Neste trabalho estudamos as propriedades físicas das impurezas de elementos de terra rara (TR) nos cristais de GaN, nas estruturas cristalinas zincblenda e wurtzita, e de ZnO. Para tal, consideramos as impurezas de Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er e Tm substitucionais no sítio do cátion (Ga ou Zn), pois esta posição é mais estável do que no sítio do ânion (N ou O). As investigações foram efetuadas através de simulações computacionais baseadas em métodos de primeiros princípios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade e utilizando o método FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Waves), implementado no código computacional WIEN2k, dentro do esquema de supercélula, com relaxações atômicas tratadas de modo apropriado. No tratamento dos estados de valência 3d (Ga ou Zn) e 4f dos átomos de TR foi introduzida uma correção local de Hubbard, para levar em conta efeitos de alta correlação eletrônica. Inicialmente, estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais dos elementos de TR em suas fases metálicas. Estes resultados serviram para validar a metodologia de obtenção dos valores dos parâmetros U de Hubbard de modo autoconsistente, pois para este grupo de materiais existem resultados experimentais. Comparando a localização e o desdobramento entre os estados ocupados e desocupados relacionados aos orbitais 4f, em relação ao nível de Fermi dos sistemas, obteve-se uma ótima concordância. Nossos resultados para os sistemas dopados, utilizando a correção do potencial U de Hubbard, mostram que a suas descrições estão adequadas. Somente com a introdução da correção é possível localizar corretamente, em relação ao topo da banda de valência, os estados ocupados e desocupados relacionados aos orbitais 4f. Estes resultados estão de acordo com esquemas propostos na literatura, mostrando que o estado de oxidação das impurezas de TR é trivalente e que, em geral, em ambos sistemas cristalinos, não há a introdução de níveis de energia na região do gap dos materiais. Nosso estudo da correção do potencial U de Hubbard, obtido autoconsistemente, na teoria do funcional da densidade, mostra que seus valores não são universais, dependendo do estado de carga e do ambiente em que o átomo está inserido. Mais ainda, mostra que o procedimento adotado é totalmente apropriado para descrever a correlação eletrônica dos elétrons 4f. / In this work we studied the physical properties of rare earth (RE) impurities in GaN, in the zincblend and the wurtzite crystal structures, and in ZnO. Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm substitutional impurities in the cation site (Ga or Zn) were considered, since this position is more stable than anion site (N or O). The investigations were carried out by computational simulations using ab initio methods, based on the density functional theory and the FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Waves) method, as implemented in the WIEN2k code, considering the supercell approach and atomic relaxations. The 3d-Ga or 3d-Zn and the 4f-RE valence states were treated with the introduction of on-site Hubbard correction, in order to correctly describe the strongly correlated electrons. First, the electronic and structural properties of RE metallic systems were investigated and the results were compared with available experimental data, showing a good agreement. Those results helped to identify the appropriate procedure to compute the Hubbard U potential. This procedure should also provide a reliable description about the electronic properties of RE elements as impurities in semiconductors. Then, we have computed the properties of substitutional RE impurities in the cation site using the same methodology and procedures. The Hubbard U potential was necessary to correctly describe the position of the 4f occupied and unoccupied states, related to the valence band top. These results are in agreement with proposed electronic properties of RE doped GaN and ZnO found in the literature. The RE impurities oxidation states are in general trivalent in both crystal systems and introduce no energy levels in the gap region. Our Hubbard U potential correction, obtained in a self-consistent way, depends on the considered element and the neighborhood, and it is not an universal parameter. Moreover, our investigation shows that the adopted procedure is totally appropriate to describe the electronic correlation of the 4f electrons.

