Este trabalho consiste de um estudo da fenomenologia crítica nas vizinhanças da temperatura de Curie (TC) das ligas binárias reentrantes s-Fe1-xCrx, onde x = 0,46 e 0,49; s-Fe0,52V0,48 e Au1-yFey, onde y = 0,135; 0,15; 0,18 e 0,21. As técnicas experimentais empregadas neste estudo são (1) Magnetização e (2) Impedanciometria. As medidas efetuadas permitiram a obtenção dos parâmetros críticos da transição de fase para-ferromagnética e caracterizar a transição reentrante em baixas temperaturas. A criticalidade nas proximidades da temperatura de Curie foi estudada mediante o emprego de diversos métodos, que levaram à identificação dos expoentes críticos estáticos (magnetização), g (susceptibilidade paramagnética) e d (isoterma crítica). O comportamento crítico da susceptibilidade paramagnética nos sistemas s-FeCr e s-FeV é melhor descrito quando se considera o escalonamento estendido CHT (Campbell, Hukushima, Takayama), que supõe que a temperatura reduzida deve ser escrita como t = (T - Tc)/T. As componentes real e imaginária da permeabilidade magnética são obtidas a partir dos resultados de impedância em função da temperatura, da frequência e do campo magnético aplicado. Nas proximidades de TC, a parte real da permeabilidade se comporta como uma lei de potência, tanto acima como abaixo de TC. A análise deste comportamento crítico acima de TC leva a expoentes críticos razoavelmente coincidentes com aqueles obtidos a partir das medidas magnéticas. Dos resultados de magnetoimpedância, foi possível estimar o campo de anisotropia das amostras estudadas, confirmando a ocorrência das transições de fases para-ferromagnética e ferromagnética-vidro de spin. / In this work, we report an experimental study of the critical phenomenology near the Curie temperature (TC), of the reentrant binary alloys s-Fe1-xCrx, with x = 0.46 and 0.49; s-Fe0.52V0.48 and Au1-y-Fey, with y = 0.135; 0.15; 0.18 and 0.21. The employed techniques were (1) Magnetization and (2) Impedanciometry. From the results, the ferromagnetic critical phase transition and the reentrant transition at low temperatures were identified. The transition at the Curie temperature was studied using several methods and the static critical exponents (magnetization), g (susceptibility) and d (critical isotherm) were obtained. The description of the critical behavior of the paramagnetic susceptibility in the s-FeCr and s-FeV systems, was improved when the CHT (Campbell, Hukushima, Takayama) extended scaling was considered. In this scaling scheme, the reduced temperature is written as t = (T - Tc)/T. The complex magnetic permeability was obtained from the impedance measurements as a function of the temperature, frequency and magnetic field. Near TC, the real part of the permeability behaves as a power law of the conventional reduced temperature, either above and below TC. The values of critical exponents obtained from these analyses reproduce those obtained from the magnetic measurements. From the magnetoimpedance experiments it was also possible to estimate the anisotropy field. This property clearly reveals the sequential occurrence of the para-ferromagnetic and ferromagnetic-spin glass transitions upon decreasing the temperature.

