A funcionalização regiosseletiva e quimiosseletiva de arenos e heterociclos utilizando reagentes organometálicos têm sido uma ferramenta importante na síntese de novas moléculas bioativas, assim como na química de materiais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a reatividade de novos reagentes mistos de magnésio e de lítio na funcionalização de nitrilas aromáticas (dicianobenzeno) e heteroaromáticas (furano, tiofeno, piridina e pirazina), uma vez que o grupo ciano é um importante intermediário sintético e pode ser transformado em diversos grupos funcionais. Para todos os substratos, foram realizados testes metodológicos, a fim de obter a melhor condição reacional de metalação utilizando a base organometálica TMPMgCloLiCl na presença ou ausência de aditivos, como ZnCl2. Após a formação do intermediário magnesiado, diferentes eletrófilos foram testados, levando aos produtos desejados em bons rendimentos. Por outro lado, após reações de transmetalação com cloreto de zinco, os intermediários puderam ser arilados através de reações de acoplamento cruzado de Negishi. Além disso, o estudo de metalação dirigida de nitrilas contendo furano e tiofeno em sua estrutura resultou na síntese de nitrilas heterocíclicas funcionalizadas em bons rendimentos. De forma similar, na sequência do trabalho, as funcionalizações de uma série de piridinas e pirazinas foram avaliadas utilizando a base TMPMgCloLiCl , tanto em condições convencionais, quanto pelo uso de irradiação de micro-ondas na etapa de metalação. Após as reações dos reagentes organomagnésio correspondentes com diversos eletrófilos, foram obtidos pirazinas e piridinas funcionalizadas com interessantes quimio- e regiosseletividades, e em rendimentos moderados. Finalmente, a reatividade de cianobenzenos e dicianobenzenos frente à base TMPMgCloLiCl foi também avaliada, e neste caso os reagentes de lítio se mostraram mais eficientes para funcionalização destes compostos. / The regio- and chemoselective functionalization of arenes and heterocycles using organometallic reagents has been an important synthetic tool in the synthesis of new bioactive molecules, as well as in materials chemistry. In this context, the objective of this study was to investigate the reactivity of new mixed magnesium-lithium reagents in the functionalization of aromatic nitriles (dicyanobenzene) and heteroaromatic (furan, thiophene, pyridine and pyrazine), whereas the cyano group is an important synthetic intermediate and can be transformed into various functional groups. For all substrates, methodological trials were performed in order to stablish the best reaction conditions of metalation using organometallic base TMPMgCloLiCl in the presence or absence of additives such as ZnCl2. After formation of the magnesiated intermediated, reactions were quenched with several electrophiles, leading to the desired products in good yields. Following a transmetalation step with ZnCl2, intermediates could be arylated using Negishi cross-coupling reactions. Moreover, the metalation study using nitrile-substituted furan and thiophene substrates resulted in functionalized heterocyclic nitriles in good yields. Similarly, the functionalization of pyridines and pyrazines with TMPMgCloLiCl were also evaluated using both conventional conditions and under microwave irradiation in the metalation step. After that, the treatment of the corresponding organomagnesium intermediates with various electrophiles provided functionalized pyrazines and pyridines with interesting chemo- and regioselectivity and in moderated yields. Finally, the reactivity of cyano- and dicyanobenzenes against the base TMPMgCloLiCl was also evaluated, however in this case the organolithium reagents appeared to be more efficient for the functionalization of this class of compounds