Resinas compostas comumente utilizadas em restaurações, anteriores e posteriores, resultam em maior acúmulo de biofilme bacteriano do que outros materiais restauradores, o que contribui para a formação de cáries secundárias e levam à falha das restaurações. Métodos para inibir a formação do biofilme sobre materiais restauradores dentais vêm sendo estudados há décadas e a inserção de nanopartículas (NPs) representa o que há de mais avançado nos estudos de formulação de materiais dentários antibacterianos. A literatura recente relata que resinas compostas contendo NPs de óxidos metálicos, tais como óxido de zinco (ZnO) e dióxido de titânio (TiO2), têm demonstrado capacidade antibacteriana, contribuindo para o controle do biofilme oral cariogênico. Por outro lado, a inserção dessas NPs pode alterar a cor e as propriedades mecânicas para níveis clínicos inaceitáveis e até mesmo dificultar o processo de fotopolimerização, se inseridas em grandes quantidades. Uma vez que o efeito antibacteriano e as propriedades de resinas compostas modificadas com NPs de óxidos de metais não foram amplamente estudados, esse estudo visou a compreensão destes aspectos, a partir da síntese e caracterização de nanopartículas de ZnO e TiO2 dopados ou não com Ag, inclusão em uma resina composta comercial e análise de propriedades físicas, mecânicas e biológicas do compósito modificado. As sínteses foram realizadas por diversas rotas químicas, resultando em NPs de TiO2 de alta área superficial e NPs de ZnO com morfologia tridimensional, incluindo nanoplates e nanorods que formam estruturas em formato de flores. A modificação da resina composta com NPs de TiO2.Ag alterou drasticamente a resistência à compressão do material, enquanto a adição de NPs de ZnO.Ag manteve a resistência em valores muito próximos ao da resina não modificada. A cor da resina composta sofreu grande alteração quando imergida em solução de café, especialmente após a adição de NPs de ZnO.Ag. A atividade antibacteriana, contra Streptococcus mutans da resina modificada foi considerada significativa, principalmente após a adição de 1 e 2% de NPs de TiO2. A análise dessas propriedades foi importante para o avanço das pesquisas que visam o desenvolvimento de uma resina composta antibacteriana que proporcione estética e propriedades mecânicas adequadas para a confecção de restaurações. / Composite resins used in restorations, anterior and posterior, resulting in greater accumulation of bacterial biofilm than other restorative materials, which contributes to the formation of secondary caries and lead to failure of restorations. Methods for inhibiting biofilm formation on dental restorative materials have been studied for decades and the insertion of nanoparticles (NPs) represents the most advanced in formulation studies of antibacterial dental materials. Recent literature reports that composites containing nanoparticles of metal oxides such as zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO2) have demonstrated antibacterial ability, contributing to the control of oral cariogenic biofilms. On the other hand, NPS inclusion can change the color for unacceptable clinical levels and even hinder the polymerization process, if they are entered as large amounts. Since the antibacterial effect of composite resins modified with nanoparticles of metal oxides has not been widely studied, this study aimed at understanding these aspects, from the synthesis and characterization of nanoparticles of Ag doped and undoped ZnO and TiO2 NPs, inclusion in a composite business and examining their physical, mechanical and biological properties. The synthesis resulted in high surface area TiO2 NPs and three-dimensional ZnO NPs, including nanoplates and nanorods assembled flowers. The modification of the composite with TiO2.Ag NPs changed dramatically the compressive strength of the material, while adding ZnO.Ag NPs maintained compressive strength similar to the unmodified resin. The compostie color stability changed greatly when immersed in a coffee solution, especially after inclusion of ZnO.Ag NPs. The antibacterial activity, against S. mutans, of modified resin was considered significant, especially after addition of 1 and 2% TiO2 NPs. The analysis of these properties is important for the advancement of research aimed at developing an antibacterial composite that provides aesthetic and mechanical properties suitable for dental restorations.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2019-01-25T12:11:45Z No. of bitstreams: 1 Vinicius_Carvalho_2018.pdf: 2139357 bytes, checksum: 24497f5a37afd82fb7a7bb75a202949e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-25T12:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius_Carvalho_2018.pdf: 2139357 bytes, checksum: 24497f5a37afd82fb7a7bb75a202949e (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / The heterogeneous photocatalysis process is one of the treatment options for pollutants, which has presented excellent results. In this work, zinco oxide and Cu doped zinc oxide were synthesized by sol-gel method and applied as a catalyst in the degradation of the antibiotic ciprofloxacin hydrochloride (CIP) in aqueous medium, also using UV. The synthesized and comercial zinc oxide were analyzed by XRD. The mean crystallite size of sintethsized zinc oxide was 13-18 nm, estimated by the Scherrer’s equation, lower than the commercial zinc