Made available in DSpace on 2015-08-19T13:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 5.pdf: 3872815 bytes, checksum: 455a971c4daecfecb98403b32be14999 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos/Farmanguinhos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / O efavirenz (EFA) está classificado como um fármaco de classe II, pois é pouco hidrossolúvel e altamente permeável pelo trato gastrointestinal. Estas duas características básicas são essenciais para sua biodisponibilidade. Assim, a escolha de uma formulação adequada para esse fármaco é essencial no desenvolvimento de comprimidos, para garantir melhor disponibilização no trato gastrointestinal, de forma a alcançar a biodisponibilidade e o efeito terapêutico desejados. Nesse trabalho, oEFA e a mistura EFA:polivinilpirrolidona (PVP), preparados por processos de micronização com intuito de aumentar a dissolução do fármaco, foram espectroscopicamente estudados e caracterizados. No caso do EFA sua estrutura foi modelada usando o método B3LYP com intuito de auxiliar na análise dos resultados experimentais. A caracterização espectroscópica foi realizada utilizando diversas técnicas como infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear (RMN)em solução e de sólidos. A análise térmica por calorimetria diferencial de varredura(DSC) e a análise termogravimétrica (TGA) mostraram que os processos de comicronização não afetaram a estrutura cristalina do fármaco puro e nem a do fármaco nas misturas. A RMN comprovou a integridade dos mesmos, em solução eno estado sólido, indicando que o EFA encontra-se dimerizado. Os estudos de RMN também mostraram que, tanto no estado líquido quanto no sólido, ocorrem interações intermoleculares via ligação de hidrogênio do EFA com a PVP. Os espectros de RMN de sólido indicaram que ocorre dissolução parcial do EFA na matriz polimérica / Efavirenz (EFA) is classified as a class II drug because it is poorly water soluble and highly permeable through the gastrointestinal tract. These two basic characteristics are essential for its bioavailability. Thus, the choice of a suitable formulation for this drug is essential in the development of tablets to ensure better gastrointestinal tract in order to achieve both the bioavailability and the therapeutic effect desired. In this work, EFA and the blends EFA:polyvinylpyrrolidone (PVP) were prepared by spray drying and grinding processes in order to increase the solubility of the drug, were studied and characterized spectroscopically. In the case of EFA its structure was modeled using the B3LYP in order to aid the analysis of the experimental results. The spectroscopic characterization was performed using various techniques such as infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance (NMR) in solution and solid state. Thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), showed that the micronization process neither affected the crystal structure of the pure drug nor the drug in blends. NMR confirmed the integrity of the solution and the solid form and identified that the EFA is dimerized. The NMR studies also showed that both liquid and solid interactions occur via intermolecular hydrogen bonding of EFA with PVP. The NMR spectra indicated that occurs the solid partial dissolution of the EFA in the polymer matrix.

O circuito neuronal relacionado à depressão na doença de Parkinson (DP), assim como os efeitos da terapia antidepressiva nestes pacientes, não é bem estabelecido. Os métodos de neuroimagem podem levar ao melhor conhecimento da patogênese e também dos mecanismos de ação relacionados a um tipo específico de tratamento. Para avaliar as diferenças da atividade neuronal, comparamos 21 pacientes com DP e diagnóstico de depressão e 16 sem depressão através de ressonância magnética funcional (RMf) em uma tarefa cognitiva que inclui percepção emocional e escolha forçada com duas opções. Estes 21 pacientes deprimidos foram aleatorizados em dois grupos de tratamento por 4 semanas: estimulação magnética transcraniana (EMT) ativa sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo ( 5 Hz EMT - 120% do limiar motor) com pílula placebo e EMT placebo com 20 mg diária de fluoxetina. Os pacientes foram submetidos a um experimento de RMf cujo paradigma foi relacionado a eventos apresentação visual de faces de conteúdo emocional. Os pacientes sem depressão realizaram RMf duas vezes (teste reteste) e os deprimidos quatro vezes (duas vezes antes e duas depois do tratamento). As imagens dos pacientes com DP e depressão demonstraram menor atividade no córtex pré-frontal medial quando comparados aos pacientes com DP sem depressão. Ambos os subgrupos de pacientes com DP e depressão apresentaram melhora significativa e similar dos sintomas da depressão. Após o tratamento com EMT ativa observou-se menor atividade do giro fusiforme esquerdo, do cerebelo e do córtex pré-frontal dorsolateral direito e maior atividade do córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo e do cíngulo anterior nas imagens de RMf quando comparados àquelas antes do tratamento. Por outro lado a fluoxetina determinou aumento da atividade do córtex pré-motor direito e do córtex pré-frontal medial direito em imagens de RMf realizadas após o tratamento. Observou-se efeito de interação