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Preparação e caracterização de microesferas magnéticas à base de estireno e divinilbenzeno / Preparation and characterization of magnetic microspheres based on styrene and divinylbenzeneBárbara Moreira da Conceição 27 February 2007 (has links)
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação, microesferas magnéticas não-porosas à base de estireno (STY) e divinilbenzeno (DVB) foram sintetizadas pela técnica da polimerização em suspensão. O material utilizado para conferir as propriedades magnéticas foi o ferro. Dois tipos diferentes de ferro foram utilizados: I ferro tratado com ácido oleico e II ferro sem tratamento. Foram estudados os efeitos do teor dos dois tipos de ferro, a concentração de iniciador e o tipo de agente de suspensão sobre as características das partículas poliméricas obtidas. As microesferas foram caracterizadas quanto ao seu aspecto morfológico, à estabilidade térmica, ao tamanho e à distribuição do tamanho de partículas e quanto à sua propriedade magnética. Foram obtidos copolímeros com morfologia esférica e com propriedades magnéticas próximas de materiais superparamagnéticos. A magnetização de saturação para os copolímeros onde foram adicionados 20% de ferro na síntese foi acima dos valores encontrados na literatura. A distribuição de tamanho das partículas foi mais estreita para os copolímeros sintetizados com 5% de peróxido de benzoíla (BPO). A adição de ferro aumentou a temperatura de degradação quando comparada ao copolímero de STY-DVB sem ferro.
vii / In this dissertation, nonporous magnetic microspheres based on styrene (STY) and divinylbenzene (DVB) were synthesized by suspension polymerization technique. In order to confer magnetic properties iron was employed. Two different types of iron were used: I) iron treated with oleic acid and II) iron without treatment. The effect of type of iron, initiator concentration and type of stabilizer was studied. The magnetic microspheres were characterized according to morphology, thermal stability, particle size distribution and magnetic properties. It was verified that the microspheres presented spheric shape and magnetic properties typical for superparamagnetic materials. The saturation magnetization for copolymers with 20 wt% was higher than that values reported in the literature. The particle size distribution was more monodisperse with 5 wt% benzoyl peroxide (BPO). Iron improved the decomposition temperature of STY-DVB copolymers when compared with the material without iron.
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Obtenção via HDDR de pós nanocristalinos anisotrópicos à base de Nd-Fe-BEngerroff, Juliano Assis Baron January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / O mercado de ímãs permanentes para aplicações de alto desempenho é hoje dominado pelos ímãs à base de terras raras (TR), como os ímãs de Nd-Fe-B. Neste contexto, uma das técnicas mais promissoras atualmente para obtenção de pós para ímãs compósitos é o processo d-HDDR (hidrogenação-desproporção-dessorção-recombinação, d = dinâmico), tratamento este realizado a alta temperatura sob atmosfera de hidrogênio a fim de promover o endurecimento magnético pelo refinamento da microestrutura, além de induzir textura magnética que, por consequência, maximiza o valor de produto de energia máximo. O presente trabalho tem como foco o estudo do processo d-HDDR aplicado a uma liga à base de Nd-Fe-B da classe comercial N42 para obtenção de pós nanocristalinos próprios para preparação de ímãs anisotrópicos. Sendo assim, elaborou-se um ciclo próprio de d-HDDR de referência e, a partir do mesmo, determinou-se as influências das seguintes variáveis: tempo de patamar para desproporção; tempo de patamar para recombinação final e temperatura de patamar para desproporção e recombinação. A caracterização magnética das amostras se deu por meio de um histeresígrafo. Já a microestrutura foi caracterizada via difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo. Os resultados mostraram que o processo d-HDDR estudado foi efetivo para obtenção de pós nanocristalinos com tamanho de grão de aproximadamente 300 nm e com grau de alinhamento de 80%. Para os intervalos de tempo de patamar de desproporção analisados, não há mudanças significativas dos valores de propriedades magnéticas quando comparados aos valores de referência, mantendo-se em Br ? 1,07 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 75 kJ/m³. Já para diferentes intervalos de tempo de patamar para recombinação final, ocorrem mudanças significativas dos valores de propriedades magnéticas, havendo um patamar de valores máximos em intervalos próximos ao de referência, onde Br ? 