Modificações bioquímicas de topografias complexas de Ti permitem o desenvolvimento de novas superfícies de implantes funcionalizadas com moléculas bioativas, visando a promover a osteogênese de contato e a osseointegração. O objetivo do presente estudo foi avaliar o desenvolvimento do fenótipo osteogênico in vitro sobre diferentes nanotopografias de titânio (Ti) funcionalizadas com o fator de crescimento GDF-5. Células osteogênicas derivadas de calvária de ratos recém-nascidos foram plaqueadas e cultivadas por até 14 dias sobre superfícies de discos de Ti: 1) Controle (usinada e polida); 2) 30′ (com nanotopografia de nanoporos menores, obtida por condicionamento em solução de H2SO4/H2O2 por 30 min); 3) 30′+GDF-5 (nanotopografia de 30′, pré-adsorvida com GDF-5 a 200 ng/mL); 4) 4h (com nanotopografia de nanoporos maiores, obtida por condicionamento em H2SO4/H2O2 por 4 h); 5) 4h+GDF-5 (nanotopografia de 4h, pré-adsorvida com GDF-5 a 200 ng/mL). A adsorção de GDF-5 foi realizada a 4 ºC por 12 h no dia anterior ao plaqueamento das células. Os resultados mostraram que não houve diferenças estatisticamente significantes entre os grupos para a viabilidade celular em 1, 3 e 7 dias. Em 3 dias, as células estavam aderidas e espraiadas sobre todas as superfícies e acúmulos extracelulares extensos de OPN foram encontrados apenas sobre superfícies com nanotopografia de 4h e de 30′+GDF-5. A expressão de RNAm para RUNX2 e ALP foi maior em 7 dias se comparada a 10 dias, sendo os menores valores encontrados para o grupo 4h+GDF-5. A expressão de OPN aumentou de 7 para 10 dias, exceto para 30′+GDF-5, que se manteve inalterada. Enquanto que os níveis de RNAm para BSP aumentaram de 7 para 10 dias no Controle, redução significativa foi observada para os demais grupos, exceto para 30′, em que se manteve constante. Culturas crescidas sobre nanotopografias funcionalizadas com GDF-5 exibiram os maiores valores de atividade de ALP em 10 dias e de áreas de matriz mineralizada/acúmulos de cálcio em 14 dias. Em conclusão, a funcionalização de nanotopografias de Ti com GDF-5 pode acelerar e/ou aumentar a expressão do fenótipo osteogênico in vitro. / Surface functionalization of metallic surfaces with bioactive molecules has been developed aiming to promote specific cellular responses at the biomaterial-tissue interface. The present study evaluated the development of the osteogenic phenotype in vitro on titanium (Ti) surface nanotopographies functionalized with growth and differentiation factor-5 (GDF-5). Osteogenic cells were obtained by enzymatic digestion of newborn rat calvarial bone and grown for periods of up to 14 days on the following Ti disc surfaces: 1) Machined; 2) 30′ Nanotopography created by a mixture of H2SO4/H2O2 for 30 min; 3) 30′+GDF-5 Nanotopography created by a mixture of H2SO4/H2O2 for 30 min and then adsorbed with 200 ng/mL GDF-5 (overnight at 4 °C); 4) 4h Nanotopography created by a mixture of H2SO4/H2O2 for 4 h; 5) 4h+GDF-5 Nanotopography created by a mixture of H2SO4/H2O2 for 4 h and then adsorbed with 200 ng/mL GDF-5 (overnight at 4 °C). At 4 h, nanotopographies adsorbed with GDF-5 exhibited a significantly lower proportion of spread cells. At days 1, 3 and 7 no major differences in terms of cell viability were detected among groups. At day 3, epifluorescence revealed large extracellular OPN accumulation only for 30′+GDF-5, 4h and 4h+GDF-5. Real time PCR analysis showed for GDF-5 groups: i) lower mRNA levels for RUNX2, ALP e BSP at day 10; ii) higher RUNX2 and ALP expression at day 7 compared with day 10, with the lowest levels for 4h+GDF-5; iii) increased OPN levels from day 7 to day 10, except for 30′+GDF-5, which remained unaltered. Cultures grown on nanotopographies adsorbed with GDF-5 exhibited significantly higher values for ALP activity at 10 days and enhanced mineralized matrix formation at day 14. In conclusion, surface functionalization of Ti nanotopographies with GDF-5 can accelerate and/or increase the expression of the osteogenic phenotype in vitro.