entre os grupos (tempo (pré x pós) versus tipo de tratamento (fluoxetina x EMT)) no córtex préfrontal medial esquerdo sendo maior o aumento no grupo tratado com EMT. Nossos achados mostraram: 1) padrão diferente de atividade cerebral em pacientes com DP com e sem depressão; 2) efeitos antidepressivos da EMT e da fluoxetina foram semelhantes e significativos;e 3) em pacientes com DP e depressão os efeitos da EMT e fluoxetina são associados a diferentes mudanças da atividade cerebral, e em ambos as áreas encontradas são parte da rede neural relacionada à depressão. / The neural circuitry underlying depression in patients with Parkinson\'s disease (PD) is unknown, let alone the treatment effects of antidepressant therapy. Neuroimaging methods can give insights into the pathogenesis of depression and also in the mechanisms of action related to specific treatment choice. In order to evaluate differences between PD patients with and without concomitant depression we studied 21 patients with PD and depression and 16 PD patients without depression using fMRI. All patients were examined using an event-related fMRI paradigm based on visual presentation of faces with emotional content in a two options forced choice task. Furthermore the twenty-one PD depressed patients were randomized in two active treatment groups for 4 weeks: active rTMS over left dorsolateral prefrontal cortex (5 Hz rTMS - 120% motor threshold) with placebo pill and sham rTMS with fluoxetine 20 mg/day. Event-related fMRI with emotional stimuli was performed before and after treatment - in two sessions (test and re-test) at each time point. The same test-retest approach was adopted in the group of non-depressed PD patients. The analysis showed significant differences between depressed and non-depressed PD patients in the medial pre-frontal cortex, with reduced activation as detected by BOLD effect in the later group. The two groups of depressed PD patients showed a had a significant treatment effect, and with similar mood improvement. After rTMS treatment, there were brain activity decreases in left fusiform gyrus, cerebellum and right dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and brain activity increases in left DLPFC and anterior cingulate gyrus as compared to baseline. In contrast, after fluoxetine treatment, there was brain activity increases in right premotor and right medial prefrontal cortex. There was a significant interaction effect between groups versus time in the left medial prefrontal cortex, suggesting that the activity in this area changed differently in the two treatment groups. Our findings show that medial prefrontal cortex is a critical area in the depression neural circuitry in PD. Antidepressant effects of rTMS and fluoxetine in PD are associated with changes in different areas of the depression-related neural network.

O adenocarcinoma prostático (CaP) é o tumor que ocupa a segunda posição em incidência e em mortalidade dentre as neoplasias malignas masculinas, tendo aumentado a detecção de tumores em estágios precoces da sua história natural nas últimas décadas, frequentemente pequenos e pouco agressivos. A definição clínica mais aceita de tumor de baixo risco foi proposta por DAmico e consiste em PSA 10 ng/ml, Gleason 6 e não ser palpável ou não acometer mais de um lobo prostático no toque retal. A localização do tumor na próstata, bem como o seu estadiamento local através da detecção de extensão extracapsular (EEC) e/ou invasão de vesículas seminais (IVS) têm importância fundamental na opção e adequação terapêuticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ultrassonografia transretal (USTR), a ultrassonografia com Doppler de amplitude (USDA), a ressonância magnética (RM), a espectroscopia de prótons por RM (RMS) e a RM dinâmica com contraste endovenoso (RMD) na localização tumoral e estadiamento local do CaP de baixo risco, em comparação com resultados anatomopatológicos. Este foi um estudo prospectivo realizado entre os anos de 2005 e 2009, que avaliou 35 pacientes por RM, RMS e RMD, dos quais 26 foram também submetidos a USTR e USDA. Após a prostatectomia radical, 16 (45,7%) destes pacientes apresentaram doença confinada à próstata, em 11 (31,4%) detectou-se margem cirúrgica positiva e 8 (28,9%) exibiram doença extraprostática. Sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo e negativo (VPP e VPN) e acurácia na localização do CaP foram de 53,1%; 48,3%; 63,4%; 37,8% e 51,3% para USTR; 70,4%; 36,2%; 65,1%; 42,0% e 57,7% para USDA; 71,5%; 58,9%; 76,6%; 52,4% e 67,1% para RM; 70,4%; 58,7%; 78,4%; 48,2% e 66,7% para RMS; 67,2%; 65,7%; 79,3%; 50.6% e 66,7% para RMD, respectivamente. Sensibilidade, especificidade, VPP, VPN e acurácia na detecção de EEC foram de 33,3%; 92,0%; 14,3%; 97,2% e 89,7% para USTR e 50,0%; 77,6%; 13,7%; 95,6% e 75,7% para RM, respectivamente. Para detecção de IVS esses valores foram de 66,7%; 85,7%; 22,2%; 97,7% e 84,6% para USTR e 40,0%; 83,1%; 15,4%; 94,7% e 80,0% para RM. Embora preliminares, estes resultados sugerem que os métodos avaliados apresentam baixa concordância na localização e estadiamento local do CaP de baixo risco / Prostate cancer is the second most common tumor and cause of deaths among men neoplasms, with increased detection of tumors at earlier stages