oxide that presented an average size of 35 nm. It was possible to observe that the sol-gel method was able to decrease the average size of the zinc oxide crystallite. The synthesized zinc oxides were able to decrease the concentration of ciprofloxacin around 24 to 31%, higher than the values found for the commercial oxide that was of 18%. However, it was noticed that with the increase of copper doping, the photocatalytic activity decreased.The results obtained by SEM showed that the sol-gel method was not effective in the reduction of the particles, however, it was able to form oxides with a surface area of 19,083 m².g-1 higher than the value of 12,202 m².g-1 found for commercial zinc oxide. TGA and FTIR demonstrate that there may still be amount of PVA in the synthesized oxides. The analyzed photocatalysts follow a first order reaction, for the more efficient photocatalyst a percentage of absorbance reduction (%RedAbs) at 272 nm of 66.49% was reported in 120 min, while commercial zinc oxide, this %RedAbs was 33.44% the same time interval. / O processo de fotocatálise heterogênea é uma das opções de tratamento para poluentes, a qual têm apresentado ótimos resultados. Neste trabalho foram sintetizados óxido de zinco e óxidos de zinco dopados com cobre em diversas proporções e com diferentes temperaturas de calcinação utilizando o método sol-gel e aplicá-los como catalisadores na degradação do antibiótico cloridrato de ciprofloxacino (CIP) em solução aquosa, empregando-se também luz UV. As amostras sintetizadas foram analisadas por DRX e comparadas com uma amostra de óxido de zinco comercial. O tamanho médio dos cristalitos obtidos foi de aproximadamente 13-18 nm, estimado pela equação de Scherrer, sendo inferiores ao óxido de zinco comercial que apresentou um tamanho médio de 35 nm. Foi possível observar que o método sol-gel foi capaz de diminuir o tamanho médio do cristalito de óxido de zinco. Os óxidos de zinco sintetizados foram capazes de diminuir a concentração de ciprofloxacino em torno de 24 a 31%, superior aos valores encontrados para o óxido comercial que foi de 18%, entretanto foi notado que com o aumento da dopagem de cobre ocorreu a diminuição da atividade fotocatalítica. Os resultados obtidos por MEV demonstram que o método sol-gel não foi efetivo na diminuição das partículas, entretanto, foi capaz formar óxidos com área superficial de 19.083 m².g-1 superior ao valor de 12.202 m².g-1 encontrado para o óxido de zinco comercial. Análises de TGA e FTIR demonstram que ainda pode haver quantidade de PVA nos óxidos sintetizados. Os fotocatalisadores avaliados seguem uma reação de primeira ordem, no qual para o melhor fotocatalisador foi verificado um percentual de redução da absorbância (%RedAbs) em 272 nm de 66,49% em 120 min, enquanto que para o óxido de zinco comercial, este %RedAbs foi de 33,44% no mesmo intervalo de tempo.

O objetivo deste estudo foi a avaliação histopatológica e radiográfica da resposta pulpar e periapical de dentes de cães após pulpotomia e utilização da Proteína Morfogenética Óssea Recombinante Humana 7. Foram utilizados 60 dentes (120 raízes) de 6 cães, divididos em 8 grupos, nos períodos experimentais de 7 dias (Grupos I, II, III, IV) e 70 dias (Grupos V, VI, VII, VIII). Após a pulpotomia, o remanescente pulpar foi recoberto com os seguintes materiais: Grupos I e V - Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 (rHuBMP-7) associada ao Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos II e VI - Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos III e VII (Controle Negativo) - Hidróxido de Cálcio p.a. e soro fisiológico e Grupos IV e VIII (Controle Positivo) - Óxido de Zinco e Eugenol. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A avaliação histopatológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico. A avaliação radiográfica foi realizada considerando-se a integridade da lâmina dura, presença de áreas de rarefação óssea periapical, de reabsorções radiculares (interna e externa) e de ponte de dentina, sendo os resultados submetidos à análise estatística utilizando-se o teste exato de Fisher. Nos espécimes que apresentavam áreas de rarefação periapical, as medidas radiográficas das lesões foram comparadas entre os grupos por meio do teste de Kruskall-Wallis. Os achados histopatológicos evidenciaram que no período de 7 dias, nos Grupos I e II havia um infiltrado inflamatório severo e intensa proliferação vascular no tecido pulpar, no Grupo IV um infiltrado inflamatório moderado enquanto no Grupo III foi observado um infiltrado inflamatório leve, estando o tecido pulpar íntegro. Em todos os grupos não havia formação de ponte de dentina e a região periapical apresentava aspectos de normalidade. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina, o tecido pulpar apresentava áreas de necrose com presença de células inflamatórias na região periapical e reabsorção cementária e óssea. Por outro lado, no Grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina, ausência de processo inflamatório e ausência de reabsorção dos tecidos mineralizados. Com relação aos achados radiográficos, no período de 7 dias, todos os espécimes dos Grupos I, II, III e IV apresentavam integridade da lâmina dura, ausência de rarefação óssea periapical, ausência de reabsorção radicular (interna e externa) e ausência de ponte de dentina. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina em nenhum espécime sendo observadas áreas de rarefação óssea periapical em 100% das raízes do Grupo VI, 60% das raízes do Grupo VIII e 40% das raízes do Grupo V, sendo as maiores lesões encontradas no Grupo VI, seguida pelos Grupos V e VIII (p<0,05). No grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina em 60% dos casos, integridade da lâmina e ausência de rarefação óssea periapical em 100% dos casos. Pode-se concluir que a Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 quando associada ao Colágeno Recombinante Humano não apresentou resultados satisfatórios. / The purpose of this study was to evaluate, both histopathologically and radiographically, the pulpal and periapical response of dogs’ teeth after pulpotomy and use of recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7). For such purpose, 60 teeth (120 roots), obtained from 6 dogs, were divided in 8 groups and evaluated in two experimental periods: 7 days (Groups I, II, III, IV) and 70 days (Groups V, VI, VII, VIII). After pulpotomy, pulp remnant was covered with the following materials: Groups I and V - recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7) associated to recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups II and VI - recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups III and VII (negative control) – calcium hydroxide and sodium chloride solution; and Groups IV and VIII (positive control) – zinc oxide and eugenol. At the established experimental periods, the animals were sacrificed and the anatomic pieces were obtained and histologically processed. The histopathologic evaluation was realized subjectively in a light microscope. The radiographic evaluation was performed considering the integrity of the lamina dura, presence of areas of periapical bone rarefaction, root resorption (internal and external) and dentin bridge formation. The results were analyzed statistically using Fisher\'s exact test. In the specimens presenting periapical bone rarefaction areas, the lesions’ radiographic measurements were compared among the groups using the Kruskall-Wallis test. The histopathologic findings in the 7-day period revealed that Groups I and II presented a severe inflammatory infiltrate and intense vascular proliferation in the pulp tissue, Group IV presented a moderate inflammatory infiltrate while Group III presented a mild inflammatory infiltrate and intact pulp tissue. In all groups, there was no dentin bridge formation and the periapical region had normal appearance. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII showed no dentin bridge formation and pulp tissue presented necrotic areas with inflammatory cells in the periapical region as well as bone and cemental resorption. On the other hand, in Group VII, there was dentin bridge formation, absence of inflammatory process and absence of resorption of mineralized tissues. Regarding the radiographic findings, in the 7-day period, all specimens in Groups I, II, III and IV present intact lamina dura, absence of periapical bone rarefaction, absence of root resorption (internal and external) and absence of dentin bridge formation. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII did not present dentin bridge formation in any specimen. Periapical bone rarefaction areas were observed in 100% of the roots in Group VI, 60% of the roots in Group VIII and 40% of the roots in Group V. The largest lesions were found in Group VI, followed by Groups V and VIII (p<0.05). In Group VII, there was dentin bridge formation in 60% of the cases, intact lamina dura and absence of periapical bone rarefaction in 100% of the cases. Based on these results, it may be concluded that recombinant human bone morphogenetic protein-7 associated to recombinant human like collagen did not present satisfactory results.

Neste trabalho, investigamos o controle coerente das bandas de emissão, excitadas via absorção multifotônica, em um cristal de óxido de Zinco (ZnO) através das formatação de pulsos laser ultracurtos (790 nm, 30 fs, 80 MHz e 5 nJ). O ZnO vem se mostrado um possível candidato a dispositivos fotônicos devido a sua grande energia de ligação de éxciton (60 meV).Inicialmente, implementamos a montagem experimental do sistema de formatação de pulsos, bem como de excitação e coleta da fluorescência do ZnO. O controle coerente foi feito através de um programa baseado em um algoritmo genético (GA), também desenvolvido no transcorrer deste trabalho. Através do algoritmo genético, observamos um ganho significativo da emissão do ZnO por meio de fases espectrais impostas ao pulso laser. Monitorando o traço de autocorrelação do pulso, inferimos que este se torna mais longo após a otimização das bandas de emissão via GA. Além disso, verificamos que as funções de fase que otimizam o processo são complexas e oscilatórias. Através da análise das componentes principais (PCA), fizemos uma análise do conjunto de dados providos pelo GA, onde observamos que este método pode ser usado como um filtro para os dados, suavizando as curvas e enfatizando os aspectos mais importantes das máscaras de fase obtidas pelo controle coerente. Por fim investigamos qual a importância das máscaras suavizadas para o entendimento físico do processo. / In this work, we investigate the coherent control of the emission bands, excited via multiphoton absorption, in a zinc oxide crystal (ZnO) by pulse