La fonctionnalisation des biomatériaux est une stratégie probante et prometteuse développée pour favoriser l’intégration de biomatériaux dans un organisme vivant. Le dépôt de films multicouches de polyélectrolytes est une méthode de fonctionnalisation de surfaces particulièrement adaptée au recouvrement d’implants. Ces surfaces modifiées pourront ainsi interagir avec leur environnement biologique. Au cours de ce travail de thèse, nous avons développé un nouveau revêtement, à base de composés naturels, capable de recouvrir plusieurs types de surfaces. De plus, ces revêtements originaux peuvent être utilisés pour orienter certains phénomènes cellulaires. Dans la première partie de ce travail de thèse, nous avons mis au point un nouveau système de films multicouches à base de collagène et d’alginate. La réticulation chimique avec la génipine, un agent naturel d’origine végétale (Gardenia Jasminoide), stabilise ces constructions pour une utilisation en conditions physiologiques. Les études d’adhérence et de prolifération de cellules endothéliales humaines ont montré que ces revêtements à base de constituants naturels sont des supports adéquats en vue d’applications biomédicales. Nous avons ensuite déposé des films collagène/alginate sur des implants en titane précédemment recouvert d’un gel microporeux en poly(acide lactique). Nous avons pu montrer que les films collagène/alginate favorisent la prolifération de cellules épithéliales, ce qui permettrait une meilleure intégration des implants. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons développé une technique permettant d’obtenir des revêtements et des membranes à base de films multicouches collagène/alginate ayant des structures fibrillaires orientées. L’alignement fibrillaire s’obtient par simple étirement des substrats élastiques en poly(diméthyl siloxane) (PDMS) sur lesquels sont déposés les revêtements collagène/alginate. La déformation longitudinale du substrat induit un alignement préférentiel des fibrilles de collagène du revêtement. L’étude de l’influence du taux d’étirement sur l’alignement des fibres a montré qu’il était possible de moduler cet alignement. Enfin, nous avons observé que le comportement de différents types cellulaires (fibroblastes et astrocytes) est modifié par l’alignement fibrillaire. On note que les cellules s’alignent dans la même direction que les fibrilles de collagène. A l’évidence, l’organisation fibrillaire du revêtement conditionne la géométrie de l’étalement cellulaire. Les cellules s’allongent lorsque les fibrilles sont alignées. De plus, il apparaît que la direction des divisions cellulaires est guidée par la direction de l’alignement des fibrilles de collagène dans le revêtement étiré. Cela signifie que les cellules sont guidées par les fibrilles de collagène alignées. / Biomaterial functionalization is a promising strategy developed to favor material implantation in a living organism. The deposition of polyelectrolyte multilayer films is a useful functionalization technique to coat implants. These modified surfaces may then interact with their biological environment. In this work, we developed new collagen-based coatings and membranes, able to cover several kinds of substrates. Moreover, these original coatings can either promote cell proliferation or guide cell alignment.In the first part of our work, we developed a new polyelectrolyte multilayer assembly made of collagen and alginate. Chemical cross-linking with a natural agent, genipin (extracted from Gardenia Jasminoide), renders the films stable in physiological conditions. Human endothelial cells adhere and proliferate well on these collagen-based coatings. Then, we functionalized macroporous poly(lactic acid) gels-coated titanium implants with collagen/alginate multilayer films to favor epithelial cell proliferation. We showed that cells adhere and proliferate better on collagen/alginate-coated implants. This shows the potential suitability of collagen/alginate coatings for a better integration of biomaterials.In the second part of our work we developed a new technique in order to align the fibrillar structure of collagen/alginate multilayer films and membranes. The principle is simple and versatile. It consists in stretching collagen/alginate multilayer film coated on PDMS substrates. This longitudinal deformation leads to the alignment of the collagen fibrils in the coating. Cell adhesion and proliferation (fibroblasts, astrocytes) is modified due to fibrils alignment. We showed that cells align along the direction of the collagen fibrils. Obviously, the fibrillar organization of the coatings influences cell adhesion geometry. Cells stretch out along aligned fibrils. Furthermore, it appears that cell divisions direction is guided by the direction of the collagen fibrils alignment in the stretched coatings.

A proposta deste trabalho é atribuir à arbitragem funcionalidades contratuais e institucionais que ultrapassam a simples solução de disputas privadas. Com base na literatura econômica e jurídica, constrói-se a previsão de arbitragem como uma cláusula contratual capaz de estimular a confiança, reduzir oportunismos e criar uma comunidade de interesses a favorecer o cumprimento das obrigações, especialmente em se tratando de contratos de natureza relacional. No âmbito institucional, a cláusula compromissória é tomada como instrumento apto a gerar maior coordenação social entre os indivíduos, com impactos positivos sobre o grau de investimentos realizados, a confiança entre os agentes envolvidos e a segurança jurídica. Para confirmação do argumento realiza-se estudo empírico na indústria de construção e infraestrutura, bem como estudo de caso a respeito de projeto de desenvolvimento estratégico denominado Cairu-2030. O objetivo é o confronto entre a prática da arbitragem e as hipóteses teóricas lançadas, para chegar-se a uma visão mais realista acerca do instituto da arbitragem. Com base nesse confronto defende-se a necessidade de refuncionalização do instituto, com resgate de sua ética de confiança e de uma ótica de aprendizado institucional. A refuncionalização permite que teoria e prática se alinhem, com prevalência de economias sobre as deseconomias da arbitragem. / The purpose of this work is to attribute to arbitration certain contractual and institutional functionalities that would allow the institute to go beyond a method of private dispute resolution. With grounds in the economic and legal literatures, the arbitration clause is construed as a contractual provision capable of stimulating trust, reducing opportunism and creating a community of interest favouring the compliance of obligations, particularly in the context of relational contracts. In the institutional perspective, the arbitration clause is seen as a provision that can cope with collective action dilemmas, with a positive impact in terms of investment, trust and legal certainty. To test the argument, the work develops an empirical test in the construction and infrastructure industry, as well as a case study in the strategic development plan named Cairu-2030. The intention is to confront the practice of arbitration vis-à-vis the theoretical hypothesis studied, in order to achieve a realistic perspective on arbitration. It is argued that arbitration needs to undergo a process of re-functionalization to recover its original ethics of trust and its perspective of institutional learning. The argument of re-functionalization is the way to align theory and practice of arbitration, so that the economies can prevail over the diseconomies of arbitration.