in its natural history in the recent decades, often of small size and low agressiveness. The most accepted classification for low-risk prostate cancer was proposed by DAmico and is defined as PSA 10 ng/ml, Gleason score 6 and being undetected or limited to one lobe on digital rectal exam. Tumor location within the prostate as well as its local staging, which consists in extracapsular extension (ECE) and seminal vesicle invasion (SVI) detection, are of extreme importance in treatment choice and planning. The purpose of this study was to evaluate transrectal ultrasound (TRUS), amplitude Doppler ultrasound (ADUS), magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance spectroscopy (MRS) and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DMRI) in localizing and locally staging low-risk prostate cancer, in comparison with surgical histopathology. This was a prospective study realized from the year of 2005 to 2009, which evaluated 35 patients by MRI, MRS and DMRI, 26 of whom were also submitted to TRUS and ADUS. After radical prostatectomy, 16 (45.7%) of these patients had pathologically proved organ confined disease, 11 (31.4%) had positive surgical margin and 8 (28.9%) had extraprostatic disease. Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values (PPV and NPV) and accuracy values for localizing low risk prostate cancer were: 53.1%, 48.3%, 63.4%, 37.8% and 51.3% for TRUS; 70.4%, 36.2%, 65.1%, 42.0% and 57.7% for ADUS; 71.5%, 58.9%, 76.6%, 52.4% and 67.1% for MRI; 70.4%, 58.7%, 78.4%, 48.2% and 66.7% for MRS; 67.2%, 65.7%, 79.3%, 50.6% and 66.7% for DMRI, respectively. Sensitivity, specificity, PPV, NPV and accuracy values for detecting ECE were: 33.3%, 92%, 14.3%, 97.2% and 89.7% for TRUS and 50.0%, 77.6%, 13.7%, 95.6% and 75.7% for MRI, respectively. For detecting SVI, these values were of 66.7%, 85.7%, 22.2%, 97.7% and 84.6% for TRUS and 40.0%, 83.1%, 15.4%, 94.7% and 80.0% for MRI. Although preliminary, our results suggest that imaging modalities have low agreement in localizing and locally staging low-risk prostate cancer

Este trabalho consiste de um estudo da fenomenologia crítica nas vizinhanças da temperatura de Curie (TC) das ligas binárias reentrantes s-Fe1-xCrx, onde x = 0,46 e 0,49; s-Fe0,52V0,48 e Au1-yFey, onde y = 0,135; 0,15; 0,18 e 0,21. As técnicas experimentais empregadas neste estudo são (1) Magnetização e (2) Impedanciometria. As medidas efetuadas permitiram a obtenção dos parâmetros críticos da transição de fase para-ferromagnética e caracterizar a transição reentrante em baixas temperaturas. A criticalidade nas proximidades da temperatura de Curie foi estudada mediante o emprego de diversos métodos, que levaram à identificação dos expoentes críticos estáticos (magnetização), g (susceptibilidade paramagnética) e d (isoterma crítica). O comportamento crítico da susceptibilidade paramagnética nos sistemas s-FeCr e s-FeV é melhor descrito quando se considera o escalonamento estendido CHT (Campbell, Hukushima, Takayama), que supõe que a temperatura reduzida deve ser escrita como t = (T - Tc)/T. As componentes real e imaginária da permeabilidade magnética são obtidas a partir dos resultados de impedância em função da temperatura, da frequência e do campo magnético aplicado. Nas proximidades de TC, a parte real da permeabilidade se comporta como uma lei de potência, tanto acima como abaixo de TC. A análise deste comportamento crítico acima de TC leva a expoentes críticos razoavelmente coincidentes com aqueles obtidos a partir das medidas magnéticas. Dos resultados de magnetoimpedância, foi possível estimar o campo de anisotropia das amostras estudadas, confirmando a ocorrência das transições de fases para-ferromagnética e ferromagnética-vidro de spin. / In this work, we report an experimental study of the critical phenomenology near the Curie temperature (TC), of the reentrant binary alloys s-Fe1-xCrx, with x = 0.46 and 0.49; s-Fe0.52V0.48 and Au1-y-Fey, with y = 0.135; 0.15; 0.18 and 0.21. The employed techniques were (1) Magnetization and (2) Impedanciometry. From the results, the ferromagnetic critical phase transition and the reentrant transition at low temperatures were identified. The transition at the Curie temperature was studied using several methods and the static critical exponents (magnetization), g (susceptibility) and d (critical isotherm) were obtained. The description of the critical behavior of the paramagnetic susceptibility in the s-FeCr and s-FeV systems, was improved when the CHT (Campbell, Hukushima, Takayama) extended scaling was considered. In this scaling scheme, the reduced temperature is written as t = (T - Tc)/T. The complex magnetic permeability was obtained from the impedance measurements as a function of the temperature, frequency and magnetic field. Near TC, the real part of the permeability behaves as a power law of the conventional reduced temperature, either above and below TC. The values of critical exponents obtained from these analyses reproduce those obtained from the magnetic measurements. From the magnetoimpedance experiments it was also possible to estimate the anisotropy field. This property clearly reveals the sequential occurrence of the para-ferromagnetic and ferromagnetic-spin glass transitions upon decreasing the temperature.

