs under mechanical ventilation, because of an insufficient PEEP. Oxygen concentration (FiO2) can modulate collapse and low FiO2 can delay it. Electrical Impedance tomography (EIT) is a noninvasive imaging tool that reconstructs a cross-sectional image of lungs regional resistivity using electrodes placed around the thorax. EIT is a useful imaging tool for regional ventilation monitoring, as proved by many studies. We hypothesized that is possible to detect and quantify the occurrence of TR by EIT. Seven pigs tracheostomized, sedated and using neuromuscular blockade were submitted to mechanical ventilation. A recruitment maneuver (RM) using plateau pressure = 50cmH2O and positive end expiratory pressure (PEEP) = 35cmH2O for 2 minutes was applied. After, animals were ventilated in volume controlled ventilation mode (VCV), with a tidal volume (Vt) =10ml/kg, inspiratory flow=10l/min, respiratory frequency=10irpm, FiO2=100%. Decremental PEEP (20-10-3cmH2O) steps were applied with 10 minutes intervals between them. Thoracic computed tomography (CT) images were done with a continuous positive airway pressure (CPAP) = Plateau pressure achieved in VCV and PEEP applied, simulating an inspiration and expiration respectively. EIT was acquired continuously during the protocol. RM was repeated and then protocol was repeated, using FiO2=40%. Lung injury was induced (with lung lavage - SF 0.9% until SpO2< 95%). After protocol was repeated including both FiO2. Two TR detectors were tested; an original imaging tool created by our group (Method 1) and a second imaging tool created in a recent study by Putensen. (Method 2). Both methods were compared to CT. Results: A progressive alveolar collapse during decremental PEEP was observed, always greater with FiO2=100% (versus FiO2=40%) and after lung injury (versus before lung injury). Linear regression analysis for Methods 1 and 2 showed for Method1 R2=0.578 and Method 2 R2=0,409. Correlations were better when FiO2=100% was considered individually; Method1 - R²=0,756 and Method2 - R²=0,646. ROC curve presented an area under the curve better for Method1 (0,86) related to Method2 (0,79). Logistic regression also showed better result for Method1. ANOVA was used to test influence of variables as PEEP, lung lesion, FiO2 and Plateau pressure on tidal recruitment. Method1 and CT were tested. The main difference between them was that Method 1 was not influenced by FiO2. Conclusion: Method 1 was superior than 2 for TR detection with sufficient specificity and sensibility for a trial on clinical application. Tidal recruitment detection by Method1 was not influenced by FiO2, but it was for CT, what was supported by results of lung mechanic (plateau pressure). Under lower FiO2 (40%) occurred an underestimation of TR by CT, once the change in ventilation occurs even in lower FiO2 which is not detected by CT. CT is also influenced by partial volume effect, what didn´t occurred with EIT

Nanotechnology offers a great potential do design fertilizers with unique properties capable to boost the plant productivity. However, the nanoparticles environmental fate and their toxic responses still need to be deeply investigated to their safe use. This study aims to investigate the effect of copper oxide (nCuO) and magnetite nanoparticles (nFe3O4) on the germination and seedling development of Phaseolus vulgaris L. Seeds were treated in nanoparticles dispersions in a wide range of concentrations (1, 10, 100 and 1 000 mg L-1) and incubated in a germination chamber during 5 days. Different sized nCuO (25, 40 and <80 nm) and polyethylene glycol (PEG) coated nFe3O4 were evaluated. Although both nCuO and nFe3O4 treatments did not affected the germination rate, seedling weight gain was promoted by 40 nm CuO at 100 mg Cu L-1 and inhibited by 1 000 mg Cu L-1 of 25 nm CuO and positive control (CuSO4). Among the tested nCuO, the higher chemical reactivity was found for the 25 nm CuO, and this may partially explain the observed deleterious effects. Seeds treated in nFe3O4-PEG at 1 000 mg Fe L-1 increased radicle