1,1 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 85 kJ/m³. Considerando as diferentes temperaturas de patamar para desproporção e recombinação avaliadas, os máximos valores de propriedades magnéticas atingidos foram: Br ? 1,05 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 80 kJ/m³.<br> / Abstract : Rare earth-based magnets, e.g. Nd-Fe-B, now dominate the market of permanent magnets used for high performance applications. In this regard, one of the most promising techniques is currently the so called d-HDDR process (hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination, d = dynamic), which includes a set of high temperature treatments under hydrogen atmosphere, in order to ensure magnetic hardening by microestrutural refinement and induce magnetic texture, whose consequently maximize maximum energy product value. This work focuses on the study of d-HDDR process applied to Nd-Fe-B-based alloy of N42 commercial class in order to obtain nanocrystalline powders, proper for anisotropic magnets fabrication. Therefore, it was prepared a proprietary d-HDDR cycle in which the following variables were studied: holding time for disproportionation; holding time for final recombination and disproportionation-recombination temperature. Magnetic characterization of the samples was carried out by means of a histeresigraph, whereas the formed phases were characterized via X-ray diffraction and the microstructure by scanning electron microscopy. Results showed that d-HDDR process was effective for obtaining anisotropic powders with grain size of approximately 300 nm and alignment degree of 80%. For the studied interval of holding time for disproportionation, no significant change of the magnetic values occurred if compared to the reference cycle, with values of Br ? 1.07 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 75 kJ/m³. However, for different time intervals in final recombination, there are significant changes in the values of magnetic properties, with a plateau of maximum values near the reference range, in which Br ? 1.1 T, Hcj ? 700 kA/m e (BH)max ? 85 kJ/m³. Regarding the different studied temperatures for disproportionation and recombination, the maximum values of magnetic properties achieved were Br ? 1.05 T, Hcj ? 700 kA/m and (BH)max ? 80 kJ/m³.
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Quebra de simetria de carga e anomalia de Nolen-SchifferBarreiro, Luiz Antonio [UNESP] January 1995 (has links) (PDF)
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Nanopartículas magnéticas como suporte para imobilização de lipases / Magnetic nanoparticles as support to immobilization of lipasesRocha, Caroline Oliveira da [UNESP] 14 March 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As enzimas são catalisadores de alto custo, sendo necessário a imobilização para que haja a recuperação e a reutilização tornando o processo viável economicamente. Além disso, a utilização de enzimas imobilizadas permite simplificar o modelo de reatores e o controle da reação. Assim, a imobilização é geralmente um requisito para a utilização de enzimas como biocatalisadores industriais. A escolha do suporte para imobilização depende das propriedades da enzima a ser imobilizada. Suportes sólidos podem interagir com a enzima por diferentes vias: por adsorção, ligação covalente ou encapsulamento. Um importante fator para imobilizar a enzima é que o suporte deve ser inerte e biocompatível ao ambiente, ou seja, não deve interferir na estrutura nativa da proteína e nem comprometer sua atividade biológica. Dentre as principais enzimas, as lipases hidrolisam triglicerídeos (TAG) em glicerol e ácidos graxos e por este motivo estão na classe das hidrolases. Uma proposta de imobilização destas enzimas consiste na utilização de nanoestruturas magnéticas como biocatalisadores da reação de transesterificação para a produção de biodiesel, devido à facilidade e a rápida separação das enzimas imobilizadas, a partir da mistura reacional, usando um campo magnético externo. As vantagens das enzimas imobilizadas em relação às enzimas livres surgem da sua maior estabilidade e facilidade de separação, o que acarreta economia significativa no custo global do processo, desde que o procedimento de imobilização não seja muito caro, haja boa recuperação da atividade enzimática e que a estabilidade operacional da enzima imobilizada seja suficientemente longa. O uso de enzimas imobilizadas permite a retenção do biocatalisador no reator; elevada concentração de catalisador no reator permitindo intensificar o processo; controle do microambiente da enzima; facilidade de recuperação e reutilização do catalisador, o que reduz os custos das enzimas; possibilidade de