Ácidos graxos são moléculas hidrofóbicas essenciais para a composição da estrutura física celular, para o metabolismo energético dos seres vivos e também para os caminhos de sinalização molecular no proteoma celular. No caso de deficiência no ácido graxo docosahexaenóico (DHA) e do ácido eicosapentaenoico (EPA) temos a depressão e a mudança do comportamento. O transporte destas moléculas hidrofóbicas no citosol celular é realizado por uma família de proteínas capazes de se ligar a esses ácidos graxos de maneira seletiva, com alta afinidade e de forma reversível. Esta família de proteína é conhecida como FABP, ou proteínas ligantes de ácido graxo. Para realizar esta função, as FABP possuem características únicas tanto na sua estrutura tridimensional quanto na dinâmica experimentada pelos vários elementos estruturais. Diversos trabalhos identificaram regiões relevantes e, com mutações realizadas em resíduos específicos, caracterizaram o mecanismo como a proteína interage com ligantes e com a bicamada lipídica para a realização da sua função, identificando um processo multi-estágio na interação com a bicamada lipídica. Contudo, a não realização de mutações em todos os resíduos da proteína pode deixar não-identificados regiões ou resíduos da proteína também envolvidos na sua função. Além disso, nunca foi caracterizado o que ocorre com os resíduos e com a estrutura da FABP quando a proteína está complexada com uma bicamada lipídica. No presente trabalho, escolhemos a B-FABP para estudar a interação com ligantes e o complexo proteína-membrana desta família de proteínas. Para isto, as técnicas de ressonância magnética nuclear 15N-HSQC e eletrônica (RMN e RPE) foram utilizadas para acompanhar mudanças estruturais e dinâmicas ocorridas quanto de interações moleculares. Com a técnica de RPE e o uso de derivados de ácidos graxos marcados com radicais nitróxidos, monitoramos o sítio de ligação da molécula de ácido graxo e suas alterações quando na presença do surfactante SDS. No caso de RMN, foi usada em proteínas marcadas isotopicamente com 15N na presença de bicelas isotrópicas de DMPC: DHPC na razão igual a um (q = 1), em uma concentração lipídica (CL) de 4%. Nossos resultados além de identificar os mesmos resíduos já conhecidos na interação da FABP com modelos de membrana, também encontrou novos resíduos nunca antes associados à superfície de contato da FABP com a bicamada lipídica. / Fatty acids are hydrophobic molecules essential to the cell structure, to the energetic metabolism of living organisms and to the molecular signaling pathways in the cell proteome. Depression and behavior alteations are two common consequences of deficiencies in docosahexanoic (DHA) and eicosapentaenoic (EPA) acids. The transport of such hydrophobic molecules in the cytosol is the main function of a family of proteins capable of making a selective, high affinity, and reversible binding of fatty acids. This family of proteins is known as FABPs (fatty acid binding proteins). To perform their function, FABPs have unique features in both their tridimensional structure and in the dynamics experienced by the several structural elements. Many reports have identified regions that are relevant to function and, through point mutations of specific residues, have characterized the mechanism used by the protein to bind its ligand and also to interact with lipid bilayers. However, the point mutation strategy relies heavily on the choice of residues such that missing residues can lead to the lack of identification of important elements involved in protein function. Moreover, the characterization of the protein-bilayer complex still deserves a more detailed investigation. In this work, we study the B-FABP protein in terms of its interaction with ligands as well as a membrane model system. We made use of magnetic resonance techniques, nuclear (NMR) and electronic (EPR), to probe structural and dynamical changes occurring upon intermolecular interaction. EPR and spin labeled fatty acids allowed us to monitor the ligand binding site in the protein structure and also its alterations in the presence of the surfactant SDS. NMR HSQC was used to gain information on the conformational changes of isotopically labeled protein in the presence of biceles made of DMPC:DHPC (q = 1 and lipid concentration CL of 4%). Our results confirmed relevant functional residues that had been previously identified and also pointed to new residues that had not been implicated as part of the contact surface before, thus widening our understanding of FABP-bilayer interaction.