L'objectif de cette thèse était de développer des outils multifonctionnels pour l’élaboration d’agents théranostiques en oncologie, notamment à base de nanotechnologies. Le projet est basé sur l’utilisation de plateformes multimodales monomoléculaires comme précurseurs pour la synthèse de nanoparticules, de bioconjugués ou encore de sondes imageantes à base de petites molécules.Les premiers travaux ont concerné la synthèse de précurseurs silanes comportant un agent chélatant. Ces nouveaux précurseurs ont été mis en oeuvre pour la fonctionnalisation de nanoparticules AGuIX et ont également été utilisés dans un nouveau procédé de synthèse « one-pot » d’AGuIX. Le radiomarquage de ces nanoparticules a été réalisé dans le but d'évaluer la stabilité de ces nanoparticules dans des conditions physiologiques. Par ailleurs, ces nanoparticules ont été étudiées dans un modèle de tumeur TSA afin de déterminer leur comportement pharmacocinétique, leur biodistribution et leur potentiel en imagerie bimodale TEP-IRM.Dans une deuxième partie, des blocs de construction / ligands ont été développés et utilisés avec succès pour la fonctionnalisation de nanoparticules d'or. Des ligands multimodaux contenant différentes combinaisons de chélateurs, de fonctions de ciblage, de groupes fonctionnels et de chromophores, ont été synthétisés. Les nanoparticules d'or pour l'imagerie TEP-IRM et SPECT (ciblant le PSMA) ont été ensuite radiomarquées (64Cu/111In) et ont montré une excellente stabilité. Le ligand à base de PSMA présente une bonne affinité vis-à-vis du PSMA, tandis que les études in vivo dans un modèle tumoral TSA des nanoparticules d'or pour l'IRM-TEP ont démontré les bonnes propriétés pharmacocinétiques de ces nanoparticules fonctionnalisées, et donc leur potentiel en imagerie et en radiothérapie.La dernière partie du travail de thèse concerne le développement de sondes TEP-Optique pour l'imagerie ciblée de tumeurs surexprimant le PSMA en utilisant de petites sondes moléculaires, ainsi que pour leur bioconjugaison sur des fragments d'anticorps et des nanoparticules. Une sonde ciblant le PSMA, à base de NODAGA et du fluorophore IR-783, a été développée et caractérisée afin de déterminer ses propriétés photophysiques, son affinité pour le PSMA, et les conditions de radiomarquage. Enfin, un analogue comportant une fonction maléimide a été utilisé avec succès pour le marquage site spécifique de fragments Fab' du trastuzumab, ainsi que pour la fonctionnalisation de nanoparticules AGuIX. Ces bioconjugués et ces nanoparticules ont été soigneusement caractérisés et évalués dans des modèles biologiques pertinents afin de mettre en évidence leur intérêt comme agents théranostiques. / The objective of this thesis was to develop multifunctional tools for cancer theranosis, particularly based on nanotechnology. The work is based on the premise of monomolecular multimodal platform that aims to create the building blocks that can be used for the synthesis of functionalized nanoparticles, bioconjugates or targeted small molecular imaging probes.The initial work focused on the synthesis of the chelator based silane precursors. These novel precursors were employed for the functionalization of AGuIX nanoparticles and have also been implicated in a one pot AGuIX synthesis. Radiolabelling of these nanoparticles was performed with the aim to evaluate the stability of these nanoparticles under physiological conditions. Furthermore, these nanoparticles were investigated in TSA tumor model in order to evaluate their pharmacokinetics, biodistribution behaviour and value in PET-MRI imaging.In the second part of the work, building blocks/ligands have been developed and successfully deployed for the functionalization of gold nanoparticles. Multimodal ligands containing different combinations of chelators, targeting moieties, functional groups and dyes were synthesized. Gold nanoparticles for PET-MRI and PSMA targeting SPECT imaging were further radiolabeled (64Cu/111In) and showed excellent stability. PSMA targeting ligand exhibited good affinity towards PSMA, whereas the in vivo studies of the gold nanoparticles for PET-MRI in TSA tumor model demonstrated good pharmacokinetics properties, underscoring their potential in cancer imaging and