ser utilizado em sistemas contínuos. Utilizando a técnica de difração de raios X foi possível confirmar a fase magnetita nas sínteses propostas: método de coprecipitação e em meio orgânico. A funcionalização da superfície da NP e SP com APTS, foi comprovado por espectroscopia na região de infravermelho, apresentando bandas de –NH2. A técnica de DLS comprovou a funcionalização, pelo aumento dos diâmetros hidrodinâmicos das amostras NP-APTS e SP-APTS comparada a NP e SP. O ponto isoelétrico das amostras SP e SP-APTS apresentou aumento de 2,33 para 6,44. O derivado imobilizado apresentou bandas típicas de amidas. As lipases imobilizadas apresentaram diâmetros hidrodinâmicos maiores que NP-APTS e SP-APTS. Os resultados da atividade hidrolítica das enzimas suportadas foram satisfatórios, sendo que SP-APTS-LPP apresentou maior atividade. Pela análise termogravimétrica comprovou-se rendimento de imobilização de 22,86%. Determinou-se o pH ótimo da lipase imobilizada que mostrou maior atividade em pH 8 enquanto a LPP livre em pH 6,5. As medidas de temperatura ótima demostrou que o derivado imobilizado possui maior atividade que a LPP livre a 50 °C, favorecendo a utilização deste suporte em processos industriais de biodiesel que opera em altas temperaturas. Neste contexto, a síntese de suportes magnéticos porosos e a imobilização de lipases com este suporte, apresentou excelentes resultados para a aplicação em biocatálise na reação de transesterificação para a síntese de biodiesel. / Enzymes are expensive catalysts, immobilization is necessary for recovery and reuse making the process economically viable. Furthermore, use of immobilized enzymes can simplify model reactor and control reaction. Thus, immobilization is generally a requirement for use of the enzyme as an industrial biocatalyst. The choice of support for biocatalysts immobilization depends on properties of enzyme to be immobilized. Solid supports can interact with enzyme in different ways: by adsorption, covalent bonding or encapsulation. An important factor to immobilize the enzyme is that support must be inert and biocompatible to environment; it should not interfere in native structure of protein and not compromising their biological activity. The main enzymes, lipases hydrolyze triglycerides (TAG) to glycerol and fatty acids and for this reason; they are in the class of hydrolases. These enzymes are carboxylesterases that catalyze hydrolysis in glycerides synthesis. A proposal for immobilization of these enzymes is use of magnetic nanostructures in biocatalysts transesterification reaction for producing biodiesel due to ease and rapid separation of immobilized enzyme, from a mixture reaction using an external magnetic field. The benefits of immobilized enzymes compared to free enzymes arise from their greater stability and ease of separation, which leads to significant savings in the overall cost of the process, provided that immobilization procedure is not very expensive, there is good recovery of enzyme activity, and operational stability of immobilized enzyme is sufficiently long. The use of immobilized enzymes allow retention of biocatalyst in reactor; high concentration of catalyst in reactor to intensify the process; control of microenvironment of enzyme; ease of recovery and reuse of catalyst, which reduces the costs of enzymes; possibility of being used in continuous systems. Using the technique of X-ray diffraction was confirmed magnetite phase in syntheses proposed: co-precipitation method and organic solvent. The functionalization of surface NP and SP with APTS confirmed by spectroscopy in infrared region, with bands of -NH2. The DLS technique proved the functionalization, the increase of hydrodynamic diameters NP-APTS samples and SP-APTS compared to NP and SP. The isoelectric point of SP and SP-APTS samples increased by 2.33 to 6.44. The immobilized derivative showed typical bands of amides. Immobilized lipases showed higher hydrodynamic diameters NP-APTS and SP-APTS. The results of hydrolytic activity of supported enzymes were satisfactory and SP-APTS-LPP showed higher activity. By thermogravimetric analysis, it was shown immobilization yield 22.86%. It was determined the pH optimum of immobilized lipase showed highest activity at pH 8 while the LPP free at pH 6.5. The optimum temperature measurements demonstrated that immobilized derivative is more active than free LPP at 50 ° C, favoring the use of support in industrial processes of biodiesel, which operates at high temperatures. In this context, the synthesis of porous magnetic support and immobilization of lipases showed excellent results for use in biocatalysis in transesterification reaction for biodiesel synthesis.