O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de transdutores de RF tipo gaiola (birdcage coil) e sela (saddle coil), com desenho especial inovador, que mantém elementos com comprimento elétrico constante, para um campo magnético de 2 Tesla. Este transdutor deve permitir o estudo e também o desenvolvimento de novas metodologias em imagens e espectroscopia por RMN de pequenos primatas como marmosets, exigidos pela interação deste grupo com o programa CInAPCe (Cooperação Interinstitucional de Apoio a Pesquisas sobre o Cérebro). Essas bobinas também se destinam ao uso em metodologias de imagens e espectroscopia ?in vivo? por Ressonância Magnética Nuclear (RMN), que utilizem pulsos de RF caracterizados como Pulsos Adiabáticos. Outra perspectiva é a continuação do desenvolvimento de bobinas de RF que operam segundo as características de bobinas de superfície, que pode resultar deste trabalho. Os resultados nos mostram que para as dimensões e freqüência utilizadas, a interação entre os condutores que compõe os transdutores é mais relevante do que a perda de fase da corrente elétrica devido às diferenças no comprimento elétrico. O cruzamento entre os condutores consiste num bom desenho alternativo, melhorando a homogeneidade de campo de RF e a relação sinal/ruído. / The purpose of the present work is the development of birdcage- and saddlelike RF transducers which were based on a special and innovative approach. The aim of this design is to keep constant the electromagnetic length of its elements, for a magnetic field intensity of 2 Tesla. These resonators will allow both the study and the development of new imaging and spectroscopy methods addressed to the NMR research on small primates such as marmosets. Such studies are part of the cooperation between this group and other participants of the CInAPCe program, Portuguese acronym for Inter-institutional Cooperation to Support Brain Research. Other perspective is the continuing development of RF coils whose characteristics are similar to surface coils, also designed for anatomic specific studies of imaging and in vivo NMR spectroscopy that take advantage from the use of RF pulses characterized as Adiabatic Pulses. From the results it could be verified that, for the frequency and dimensions used, the interaction between the conductive paths present in the transducers is more significant than the electric current phase losses due to differences in electric path. The crossing of the conductive paths constitute a good alternative design, improving the RF field homogeneity and the signal to noise ratio.

Em virtude da grande atenção que os nanomateriais magnéticos recebem atualmente, cientistas de diversas áreas (química, física, engenharia e medicina) vêm estudando as propriedades e as aplicações de nanopartículas magnéticas, gerando uma grande demanda por materiais de alta qualidade. As propriedades dos nanomateriais magnéticos são fortemente dependentes de suas propriedades intrínsecas (p. ex., composição, cristalinidade, tamanho e forma) e das interações entre as partículas, portanto sofrendo grande influencia do método de síntese aplicado. Várias técnicas para produção de nanomateriais magnéticos são conhecidas, porém muitas delas geram materiais com baixa qualidade no que diz respeito a tamanho médio e faixa de distribuição de tamanhos nas amostras. O presente trabalho teve por objetivo estudar a síntese de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) por decomposição térmica do acetilacetonato de ferro (III), um método já conhecido e que se destaca pela alta qualidade de amostras (elevado controle no tamanho, estreita distribuição de tamanhos e forma bem definida), porém de alto custo. Estudamos a influência dos aditivos normalmente empregados no meio reacional no controle da morfologia, tamanho e polidispesão das amostras preparadas e sugerimos outros reagentes (monoóis, dióis e polióis) em busca de novas condições de síntese de nanopartículas magnéticas com morfologia e tamanho controlados. Do ponto de vista prático, reduzimos o custo de produção de nanomateriais magnéticos de alta qualidade pela utilização de aditivos mais baratos e de fácil obtenção no mercado. Os diferentes aditivos propostos modificaram as propriedades magnéticas ligadas às interações dipolares entre as partículas magnéticas. A influência dos aditivos foi testada em crescimentos sucessivos usando partículas de magnetita já formadas como sementes. O perfil de crescimento se mostrou diferente em função dos reagentes empregados e as amostras tiveram suas interações hiperfinas medidas para avaliar a relação entre o tamanho e aumento da cristalinidade das partículas formadas. O revestimento das partículas de magnetita com ouro foi estudado buscando aumentar a biocompatibilidade e proteger os núcleos magnéticos, porém as estruturas core-shell obtidas não apresentaram comportamento superparamagnético. Os estudos das interações hiperfinas mostraram perda