shaping ultrashort laser pulses (790 nm, 30 fs, 5 nJ and 80 MHz). ZnO has been preposed as a potential material for photonic devices due to its strong exciton binding energy(60 meV). Initially, we have implemented the pulse shaper experimental setup, as well as the fluorescence measurements of ZnO. The coherent control was carried out through genetic algorithm (GA) based software, also developed in the course of this work. Using the genetic algorithm, we have observed a significant increase in the ZnO emission when appropriated spectral phase masks are applied to the laser pulse. Autocorrelation measurements were used to infer the pulse duration, which get longer after optimization of the emission band via GA. Additionally, we have found that the phase masks that optimize the process are complex oscillatory functions. Through the Principal Component Analysis, we analyzed the data provided by the GA and observed that it can be used to filter the data, smoothing the curves and highlighting the most important aspects of phase masks obtained by the coherent control. Finally we investigate how important the smoothed masks are for the physical understanding of the process.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucas m ruiz.pdf: 809225 bytes, checksum: 4f9a5e3d41d46a1259de31458f886bd4 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this study was to evaluate the influence of root canal sealers on the bond strength (BS) of glass fiber posts to root dentin using two cementation systems, two storage periods and the different root regions. It was used 56 human teeth,healthy canines, transversely sectioned immediately after the cement-enamel junction. Then the roots were divided into two groups (n = 28) according to the sealer (with or without eugenol [Endofill and Sealer 26, respectively]). Subsequently, the roots were subdivided into two subgroups each (n = 14) according to the period of storage before the adhesive cementation, 7 and 180 days. Each subgroup was further again subdivided according to the resin cement to be used, being a conventional dual resin cement (Variolink® II ) and a dual adhesive system (Excite DSC), and the other a dual resin cement autoconditioning and self-adhesive (RelyX™ U100). The glass fiber posts (White Post DC) were cemented according to manufacturer's instructions for each cementation system. All roots were stored for one week after adhesive cementation, and were subsequently sectioned transversely into six discs about 1 mm thick each, and the coronal (CT), middle (MT) and apical (AT) thirds of the root canal identified. The push-out test was carried out at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The data were statistically analyzed by ANOVA factorial and post-hoc Tukey`s test (p=0.05). The analysis of variance showed a statistically significant effect for the factors time (F=6.58, p=0.01) and root third (F=26.67, p=0.0005). The specimens that received intra-canal posts 6 months after the endodontic treatment had higher BS than the specimens treated 7 days after endodontic treatment. The AT showed statistically lower BS than those of CT and MT. It can be concluded that the bond strength of fiber posts to root dentin was not affected by the root canal sealers and cementation systems. / O propósito deste estudo foi avaliar a influência dos cimentos endodônticos na resistência de união (RU) de pinos de fibra de vidro à dentina radicular, utilizando dois sistemas de cimentação, dois períodos de armazenamento e as diferentes regiões radiculares. Foram utilizados 56 dentes humanos, caninos hígidos, seccionados transversalmente imediatamente após a junção cemento-esmalte. Em seguida, as raízes foram divididas em dois grupos (n=28) de acordo com o cimento endodôntico (com ou sem eugenol [Endofill e Sealer 26, respectivamente]).Posteriormente, as raízes foram subdivididas em dois subgrupos cada (n=14) de acordo com o período de armazenamento antes da cimentação adesiva, sendo 7 e 180 dias. Cada subgrupo foi novamente subdividido de acordo com o cimento resinoso a ser utilizado sendo um cimento resinoso convencional dual (Variolink II) e sistema adesivo dual (Excite DSC), e outro cimento resinoso dual auto condicionante e auto adesivo (RelyX U100). Os pinos de fibra de vidro (White Post DC) foram cimentados de acordo com as instruções do fabricante de cada sistema de cimentação. Todas as raízes foram armazenadas por uma semana após a cimentação adesiva, e posteriormente seccionadas transversalmente em seis discos de aproximadamente 1 mm de espessura cada, e os terços coronário (TC), médio (TM) e apical (TA) do canal radicular foram identificados. O teste de push-out foi realizado a uma velocidade de 0,5 mm/min. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente por meio do teste ANOVA fatorial e pós teste de Tukey (p=0,05). A análise de variância demonstrou um efeito estatisticamente significante para os fatores tempo (F=6,58; p=0,01) e terço radicular (F=26,67; p=0,0005). Os espécimes que receberam pino intra-canal após 6 meses do tratamento endodôntico apresentaram maior RU do que os espécimes tratados após 7 dias do tratamento endodôntico. O TA demonstrou valores de RU estatisticamente inferiores às dos TC e TM. Pode-se concluir que a resistência de união dos pinos de fibra à dentina radicular não foi afetada pelos cimentos endodônticos e sistemas de cimentação.