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Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro para aplicações biomédicas – um estudo citotóxico em linhagem celular de carcinoma cervical humano (células HeLa)Souza, Aryane Tofanello de [UNESP] 29 October 2011 (has links) (PDF)
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000680523.pdf: 1511132 bytes, checksum: c20e5a6a65edf2cba90d4de2b5073a08 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nanopartículas magnéticas (NPMs) têm sido alvo de inúmeras investigações por seu grande potencial de aplicação nos mais diferentes campos tecnológicos. Dentre tantos, elas destacam-se na área biomédica, seja no diagnóstico ou tratamento de diversas doenças. Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas magnéticas (NPMs) de óxido de ferro (magnetita) pelo método de coprecipitação de íons Fe2+ e Fe3+ em meio alcalino. O objetivo central foi estudar as características morfológicas, estruturais, magnéticas e o comportamento biológico desses compostos em células cancerígenas, visando futuras aplicações biomédicas. Inicialmente as nanopartículas magnéticas foram avaliadas em função dos parâmetros físico-químicos que influenciam diretamente as características finais do produto (pH, molaridade, temperatura e tipo de base) para se observar as melhores condições de síntese e a influência de cada um nas características do produto. As nanopartículas foram caracterizadas por difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, potencial zeta e magnetometria. Desse primeiro estudo concluiu-se que a coprecipitação produz partículas com polidispersão de tamanhos alta e que os parâmetros de síntese influenciam drasticamente as propriedades dos materiais, no entanto, todas as amostras exibiam características magnéticas. Depois de estabelecida esta etapa, as NPMs foram submetidas à transfecção em cultura celular de carcinoma cervical humano (células HeLa) e a testes biológicos como coloração com Azul da Prússia e hematoxilina-eosina, ensaio de MTT e ensaio de apoptose para averiguação da citotoxidade. A principal observação vinda desses resultados foi que as nanopartículas magnéticas sintetizadas, salvo algumas adaptações de síntese... / Magnetic nanoparticles (MNPs) have been the subject of numerous investigations because of its great potential application in many different fields of technology. Among many, they stand out in the biomedical area, either in diagnosis or treatment of various diseases. In this work were synthesized magnetic nanoparticles (MNPs) of iron oxide (magnetite) by the coprecipitation method of Fe2+ and Fe3+ in an alkaline medium. The main objective was to study the morphological, structural, magnetic and biological behavior of these compounds in cancer cells, in order to future biomedical applications. Initially the magnetic nanoparticles were evaluated against the physical and chemical parameters that directly influence the final characteristics of product (pH, molarity, temperature and type of base) to observe the best synthesis conditions and influence of each characteristics. The nanoparticles were characterized by X-ray diffraction, sccaning electron microscopy, zeta potential and magnetometry. In this first study showed that coprecipitation produces particles with high polydispersity of sizes and that the synthesis parameters dramatically influence the properties of materials, however all samples exhibited magnetic characteristics. After you make this step, the MNP were subjected to transfection in cell culture of human cervical carcinoma (HeLa) and biological tests such as staining with Prussian blue and hematoxylin-eosin, MTT assay and apoptosis assay to investigate cytotoxicity. The main observation was that these results coming magnetic nanoparticles synthesized, except for some adjustments in short, constitute a class of nanocomposites with enormous potential for therapeutic and / or diagnosis. The work brings together information ranging from the synthesis of nanoparticles to their behavior inside the cells, emphasizing the best conditions for each procedure
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Estrutura eletrônica, espectro de absorção óptica e propriedades magneto ópticas dos anéis quânticos de dissulfeto de molibdênioOliveira, Diógenes da Silva 06 October 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-06T21:43:34Z