da cristalinidade após o revestimento com ouro. As partículas de magnetita foram aplicadas para produzir calor através de hipertermia magnética, sendo que a interação entre as partículas se mostrou fundamental para o aumento do calor gerado. Outra aplicação biomédica testada foi o uso das partículas de magnetita como contraste para imagem por ressonância magnética nuclear. Nossas amostras mostraram desempenho semelhante às partículas disponíveis no mercado a alto custo / Magnetic nanomaterials have received a great deal of attention from scientists of various research fields (chemistry, physics, engineering and medicine) that have been studying the properties and applications of magnetic nanoparticles, generating a great demand for high quality materials. The magnetic properties of nanomaterials are strongly dependent on their intrinsic properties (eg., composition, crystallinity, size and shape) and the interactions between particles, therefore are influenced by the method of synthesis applied. Various techniques for the production of nanomarerials are known, but many of them produce poor quality materials, regarding to the average size, broad size distribution range and variable shape. The present work aimed to study the synthesis of magnetite nanoparticles (Fe3O4) by thermal decomposition of iron (III) acetylacetonate, a method already known for delivering high quality samples (high control on the size and narrow size distribution ), but at high cost. We studied the influence of additives normally used in the reaction medium to control the morphology, size and polydispersion and suggested other reagents (monols, diols and polyols) in the search for new conditions to synthesize magnetic nanoparticles with controlled size and morphology. From a practical viewpoint, we have reduced cost of producing high-quality magnetic nanoparticles using cheaper additives available on the market. The different additives used in the synthetic protocol modified the magnetic properties which are related to dipolar interactions between magnetic particles. The influence of additives was tested in successive growth using magnetite particles previously formed as seeds. The growth profile showed to be different depending on the additives used and the samples had their hyperfine interactions measured to estimate the relationship between the size increasing and the crystallinity of the particles formed. The coating of the magnetite particles with gold was studied in order to increase the biocompatibility and to protect the magnetic core. In this case, the core-shell structure lost the superparamagnetic behavior. Studies of hyperfine interactions showed the loss of crystallinity after coating the nanoparticles with gold. The synthesized particles were used to produce heat by magnetic hyperthermia, where the interaction between the particles proved to be crucial to increase the generated heat. Another biomedical application tested was the use of magnetite particles as contrast agent for magnetic resonance imaging. Our samples showed similar performance to the commercially available particles at high cost.

Este trabalho consiste de um estudo da fenomenologia crítica nas vizinhanças da temperatura de Curie (TC) das ligas binárias reentrantes s-Fe1-xCrx, onde x = 0,46 e 0,49; s-Fe0,52V0,48 e Au1-yFey, onde y = 0,135; 0,15; 0,18 e 0,21. As técnicas experimentais empregadas neste estudo são (1) Magnetização e (2) Impedanciometria. As medidas efetuadas permitiram a obtenção dos parâmetros críticos da transição de fase para-ferromagnética e caracterizar a transição reentrante em baixas temperaturas. A criticalidade nas proximidades da temperatura de Curie foi estudada mediante o emprego de diversos métodos, que levaram à identificação dos expoentes críticos estáticos (magnetização), g (susceptibilidade paramagnética) e d (isoterma crítica). O comportamento crítico da susceptibilidade paramagnética nos sistemas s-FeCr e s-FeV é melhor descrito quando se considera o escalonamento estendido CHT (Campbell, Hukushima, Takayama), que supõe que a temperatura reduzida deve ser escrita como t = (T - Tc)/T. As componentes real e imaginária da permeabilidade magnética são obtidas a partir dos resultados de impedância em função da temperatura, da frequência e do campo magnético aplicado. Nas proximidades de TC, a parte real da permeabilidade se comporta como uma lei de potência, tanto acima como abaixo de TC. A análise deste comportamento crítico acima de TC leva a expoentes críticos razoavelmente coincidentes com aqueles obtidos a partir das medidas magnéticas. Dos resultados de magnetoimpedância, foi possível estimar o campo de anisotropia das amostras estudadas, confirmando a ocorrência das transições de fases para-ferromagnética e ferromagnética-vidro de spin. / In this work, we report an experimental study of the critical phenomenology near the Curie temperature (TC), of the reentrant binary alloys s-Fe1-xCrx, with x = 0.46 