radiotherapy.The latter half of the thesis work focusses on the development of PET-Optical probes for PSMA positive cancer targeting imaging using small molecular probes, and for bioconjugation to antibody fragments and nanoparticles. A PSMA targeting probe based on NODAGA and IR-783 dye has been developed and characterized for its affinity, photophysical and radiolabelling properties. Likewise, a similar probe bearing a maleimide handle has been successfully used for the site-specific labelling of trastuzumab Fab’ fragments and functionalization of AGuIX nanoparticles. These bioconjugates and the nanoparticles have been thoroughly characterized and evaluated in relevant biological models to highlight their value in cancer theranosis.

This thesis presents work on the DNA directed assembly of colloids at liquid and solid interfaces under specifically sculpted attractive interactions via depletion forces and/or magnetic fields. The highly specific and thermally reversible nature of binding between two complementary single strands of DNA allows us to encode binding rules among various (solid or liquid) components of the system. The thesis begins by presenting a new approach for introducing mobile DNA linkers on oil droplets, enabling a reversible adsorption of colloids at the oil/water interface. In comparison to previous cumbersome approaches involving expensive biotinylated lipids, this simple method provides a relatively higher grafting density of DNA anchors at the interface. Further, it is possible to kinetically control the surface coverage of oil droplets with colloidal particles while preserving fully ergodic colloidal dynamics on the droplets. The equilibrium nature of the absorbed colloids is illustrated by exploring the quasi-two-dimensional (2d) phase behaviour under the influence of depletion interactions. Colloids bound to the oil water interface are found to be significantly less diffusive compared to their bulk counterparts. Simulation studies from collaboration reaffirm the experimentally observed phase behaviour and the nature of compositional arrest. Further, some preliminary results on the phase behaviour of binary colloidal mixtures at the oil/water interface are also presented. The last section of this thesis demonstrates an approach for creating novel superstructures of DNA coated colloids (DNAcc) directed via an externally applied magnetic field. Raspberry-like and long coaxial skeletons of smaller colloids around larger superparamagnetic colloidal cores in a two component system are shown. The rigidity of these mesoscopic superstructures is enhanced by adding a suitably functionalized third component. Finally, the thesis concludes by presenting various dimensions that have emerged out of this work and are being currently pursued.

Os eventos celulares e extracelulares que ocorrem durante o processo de osseointegração do titânio (Ti) são influenciados pelas propriedades físicas e químicas de sua superfície. Modificações bioquímicas de topografias complexas de Ti permitem o desenvolvimento de novas superfícies de implantes funcionalizadas com moléculas bioativas, visando a promover a osteogênese de contato e a osseointegração. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos, sobre a osteogênese in vitro, da funcionalização de microtopografia de Ti com concentrações distintas de peptídeo sintético análogo a uma seqüência de amino-ácidos do colágeno tipo I, relacionada a adesão e diferenciação celulares. Células osteogênicas primárias derivadas de calvárias de ratos foram plaqueadas sobre superfícies de Ti: 1) usinada e lixada (Usinado); 2) com microtopografia (Plus); 3) Plus com recobrimento de hidroxiapatita (Plus+HA); 4) Plus+HA, com baixa concentração de P-15 (P-15 low); 5) Plus+HA, com alta concentração de P-15 (P-15 high). Por períodos de até 21 dias, foram avaliados: morfologia celular e estágios de adesão e espraiamento celulares; viabilidade celular, proporção de células no ciclo celular e número total de células; imunolocalização de proteínas da matriz extracelular não-colágena; expressão de marcadores do fenótipo osteoblástico por reação em cadeia da polimerase em tempo real (Real-time PCR); atividade de fosfatase alcalina (ALP); proporção de células em apoptose e formação