elongation compared to the negative control (water), while Fe2+/Fe3+ (aq) (positive control) and bare nFe3O4 at 1 000 mg Fe L-1 treatments reduced the radicle of the seedlings. The growth promoted by the PEG-coated nanoparticles can be justified by the higher water uptake induced by the PEG, and also by its lower chemical reactivity compared to the bare nanoparticles. This was reinforced by enzymatic assays since nFe3O4-PEG treatment was also the least harmful to the alpha-amylase activity. X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) showed that most of the Cu and Fe incorporated by the seeds remained in the seed coat, specially in the hilum region, and X-ray tomography indicated that Fe3O4-PEG penetrated in this structure. X-ray absorption spectroscopy (XAS) unraveled that the Cu and Fe chemical environment of the nCuO and nFe3O4-PEG treated seeds persisted mostly in its primitive form. These results contribute to the understanding of how nCuO, nFe3O4 and nFe3O4-PEG interact with common bean seeds and seedlings and highlights its potential use in seed priming / A nanotecnologia oferece um grande potencial para o desenvolvimento de fertilizantes com propriedades únicas, capazes de impulsionar a produtividade das plantas. Contudo, o destino ambiental e os efeitos tóxicos das nanopartículas ainda necessitam ser profundamente investigados para o seu uso seguro. Este estudo visa investigar o efeito das nanopartículas de óxido de cobre (nCuO) e magnetita (nFe3O4) na germinação e desenvolvimento das plântulas de Phaseolus vulgaris L. As sementes foram tratadas em dispersões de nanopartículas em diversas concentrações (1, 10, 100 and 1 000 mg L-1) e incubadas em uma câmara de germinação durante 5 dias. Diferentes tamanhos de nCuO (25, 40 e <80 nm) e nFe3O4 recoberta com polietileno glicol (PEG) e foram avaliados. Embora ambos tratamentos de nCuO e nFe3O4 não afetaram a taxa de germinação, o ganho de massa das plântulas foi promovido pela nCuO de 40 nm à 100 mg Cu L-1 e inibido pelos tratamentos de nCuO de 25 nm e controle positivo (CuSO4) à 1 000 mg Cu L-1. Dentre as nCuO testadas, a maior reatividade química foi encontrada para a nCuO de 25 nm, e isso pode explicar parcialmente os efeitos deletérios desta nanopartícula. Sementes tratadas com nFe3O4-PEG à 1 000 mg Fe L-1 aumentaram o alongamento das radículas em comparação ao controle negativo (água), enquanto que os tratamentos Fe2+/Fe3+ (aq) (controle positivo) e nFe3O4 sem recobrimento à 1 000 mg Fe L-1 reduziram as radículas das plântulas. O crescimento promovido pelas nanopartículas recobertas com PEG pode ser justificado pela maior absorção de água induzido pelo PEG, e também pela sua baixa reatividade química comparada às nanopartículas sem recobrimento. Isso foi reforçado por ensaios enzimáticos uma vez que o tratamento de nFe3O4-PEG foi também o menos prejudicial à atividade da alfa-amilase. A espectroscopia de fluorescência de raios-X (XRF) mostrou que a maior parte do Cu e do Fe incorporados pelas sementes permaneceu no tegumento, especialmente na região do hilo, e a tomografia de raios-X indicou que nFe3O4-PEG penetrou nesta estrutura. A espectroscopia de absorção de raios-X (XAS) revelou que o ambiente químico do Cu e do Fe das sementes tratadas com nCuO e nFe3O4-PEG persistiram majoritariamente em sua forma primitiva. Estes resultados contribuem para o entendimento de como nCuO, nFe3O4 e nFe3O4-PEG interagem com sementes de feijão e destaca seu potencial uso no tratamento de sementes