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Previous issue date: 2018-04-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Metais de transição dicalcogenados (MTDCs) tais como MoS2 , MoSe2 , WS2 e WSe2 são semicondutores de multivale, com bandgap direto caracterizados por uma estrutura de rede no formato honeycomb. Os elétrons de Dirac nestes materiais são indexados tanto pelos números quânticos de spin quanto pelos de vale (K and K0). Foram demonstradas propriedades ópticas de polarização de vale e de spin devido aos efeitos da curvatura de Berry e forte interação spin-órbita nos MTDCs monocamada. Além disso, sob campo magnético perpendicular, os níveis de Landau de zero energia nos vales K e K0, que são fixos com relação aos mínimos na banda de condução e de valência dos vales K e K0, respectivamente, são divididos pelo bandgap do material e são portanto polarizados por vale. Como já é conhecido, anéis quânticos(AQs) apresentam um considerável efeito de tamanho, que pode ser utilizado para ajustar a energia de transição óptica. Além disso, na presença de um campo magnético perpendicular, os AQs mostram efeitos de interferência quântica do tipo Aharonov-Bohm (AB). Neste trabalho, exploramos a energia de Zeeman de vale (EZV), absorção óptica polarizada por spin e vale e controlada por tamanho e efeitos excitônicos em AQs monocamada de MoS2. Encontramos que o EZV dos anéis exibe uma dependência oscilatória com o fluxo magnético devido ao efeito AB. Por outro lado, dentro de um período de oscilação o EZV aumenta linearmente com o fluxo magnético. E, para um dado fluxo magnético, o EZV é mais pronunciado em um anel comum confinamento quântico mais forte. Mostramos também através do nosso espectro de absorção magneto-óptica que a seletividade óptica de vale observada no MoS2 monocamada é herdada pelos AQs. Além disso, ele é robusto contra variações do campo magnético e da geometria do AQ. Entretanto, ao contrário do material bulk monocamada, a frequência da luz absorvida e as intensidades de absorção manifestam um considerável efeito quântico de tamanho. Além disso, elas também podem notavelmente ser ajustadas pelo campo magnético e sua configuração: por exemplo, a mudança da configuração do campo magnético pode levar à transição do usual efeito AB para oscilações aperiódicas do espectro de absorção magneto-óptica. / Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDCs) such as MoS2 , MoSe2 , WS2 and WSe2 are multivalley direct bandgap semiconductors characterized by a honeycomb lattice structure. Dirac electrons in these materials are indexed by both the spin and the valley (K and K0) quantum numbers. Due to Berry curvature effects and strong spin–orbit interactions in the monolayer TMDCs, valley- and spin-polarized optical properties have been demonstrated. In addition, under a perpendicular magnetic field, the zeroenergy Landau levels at the K and K0 valleys, which are fixed to the conduction band minimum and the valence band maximum of the K and K0 valleys, respectively, are split by the bandgap of the material and are thus valley-polarized. As it’s known, quantum rings (QRs) present a sizable size-effect, which can be used to tune the optical transition energy. Moreover, in the presence a perpendicular magnetic field, the QRs show Aharonov-Bohm (AB) quantum-interference effect. In this work, we explore valley Zeeman energy (VZE), size-controllable spin- and valley-polarized optical absorption and excitonic effects in the monolayer MoS2 QRs. We found that the VZE of the rings exhibits an oscillatory dependence on magnetic flux with possible vanishing valley Zeeman effect even in a nonzero magnetic flux due to AB type effect. On the other hand, within one period of oscillations the VZE increases linearly with magnetic flux. Furthermore, for a given magnetic flux, the valley Zeeman effect is more pronounced in a ring with a stronger quantum confinement. In addition, our magneto-optical absorption spectra demonstrate that the optical valley selectivity observed in the monolayer MoS2 is inherited by the QRs. Moreover, it is robust against variation of magnetic flux and of the QR-geometry. However, unlike the monolayer bulk material, the frequency of the light absorbed and absorption intensities manifest themselves in a sizable quantumsize effect. Besides, they can also remarkably be tuned by magnetic field and its setup, e.g., changing the latter may lead to transition from usual AB effect to aperiodic oscillations of magneto-optical absorption spectrum.