O objetivo deste estudo foi a avaliação histopatológica e radiográfica da resposta pulpar e periapical de dentes de cães após pulpotomia e utilização da Proteína Morfogenética Óssea Recombinante Humana 7. Foram utilizados 60 dentes (120 raízes) de 6 cães, divididos em 8 grupos, nos períodos experimentais de 7 dias (Grupos I, II, III, IV) e 70 dias (Grupos V, VI, VII, VIII). Após a pulpotomia, o remanescente pulpar foi recoberto com os seguintes materiais: Grupos I e V - Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 (rHuBMP-7) associada ao Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos II e VI - Colágeno Recombinante Humano (rHuCollagen); Grupos III e VII (Controle Negativo) - Hidróxido de Cálcio p.a. e soro fisiológico e Grupos IV e VIII (Controle Positivo) - Óxido de Zinco e Eugenol. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram mortos, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A avaliação histopatológica foi realizada subjetivamente em microscópio óptico. A avaliação radiográfica foi realizada considerando-se a integridade da lâmina dura, presença de áreas de rarefação óssea periapical, de reabsorções radiculares (interna e externa) e de ponte de dentina, sendo os resultados submetidos à análise estatística utilizando-se o teste exato de Fisher. Nos espécimes que apresentavam áreas de rarefação periapical, as medidas radiográficas das lesões foram comparadas entre os grupos por meio do teste de Kruskall-Wallis. Os achados histopatológicos evidenciaram que no período de 7 dias, nos Grupos I e II havia um infiltrado inflamatório severo e intensa proliferação vascular no tecido pulpar, no Grupo IV um infiltrado inflamatório moderado enquanto no Grupo III foi observado um infiltrado inflamatório leve, estando o tecido pulpar íntegro. Em todos os grupos não havia formação de ponte de dentina e a região periapical apresentava aspectos de normalidade. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina, o tecido pulpar apresentava áreas de necrose com presença de células inflamatórias na região periapical e reabsorção cementária e óssea. Por outro lado, no Grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina, ausência de processo inflamatório e ausência de reabsorção dos tecidos mineralizados. Com relação aos achados radiográficos, no período de 7 dias, todos os espécimes dos Grupos I, II, III e IV apresentavam integridade da lâmina dura, ausência de rarefação óssea periapical, ausência de reabsorção radicular (interna e externa) e ausência de ponte de dentina. No período de 70 dias, nos Grupos V, VI e VIII não houve formação de ponte de dentina em nenhum espécime sendo observadas áreas de rarefação óssea periapical em 100% das raízes do Grupo VI, 60% das raízes do Grupo VIII e 40% das raízes do Grupo V, sendo as maiores lesões encontradas no Grupo VI, seguida pelos Grupos V e VIII (p<0,05). No grupo VII, foi observada presença de ponte de dentina em 60% dos casos, integridade da lâmina e ausência de rarefação óssea periapical em 100% dos casos. Pode-se concluir que a Proteína Óssea Morfogenética Recombinante Humana 7 quando associada ao Colágeno Recombinante Humano não apresentou resultados satisfatórios. / The purpose of this study was to evaluate, both histopathologically and radiographically, the pulpal and periapical response of dogs’ teeth after pulpotomy and use of recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7). For such purpose, 60 teeth (120 roots), obtained from 6 dogs, were divided in 8 groups and evaluated in two experimental periods: 7 days (Groups I, II, III, IV) and 70 days (Groups V, VI, VII, VIII). After pulpotomy, pulp remnant was covered with the following materials: Groups I and V - recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rHuBMP-7) associated to recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups II and VI - recombinant human like collagen (rHuCollagen); Groups III and VII (negative control) – calcium hydroxide and sodium chloride solution; and Groups IV and VIII (positive control) – zinc oxide and eugenol. At the established experimental periods, the animals were sacrificed and the anatomic pieces were obtained and histologically processed. The histopathologic evaluation was realized subjectively in a light microscope. The radiographic evaluation was performed considering the integrity of the lamina dura, presence of areas of periapical bone rarefaction, root resorption (internal and external) and dentin bridge formation. The results were analyzed statistically using Fisher\'s exact test. In the specimens presenting periapical bone rarefaction areas, the lesions’ radiographic measurements were compared among the groups using the Kruskall-Wallis test. The histopathologic findings in the 7-day period revealed that Groups I and II presented a severe inflammatory infiltrate and intense vascular proliferation in the pulp tissue, Group IV presented a moderate inflammatory infiltrate while Group III presented a mild inflammatory infiltrate and intact pulp tissue. In all groups, there was no dentin bridge formation and the periapical region had normal appearance. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII showed no dentin bridge formation and pulp tissue presented necrotic areas with inflammatory cells in the periapical region as well as bone and cemental resorption. On the other hand, in Group VII, there was dentin bridge formation, absence of inflammatory process and absence of resorption of mineralized tissues. Regarding the radiographic findings, in the 7-day period, all specimens in Groups I, II, III and IV present intact lamina dura, absence of periapical bone rarefaction, absence of root resorption (internal and external) and absence of dentin bridge formation. In the 70-day period, Groups V, VI and VIII did not present dentin bridge formation in any specimen. Periapical bone rarefaction areas were observed in 100% of the roots in Group VI, 60% of the roots in Group VIII and 40% of the roots in Group V. The largest lesions were found in Group VI, followed by Groups V and VIII (p<0.05). In Group VII, there was dentin bridge formation in 60% of the cases, intact lamina dura and absence of periapical bone rarefaction in 100% of the cases. Based on these results, it may be concluded that recombinant human bone morphogenetic protein-7 associated to recombinant human like collagen did not present satisfactory results.

Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Caue Ribeiro de Oliveira / Banca: Cyro Ketzer Saul / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter insitucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: As alterações climáticas, em grande parte, proveniente da emissão de CO2 derivado da queima de combustíveis fósseis para produção de energia, têm incentivado a pesquisa e o desenvolvimento de novas fontes alternativas de energia menos pulentes e que produzam pouco impacto ambiental. Uma das alternativas energéticas mais promissoras é a energia gerada pelo sol, principalmente em países onde há um alto índice de incidência de radiação solar. O óxido de zinco (ZnO) apresenta transmitância óptica na região do visível acima de 80% e baixa resistividade elétrica. Este material tem sido estudado como candidato para substituir o In2O3:Sn (ITO) em aplicações como eletrodos de células solares, pois além de ser economicamente viável, é atóxico e possui alta estabilidade química. Neste trabalho filmes finos de ZnO puro foram depositados pelas técnicas de spin, dip-coating e evaporação por feixe de elétrons (EBE). As resinas precursoras de ZnO foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos utilizando diferentes precursores de Zn (acetato, óxido ou nitrato de zinco), com a finalidade de investigar as propriedades estruturais e ópticas dos filmes finos de ZnO preparado por diferentes técnicas e diferentes precursores. Os filmes foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), medidas de espectro na região do UV-vi e microscopia de força atômica (AFM). Todas as amostras obtidas através das diferentes técnicas de deposição apresentaram alto grau de transmitância óptica (80%) e o mesmo valor de energia de gap (3,28 e V). Também foram obtidas amostras na forma de pó, sintetizado com os três diferentes precursores, visando um estudo aprofundado da influência do precursor utilizado nas propriedades do material. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, análises... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Climate changes are mainly due to the increasing CO2 atmospheric concentration caused by the burning of fossils fuels. In this context, researh and development of alternative sources of renewable energy have been encouraged for energy production. One of most promising alternative for energy production is Solar Energy, especially in countries with high incidence of solar radiation. Zinc oxide thin films usually have high transmittance in the visible range and low resistivity. This material has been studied as a candidate to replace In2O3:Sn(ITO) in applications such as electrodes in solar cells due of the righ cost of indium and its limited availability. Furthermore ZnO is chemically stable and non-toxic. In this work undoped zinc oxide thin films were deposited by the techniques of spin-coating, dip-coating and Electron beam evaporation (EBE). Resins of ZnO were synthesized by the polymeric precursor method using different zinc precursors (zinc acetate, oxide or nitrate) in order to study the structural and optical properties of thin films prepared by different techniques and using different precursors. The prepared samples were characterized by X-ray diffraction measurements (XRD), UV-vis spectra, and atomic force microscopy (AFM). All samples prepared by different deposition techiniques present transmition larger than 80% in the visble range and band gap of 3,28 eV. Also were obtained powder or ZnO synthesized using three different precursor in order to study the influence of precursor utilized in properties of material. The powder were characterized by X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL) spectroscopy, field emission scanning microscopy (FE-SEM), thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA). Through these characterization techniques it was showed that the polymeric precursor... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The performance and life time of organic solar cells are critically dependent on the properties of active layer materials and device interfaces. In this manuscript, we developed new organic-inorganic hybrid materials to create intimate contact between donor and acceptor phases and facilitate the interfacial electronic charge transfer through the device. First, the synthesis of versatile triethoxysilane-terminated poly(3-hexylthiophene) P3HT for direct anchoring (grafting-onto) in one step procedure to various metallic oxides was reported. Electro-optical analysis showed an efficient charge transfer from the polymer to nanoparticles; suggesting that these materials are suitable candidates for photovoltaic application. In the second part, we demonstrate for the first time the elaboration of low band gap polymer brushes on metallic oxide surfaces via surface initiated step growth polymerization (grafting-through). In both cases, a higher grafting density, better packing of polymer chains and enhanced optical properties were observed due to the grafting methodology and polymer characteristics. Finally, P3HT brushes were elaborated on indium tin oxide surface (ITO) as hole transporting layer of organic solar cells. Photovoltaic performances showed that P3HT self-assembled monolayer (SAMs) could be promising alternatives to PEDOT:PSS. / Les performances et la durée de vie des cellules solaires organiques sont fortement dépendantes de la qualité des matériaux de la couche active et des interfaces dans le dispositif. Dans ce manuscrit, nous avons développé des nouveaux matériaux hybrides organiques-inorganiques pour favoriser le contact entre les matériaux donneur/accepteur d’électrons et ainsi faciliter le transfert de charges à travers le dispositif. Tout d'abord, la synthèse de poly(3-hexylthiophène) P3HT fonctionnalisé par le triéthoxysilane a permis le greffage direct (« grafting-onto ») sur des oxydes métalliques. L’analyse des propriétés électro-optiques montre un transfert de charge efficace du polymère aux nanoparticules; ce qui suggère que ces matériaux sont des candidats potentiels pour l'application photovoltaïque. Dans la deuxième partie, nous avons montré pour la première fois, l’élaboration de brosses de polymères dits à faible bande interdite sur des surfaces d’oxydes métalliques par la technique « grafting-through ». Une densité de greffage élevée, un meilleur empilement des chaines de polymères et des propriétés optiques améliorées ont été obtenus grâce à la technique de greffage et aux caractéristiques du polymère greffé. Enfin, des brosses de P3HT ont été élaborées sur la surface d’oxyde d'indium et d’étain (ITO) en tant que couche de transport de trous de cellules solaires organiques. Les performances photovoltaïques ont montré que les monocouches auto-assemblées de P3HT (SAM) peuvent être une alternative au PEDOT: PSS.