Nanotechnology offers a great potential do design fertilizers with unique properties capable to boost the plant productivity. However, the nanoparticles environmental fate and their toxic responses still need to be deeply investigated to their safe use. This study aims to investigate the effect of copper oxide (nCuO) and magnetite nanoparticles (nFe3O4) on the germination and seedling development of Phaseolus vulgaris L. Seeds were treated in nanoparticles dispersions in a wide range of concentrations (1, 10, 100 and 1 000 mg L-1) and incubated in a germination chamber during 5 days. Different sized nCuO (25, 40 and <80 nm) and polyethylene glycol (PEG) coated nFe3O4 were evaluated. Although both nCuO and nFe3O4 treatments did not affected the germination rate, seedling weight gain was promoted by 40 nm CuO at 100 mg Cu L-1 and inhibited by 1 000 mg Cu L-1 of 25 nm CuO and positive control (CuSO4). Among the tested nCuO, the higher chemical reactivity was found for the 25 nm CuO, and this may partially explain the observed deleterious effects. Seeds treated in nFe3O4-PEG at 1 000 mg Fe L-1 increased radicle elongation compared to the negative control (water), while Fe2+/Fe3+ (aq) (positive control) and bare nFe3O4 at 1 000 mg Fe L-1 treatments reduced the radicle of the seedlings. The growth promoted by the PEG-coated nanoparticles can be justified by the higher water uptake induced by the PEG, and also by its lower chemical reactivity compared to the bare nanoparticles. This was reinforced by enzymatic assays since nFe3O4-PEG treatment was also the least harmful to the alpha-amylase activity. X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) showed that most of the Cu and Fe incorporated by the seeds remained in the seed coat, specially in the hilum region, and X-ray tomography indicated that Fe3O4-PEG penetrated in this structure. X-ray absorption spectroscopy (XAS) unraveled that the Cu and Fe chemical environment of the nCuO and nFe3O4-PEG treated seeds persisted mostly in its primitive form. These results contribute to the understanding of how nCuO, nFe3O4 and nFe3O4-PEG interact with common bean seeds and seedlings and highlights its potential use in seed priming / A nanotecnologia oferece um grande potencial para o desenvolvimento de fertilizantes com propriedades únicas, capazes de impulsionar a produtividade das plantas. Contudo, o destino ambiental e os efeitos tóxicos das nanopartículas ainda necessitam ser profundamente investigados para o seu uso seguro. Este estudo visa investigar o efeito das nanopartículas de óxido de cobre (nCuO) e magnetita (nFe3O4) na germinação e desenvolvimento das plântulas de Phaseolus vulgaris L. As sementes foram tratadas em dispersões de nanopartículas em diversas concentrações (1, 10, 100 and 1 000 mg L-1) e incubadas em uma câmara de germinação durante 5 dias. Diferentes tamanhos de nCuO (25, 40 e <80 nm) e nFe3O4 recoberta com polietileno glicol (PEG) e foram avaliados. Embora ambos tratamentos de nCuO e nFe3O4 não afetaram a taxa de germinação, o ganho de massa das plântulas foi promovido pela nCuO de 40 nm à 100 mg Cu L-1 e inibido pelos tratamentos de nCuO de 25 nm e controle positivo (CuSO4) à 1 000 mg Cu L-1. Dentre as nCuO testadas, a maior reatividade química foi encontrada para a nCuO de 25 nm, e isso pode explicar parcialmente os efeitos deletérios desta nanopartícula. Sementes tratadas com nFe3O4-PEG à 1 000 mg Fe L-1 aumentaram o alongamento das radículas em comparação ao controle negativo (água), enquanto que os tratamentos Fe2+/Fe3+ (aq) (controle positivo) e nFe3O4 sem recobrimento à 1 000 mg Fe L-1 reduziram as radículas das plântulas. O crescimento promovido pelas nanopartículas recobertas com PEG pode ser justificado pela maior absorção de água induzido pelo PEG, e também pela sua baixa reatividade química comparada às nanopartículas sem recobrimento. Isso foi reforçado por ensaios enzimáticos uma vez que o tratamento de nFe3O4-PEG foi também o menos prejudicial à atividade da alfa-amilase. A espectroscopia de fluorescência de raios-X (XRF) mostrou que a maior parte do Cu e do Fe incorporados pelas sementes permaneceu no tegumento, especialmente na região do hilo, e a tomografia de raios-X indicou que nFe3O4-PEG penetrou nesta estrutura. A espectroscopia de absorção de raios-X (XAS) revelou que o ambiente químico do Cu e do Fe das sementes tratadas com nCuO e nFe3O4-PEG persistiram majoritariamente em sua forma primitiva. Estes resultados contribuem para o entendimento de como nCuO, nFe3O4 e nFe3O4-PEG interagem com sementes de feijão e destaca seu potencial uso no tratamento de sementes