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Efeito Hall extraordinário no supercondutor magnético RuSr/sub 2/GdCu/sub 2/O/sub 8/Pimentel Junior, Jorge Luiz January 2007 (has links)
Os compostos RuSr2LnCu2O8 (Ru-1212), (Ln = Sm, Eu e Gd), denominados rutenocupratos, são caracterizados pela coexistência entre supercondutividade e magnetismo em escala microscópica. Nesse sistema anisotrópico, planos atômicos de Ru-O2 são responsáveis pelas propriedades magnéticas, enquanto que as camadas de Cu-O2 governam as propriedades supercondutoras. Este trabalho consiste de um estudo experimental de propriedades magnéticas e de magnetotransporte de uma amostra policristalina do rutenocuprato Ru(Gd)-1212. A partir de medidas de magnetização em função da temperatura, realizadas segundo os procedimentos ZFC-FC, e de experimentos de histerese magnética, mostra-se que um estado magneticamente ordenado é estabilizado em TN ~ 133 K. No regime de baixos campos magnéticos, fortes irreversibilidades ZFC-FC indicam a ocorrência de “canting”. Além disso, um sinal diamagnético, indicativo do estado supercondutor, é observado em temperaturas inferiores a 30 K nas medidas ZFC de baixo campo. Os compostos RuSr2LnCu2O8 (Ru-1212), (Ln = Sm, Eu e Gd), denominados rutenocupratos, são caracterizados pela coexistência entre supercondutividade e magnetismo em escala microscópica. Nesse sistema anisotrópico, planos atômicos de Ru-O2 são responsáveis pelas propriedades magnéticas, enquanto que as camadas de Cu-O2 governam as propriedades supercondutoras. Este trabalho consiste de um estudo experimental de propriedades magnéticas e de magnetotransporte de uma amostra policristalina do rutenocuprato Ru(Gd)-1212. A partir de medidas de magnetização em função da temperatura, realizadas segundo os procedimentos ZFC-FC, e de experimentos de histerese magnética, mostra-se que um estado magneticamente ordenado é estabilizado em TN ~ 133 K. No regime de baixos campos magnéticos, fortes irreversibilidades ZFC-FC indicam a ocorrência de “canting”. Além disso, um sinal diamagnético, indicativo do estado supercondutor, é observado em temperaturas inferiores a 30 K nas medidas ZFC de baixo campo. / The ruthenocuprates RuSr2LnCu2O8 (Ru-1212) (Ln = Sm, Eu and Gd), are characterized by the coexistence between superconductivity and magnetism at microscopic scale. In this anisotropic system, the Ru-O2 atomic planes are responsible by the magnetic properties, while the Cu-O2 layer govern the superconducting behavior. This work consist of an experimental study of magnetic and magnetotransport properties of a polycrystalline sample of ruthenocuprate Ru(Gd)-1212. Magnetization measurements, performed according to ZFC-FC procedures, and hysteresis experiments show that a magnetically ordered state is stabilized bellow TN ~133 K. In the low magnetic field regime, strong ZFC-FC irreversibilities indicate the occurrence of canting. Moreover, a diamagnetic contribution, related to the superconductor state, is observed in temperatures below 30 K in the ZFC measurements at low fields. The electric resistivity experiments show that the superconducting transition in Tc ≅ 40 K consists of two stage process, characteristics of a granular system. Magnetoresistance measurements are performed in the normal state and in the temperature interval corresponding to the superconductor transition. A positive contribution to the magnetoresistance is observed. Hall effect experiments are made in the normal and superconductor phases. In the normal phase, the Hall coefficient shows a weak peak related to magnetic transition in TN ~133 K. Below this temperature, it is possible to single out the anomalous contribution to the Hall effect. The application of Karpus-Luttinger theory for describing these results reveals that an additional contribution must be considereted in order to obtain a complete description of the anomalous Hall effect in Ru(Gd)-1212. We suggest that this term is related to the chirality of the Ru spins. The chirality is a fundamental property of any disordered system, since it is related to the real space Berry phase of electrons propagating in a magnetically textured medium.