O óxido de zinco é um material semicondutor que apresenta alta transparência óptica no espectro visível, alta energia de ligação de éxcitons e piezoeletricidade. Por suas propriedades, ele é utilizado na área de sensores, eletrodos transparentes e dispositivos optoeletrônicos. No entanto, sua utilização ainda é limitada pela dificuldade de obtenção de condutividade tipo p, cujo principal dopante é o nitrogênio, devido à assimetria de dopagem ocasionada por defeitos intrínsecos do material, dopagem em valências diferentes das esperadas e formação de níveis de aceitadores profundos na banda proibida. A aplicação em dispositivos piezoelétricos também exige alta resistividade e ótimas propriedades cristalinas. Muitos processos de deposição estabelecidos hoje ainda utilizam altas temperaturas, o que impede sua deposição sobre superfícies ou substratos sensíveis a altas temperaturas. O objetivo deste trabalho é desenvolver técnicas de deposição de filmes de ZnO, principalmente em baixas temperaturas ( 100°C), pelo método de magnetron sputtering de rádio frequência, para avaliar a influência dos gases de processo nas características estruturais, estequiométricas, elétricas e ópticas dos filmes. Para isso, foram obtidos filmes utilizando pressão total de argônio, e pressões parciais de argônio e oxigênio e argônio e nitrogênio, utilizando alvo cerâmico de óxido de zinco ou alvo metálico de zinco. Para alvo de ZnO, filmes com condutividade tipo n foram obtidos em ambiente de argônio, em condições que geraram deficiências de oxigênio. Filmes altamente resistivos foram obtidos com a utilização de pressão parcial de oxigênio no gás de processo, em condições que resultaram em filmes estequiométricos, inclusive com condutividade tipo p. Condutividade tipo p mais alta foi observada, apenas por ponta quente, para uma amostra obtida em argônio logo após a utilização de nitrogênio na câmara de processo, que provavelmente sofreu influência da dopagem não intencional do cobre, que foi identificado como um contaminante do processo devido à estrutura da câmara. Para alvo de Zn, observou-se a formação de nitreto de zinco, que demonstrou alta capacidade de oxidação em ambiente atmosférico, e portanto, transforma-se naturalmente ao longo do tempo ou por processos de oxidação térmica em ZnO dopado com nitrogênio. Filmes de ZnO produzidos a partir de nitreto de zinco foram os únicos dos testados que apresentaram fotoluminescência característica do ZnO, mesmo para processos onde não houve aquecimento intencional. / Zinc oxide is a multifunctional semiconductor, which presents high optical transparency in the visible range, high exciton binding energy and piezoelectricity. Due to its properties, ZnO is used in several areas, such as sensors, transparent electrodes and optoelectronics. However, its usage is still limited by the lack of p-type conductivity, which is very difficult to achieve because of intrinsic material defects, unwanted valence states of doping elements and formation of deep acceptor levels. Piezoelectric devices also demand high electrical resistivity and excellent crystallographic properties. Many current deposition processes still apply high temperatures, preventing material deposition onto temperature sensitive substrates and surfaces. The main goal of this investigation is to develop low temperature ( 100°C) deposition techniques by radio frequency magnetron sputtering, to evaluate the influence of process gases in structural, stoichiometric, electrical and optical properties. Thin films were obtained using either pure argon, argon and oxygen or argon and nitrogen partial pressures, by sputtering ceramic ZnO or metallic Zn targets. For ZnO target, n-type conductivity was achieved in argon environment, by creating oxygen deficient films. High resistivity was observed by using oxygen partial pressure, resulting in stoichiometric material and changing carrier type from electrons to holes. Higher p-type conductivity was observed, only by Seebeck measurement, for a nonintentionally heavily doped sample, as there was copper originating from the deposition chamber. For Zn target, zinc nitride formation was observed, showing high capability of transforming itself into nitrogen-doped ZnO by air exposure or thermal annealing. ZnO films produced from zinc nitride were the only ones that exhibited photoluminescence, even when there was no intentional heating involved.