de matriz mineralizada. Avaliaram-se, também, os aspectos topográficos das superfícies, por microscopia eletrônica de varredura (MEV) de alta resolução, e o molhamento de superfície, pelo método da gota séssil. As superfícies Plus modificadas apresentavam camada superficial constituída por agregados de material acicular, os quais eram menos evidentes em P-15 high. Todas as superfícies eram hidrofóbicas, sendo que a funcionalização com P-15 proporcionava tendência à hidrofilicidade em equilíbrio. Após 4 h, observou-se que as superfícies com microtopografia apresentavam menor proporção de células nos estágios 3 e 4 de espraiamento quando comparadas com o Usinado (p<0,05). A viabilidade celular por MTT demonstrou valores maiores para as superfícies Plus modificadas aos 3 dias (p<0,05). Em 1 dia, acúmulos extracelulares de osteopontina (OPN) foram evidentes apenas sobre Plus+HA, P-15 low e P-15 high, com maior extensão em 3 dias. Em 7 dias, áreas imunomarcadas para sialoproteína óssea (BSP) eram menos extensas sobre Plus e Plus+HA. Para os grupos com microtopografia, foram observados valores de RNAm: menores para RUNX2 em 7 dias em comparação ao Usinado; para fosfatase alcalina (ALP), maiores em 10 se comparados a 7 dias; menores para BSP e maiores para OPN em 7 e 10 dias, quando comparados ao Usinado. Em 10 dias, observou-se redução significante (p<0,05) na atividade de ALP nas superfícies com microtopografia em comparação ao Usinado. Aos 14 dias, formações nodulares típicas de matriz mineralizada, marcadas para BSP em sua periferia, foram observadas apenas nos grupos Usinado e Plus. No entanto, a quantificação do vermelho de Alizarina (ARS) revelou valores maiores para as culturas sobre superfícies Plus modificadas em 14 e 21 dias (p<0,05). Concluiu-se que a microtopografia de Ti Plus, nanoestruturada com HA para funcionalização de P-15, altera o processo de aquisição do fenótipo osteogênico in vitro, resultando no aumento da formação de matriz calcificada, em padrão predominantemente diferente ao de típicas formações nodulares observadas sobre superfícies planas na microescala. / Surface functionalization of metallic surfaces with bioactive molecules has been developed aiming to promote specific cellular response at biomaterial-tissue interface. The present study evaluated the effects of surface functionalization of a microstructured titanium (Ti) surface with a synthetic peptide (P-15) analogue of the cell-binding domain of collagen I on key parameters of the progression of the osteogenic phenotype in vitro. Calvaria-derived osteogenic cells were plated on Ti disks: i) Machined; ii) with microtopography (Plus); iii) Plus with hydroxyapatite coating (Plus+HA); iv) Plus+HA with a low concentration of P-15 (P-15 low); v) Plus+HA with a high concentration of P-15 (P-15 high). High resolution SEM analysis showed that Plus exhibited a complex microtopography. In addition, a superficial layer of nano-sized needle-shaped HA was noticed for all modified Plus surfaces, although less apparent for P-15 high. Whereas all surfaces were hydrophobic at time zero, biofunctionalization showed a tendency to hydrophilicity at equilibrium. At 4 hours, Plus and modified Plus surfaces exhibited a lower proportion of spread osteogenic cells. At day 3, cells were less spread on the microtopographies, showing long cytoplasmic extensions. Epifluorescence revealed a large extracellular OPN accumulation for modified Plus surfaces. Although at day 3 cell viability was higher for modified Plus surfaces, at day 7 no major differences were detected among groups. Real time PCR showed for Plus and modified Plus surfaces: i) lower levels for RUNX2 at day 7 and for BSP at days 7 and 10, and higher OPN levels at days 7 and 10 compared with Machined; ii) higher ALP levels at day 10 compared with day 7. At day 10, Plus and modified Plus surfaces showed lower ALP activity compared with Machined. At days 14 and 21, higher proportions of Alizarin red stained areas were detected for cultures grown on modified Plus surfaces. The modification of Ti Plus surface by means of HA coating and functionalization with peptide P-15 alters the osteogenic potential of osteoblastic cell cultures, leading to an enhancement in mineralized matrix formation.