and 0.49; s-Fe0.52V0.48 and Au1-y-Fey, with y = 0.135; 0.15; 0.18 and 0.21. The employed techniques were (1) Magnetization and (2) Impedanciometry. From the results, the ferromagnetic critical phase transition and the reentrant transition at low temperatures were identified. The transition at the Curie temperature was studied using several methods and the static critical exponents (magnetization), g (susceptibility) and d (critical isotherm) were obtained. The description of the critical behavior of the paramagnetic susceptibility in the s-FeCr and s-FeV systems, was improved when the CHT (Campbell, Hukushima, Takayama) extended scaling was considered. In this scaling scheme, the reduced temperature is written as t = (T - Tc)/T. The complex magnetic permeability was obtained from the impedance measurements as a function of the temperature, frequency and magnetic field. Near TC, the real part of the permeability behaves as a power law of the conventional reduced temperature, either above and below TC. The values of critical exponents obtained from these analyses reproduce those obtained from the magnetic measurements. From the magnetoimpedance experiments it was also possible to estimate the anisotropy field. This property clearly reveals the sequential occurrence of the para-ferromagnetic and ferromagnetic-spin glass transitions upon decreasing the temperature.

A técnica de ressonância magnética funcional está evoluindo rapidamente de um interesse técnico para aplicações clínicas e em neurociência. Um grande número de questões, entretanto, ainda orbita o método de aquisição e análise de dados desta técnica. Este trabalho realizou a implementação de um protocolo de pesquisa por ressonância magnética funcional e a aplicação deste método para um estudo sobre mudanças de adaptação e dificuldade em memória de trabalho humana. Oito voluntários sadios foram submetidos a uma coleção de aquisições funcionais enquanto executavam uma tarefa de memória de trabalho n-back, promovida por estímulos visuais. Na aquisição de adaptação dos voluntários, foi observado mudanças na atividade neuronal do córtex visual primário devido a adaptação nos primeiros minutos de contato de cada indivíduo com a tarefa, possivelmente relacionando-se com o caráter visual do estímulo. Na segunda aquisição, a frequência de estímulos foi variada para modificar a dificuldade de realização da tarefa. Mudanças de atividade no lobo parietal superior, giro supramarginal e córtex pré-motor foram observadas, quando comparado as atividades de memória e controle, mas nenhuma mudança no córtex dorsolateral do giro pré-frontal, por vezes observado em experimentos de memória de trabalho, foi observada. Atividades no cerebelo foram identificadas apenas quando a condição de dificuldade foi extrema, tornando possível distinguir condições fáceis de difíceis de acordo com os resultados psciométricos. Adicionalmente às análises de mapa paramétrico, análises quantitativas identificaram uma relação entre a atividade no giro fusiforme e a demanda cognitiva proporcionada pelo aumento da dificuldade. Tais resultados demonstram a capacidade da técnica de ressonância magnética funcional para estudar construtos cognitivos como memória de trabalho, aprendizado e controle de dificuldade. / Functional magnetic resonance technique is rapidly evolving from a technical interest to clinical and neuroscience applications. A large number of questions, however, still orbits data acquisition and analysis. This work carried out all the implementation of a functional magnetic resonance imaging protocol and applied this method to a study on adaptive and difficulty changes in human working memory. Eight healthy volunteers underwent a sequence of functional acquisitions while performing an n-back working memory task, promoted by visual stimuli. In the adaptation experiment, changes in neuronal activity inside primary visual cortex were observed due to adaptation in the first minutes of contact of each individual with the task, possibly related to the visual feature of the stimulus. In the second acquisition, frequency of stimuli was varied to modify task difficulty. Activity changes in the superior parietal lobe, supramarginal gyrus and premotor cortex were observed when comparing memory and control, but no change in prefrontal gyrus dorsolateral cortex, as sometimes observed in working memory experiments, was observed. Activities inside cerebellum were identified only when difficulty condition was extreme, making it possible to distinguish easy-to-difficult conditions according to the psychometric results. In addition to the parametric map analysis, quantitative analyzes identified a relationship between activity in the fusiform gyrus and cognitive demand provided by the increased difficulty. These results demonstrate feasibility of functional magnetic resonance technique to study cognitive constructs such as working memory, learning and difficulty control.