Esta tese apresenta um estudo original das propriedades estruturais e eletrônicas dos nanotubos de carbono de parede simples (NTCPS) por meio de complexos de titânio e a possibilidade de adsorção e redução do cromo hexavalente Cr (VI) utilizando a teoria da densidade funcional. Cr (VI) é um dos principais poluentes ambientais, sua remoção apresenta várias dificuldades, e resulta em poluição ambiental, causando problemas de saúde. A adsorção de Cr (VI) foi investigada a partir das moléculas de cromato e dicromato no semicondutor NTCPS funcionalizado com complexos de TiO2, TiO4H4 e Ti2O6H4. Os resultados sugerem que os NTCPS funcionalizados são grandes candidatos à adsorção de Cr (VI). Além disso, as estruturas de banda eletrônica mudaram na região próxima à energia de Fermi das bandas de valência e de condução para os NTCPS pristino e funcionalizados com sistemas de cromo. Após adsorção de Cr (VI) nos sistemas, observa-se a formação de moléculas com menor toxicidade e atividade carcinogênica o que não ocorreu sem a presença dos nanotubos. / This thesis presents an original study of the structural and electronic properties of doped single-walled carbon nanotubes (SWCNT) through titanium complexes and the possibility of adsorption and reduction of hexavalent chromium Cr(VI) using density functional theory. Cr(VI) is one of the major environment pollutants, its removal presents several difficulties, and it results in industrial pollution, causing health problems. The adsorption of Cr(VI) was investigated from the chromate and dichromate molecules in semiconductor SWCNT functionalized with TiO2, TiO4H4 and Ti2O6H4 complexes. The results suggest that the functionalized SWCNT are great candidates to adsorb Cr(VI). In addition, the electronic band structures changed in the region near the Fermi energy of the valence and conduction bands for the pristine and functionalized SWCNT with chromium systems. After adsorption of Cr(VI) in the systems, the formation of molecules with less toxicity and carcinogenic activity is observed, which did not occur without the presence of the nanotubes.nanotubes.

Esta pesquisa tem como objeto de estudo a refuncionalização do espaço urbano através dos princípios que compõem a cidade criativa, tomando como ponto de partida o 4º Distrito de Porto Alegre – RS. O surgimento de grupos ligados à economia criativa, à economia do conhecimento e à economia da experiência promove uma transformação das funções urbanas, dialogando com a preservação das formas urbanas e do patrimônio histórico cultural. O 4º Distrito, região subutilizada na zona periférica do centro da cidade desde o processo de desconcentração industrial, é escolhido por esses profissionais em função dos baixos valores de troca do solo. A área ressurge como espaço central nas discussões sobre planejamento urbano a partir da possibilidade de retomada do seu crescimento econômico. Nesse âmbito, a pesquisa tem como objetivo compreender a ocorrência do processo de substituição de funções ligadas à indústria pela economia criativa, identificar qual a percepção dos grupos locais acerca da região e analisar como opera o planejamento estratégico nesse contexto Através de estudos relacionados à refuncionalização de áreas degradadas após a transição para a economia pós-fordista, e de entrevistas com empreendedores da economia criativa e moradores do 4º Distrito, se buscou compreender o caso da região como um fragmento de uma ordem mais ampla de revalorização do solo urbano nas áreas centrais. Com a ampliação de setores da economia ligados à informação e à cultura, considerados produtos centrais na primeira fase do Século XXI, promove-se a valorização de um fragmento histórico esquecido da cidade de Porto Alegre. A pesquisa aponta o pioneirismo da cidade criativa em um momento inicial do processo de refuncionalização da região. Posteriormente a essa dinâmica, o planejamento estratégico e as parcerias público-privadas se apresentam como caminhos para a revalorização do solo urbano. / This research's object of study is the re-functionalization of the urban space through the principles that make up the creative city, taking as a starting point the 4th District of Porto Alegre - RS. The emergence of groups linked to creative economy, knowledge economy and experience economy promotes a transformation of the urban functions, dialoguing with the preservation of urban forms and cultural-historical heritage. The 4th District, underutilized region in the peripheral zone of the city center since the process of industrial deconcentration, is chosen by these professionals due to the low soil exchange values. The area reappears as a central space in the discussions about urban planning based on the possibility of resuming its economic growth. In this scope, the research aims to understand the occurrence of the process of substitution of functions linked to the industry by creative economy, to identify the perception of local groups about the region and to analyze how the strategic planning operates in this context. Through studies related to the re-functionalization of degraded areas after the transition to post-Fordist economy, and through interviews with entrepreneurs of the creative economy and residents of the 4th District, an attempt was made to understand this case as a fragment of a broader revaluation order of urban land in central areas. With the expansion of sectors of the economy linked to information and culture, considered to be central products in the first phase of the XXI Century, it is promoted the valuation of a forgotten historical fragment of the city of Porto Alegre. The research points to the pioneering of the creative city in an initial moment of the process of re-functionalization of the region. Subsequent to this dynamic, strategic planning and public-private partnerships are presented as ways to revalue urban land.

Tumores de mama podem ser categorizados pela expressão de diferentes receptores, como por exemplo o HER-2 (receptor de fator de crescimento epidérmico 2), sendo amplamente estudada a utilização do fármaco inibidor do receptor da tirosina–quinase, ditosilato de lapatinib. Nesse sentido, o trabalho está centrado no desenvolvimento farmacotécnico e caracterização físico-química de nanocápsulas multiparede revestidas com polissorbato 80 e fosfatidilcolina (LIPOID S75®), seguidas de revestimento com quitosana, contendo ditosilato de lapatinib (25μg/mL e 50μg/mL). Estudos físico-químicos da fase orgânica e das nanocápsulas contendo LIPOID S75®, em diferentes concentrações, foram desenvolvidos através de medidas de viscosidade, tensão superficial e analise de calorimetria exploratória diferencial, correlacionando com o tamanho de partícula e interação da fosfatidilcolina no sistema. A partir disso, escolheu-se a maior concentração de LIPOID S75® testada, para desenvolver as nanocápsulas multiparede complexadas com metal e fenilalanina contendo ditosilato de lapatinib (Lap25-P5-Q-Fe-Phe; Lap50-P5-Q-Fe-Phe; Lap25-P5-Q-Zn-Phe; Lap50-P5-Q-Zn-Phe). As formulações contendo fármaco apresentaram distribuição unimodal de partículas na faixa nanométrica, (111 - 172 nm) e baixo índice de polidispersão. A faixa de potencial zeta obtida (+16 - +22 mV) indicou o revestimento da partícula pela quitosana. O ditosilato de lapatinib foi quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A fase móvel do método consistiu em acetonitrila:acetato de amônio 0,02M (70:30), vazão de 1,0 mL/min com detecção em 260 nm. As suspensões contendo 25 μg/mL e 50 μg/mL de fármaco apresentaram teor entre 93% e 91%, respectivamente. A eficiência de encapsulação (EE%) foi acima de 90%. O conjunto destes estudos demonstra que nanocápsulas desenvolvidas são potenciais candidatas para ensaios biológicos in vitro. / Breast tumors may be categorized by the expression of different receptors such as HER-2 (growth factor epidermal receptor 2), The use of the inhibitor drug receptor tyrosine-kinase lapatinib ditosylate (Tyverb®, GlaxoSmithKline) has been widely studied. In this sense, the work is focused on pharmaceutics development and physicochemical characterization of multiwall nanocapsules coated with polysorbate 80 and phosphatidylcholine (Lipoid S75®), followed by coating with chitosan containing lapatinib ditosylate (25 μ/mL and 50 μg/mL). Physicochemical studies of the organic phase and nanocapsules containing Lipoid S75® at different concentrations were developed by viscosity, surface tension analysis and differential scanning calorimetry, correlated with the particle size and interaction of phosphatidylcholine in the system From this, we have chosen the highest concentration of lipoid S75® tested to develop complexed nanocapsules multiparede with metal and phenylalanine containing lapatinib ditosylate (Lap25-P5-Phe-Phe-Q; Lap50-P5-Q -Fc-Phe; Lap25-P5-O-Zn-Phe; Lap50-P5-Zn-O-Phe). Formulations containing lapatinib ditosylate showed unimodal distribution of particles in the nanometer range (111-172 nm) and low polydispersity index. The obtained zeta potential range (+16 - +22 mV) indicated by the chitosan particle coating. The lapatinib ditosylate was quantified by high-performance liquid chromatography (HPLC). The mobile phase consisted method in acetonitrile: 0.02M ammonium acetate (70:30), flow 1.0 mLmin-1 with detection at 260 nm. The suspensions containing 25 ugmL-1 and 50 ugmL-1 showed drug content of between 93% and 91%, respectively. The encapsulation efficiency (EE%) was above 90%. Together these studies demonstrate that the nanocapsules are potential candidates for in vitro biological assays.