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Estudo da mobilização magnética de células-tronco mesenquimais marcadas com nanopartículas de maghemita funcionalizadas com citrato sob efeito de diferentes campos magnéticos em um modelo murino de fibrose pulmonarAlvim, Paula Queiroz 12 July 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-09T17:10:33Z
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2016_PaulaQueirozAlvim.pdf: 2137251 bytes, checksum: c937d6955782dde4412bc528cee8f2f4 (MD5) / INTRODUÇÃO: As células-tronco mesenquimais (CTMs) são células multipotentes presentes em uma grande variedade de tecidos. A administração sistêmica e intrapulmonar dessas células em animais com fibrose pulmonar diminui a mortalidade, o clearence do fluido alveolar e o processo inflamatório local, evitando assim a progressão da fibrose para uma síndrome pulmonar mais grave. Para compreender melhor o processo pelo qual as CTMs atuam na regeneração dos tecidos lesionados, é preciso avaliar sua migração, enxertia e retenção nos tecidos lesionados. As nanopartículas magnéticas vêm sendo usadas como uma estratégia eficiente para mobilizar CTMs para regiões lesionadas na presença de campos magnéticos. Esferas de tungstênio são capazes de alterar a homogeneidade de um campo magnético e consequentemente mudar o gradiente desse campo, intensificando a quantidade de CTMs que chegam no local da inflamação. OBJETIVOS: a) testar se CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato podem ser mobilizadas magneticamente para o órgão alvo com a utilização de ímãs externos; b) investigar o potencial de mobilização magnética para aumentar a enxertia de CTMs humanas provenientes de lipoaspirado marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato em um modelo murino de fibrose pulmonar induzido por bleomicina, c) investigar também se, quando submetidas a campo magnético não uniforme, a migração das CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato aumenta na presença de um ímã rodeado por esferas de tungstênio; e d) investigar se uma maior enxertia de CTMs no local da lesão, resultante da mobilização magnética, melhora significativamente a regeneração do tecido pulmonar. METÓDOS: Inicialmente foi estudada a distribuição de fluidos magnéticos quando submetidos a diferentes campos magnéticos a fim de estabelecer qual campo magnético permitiria a distribuição mais adequada para este estudo. Posteriormente, foram feitos estudos in vitro de mobilização magnética com CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato em diferentes campos magnético, e estudos in vivo visando: i) quantificar, sob a influência destes campos, a migração e retenção de CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato nos pulmões com fibrose pulmonar induzida por bleomicina em um modelo murino; e ii) analisar a variação do peso e sobrevida destes animais. RESULTADOS: Observamos em nossos ensaios in vitro que o campo magnético que permitiu a melhor distribuição do fluido magnético de nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato foi o arranjo com um ímã envolto por 5 esferas de tungstênio. Tal arranjo permitiu uma maior migração de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato in vitro quando comparado a um campo magnético formado apenas por um ímã cilíndrico. Nos ensaios in vivo, os grupos de animais que tiveram mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato induzida por campos magnéticos externos apresentaram maior retenção destas células nos pulmões do que o grupo que não foi submetido a mobilização magnética; sendo o grupo que teve o campo magnético formado por um ímã cilíndrico rodeado por cinco esferas de tungstênio o que apresentou maior retenção de CTMs nos pulmões. CONCLUSÕES: É possível aumentar a migração, enxertia, retenção e distribuição de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas para regiões alvo quando submetidas a campos magnéticos externos. Modificar o gradiente de campo com as esferas de tungstênio permite uma maior mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas in vitro e in vivo. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells present in a variety of tissues. The intrapulmonary and systemic administration of these cells in animals with pulmonary fibrosis decreases mortality, clearance of alveolar fluid and local inflammatory process, preventing fibrosis progression to a more severe pulmonary syndrome. To better understand the process of action the MSCs in the regeneration of damaged tissues, it is necessary analyze their migration, grafting and retention in injured tissues. Magnetic nanoparticles have been used as an effective strategy to mobilize MSCs to damaged regions in the presence of magnetic fields. Spheres of tungsten are able to change the homogeneity of a magnetic field and consequently change the gradient of the field. Objective: a) test whether MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate can be mobilized magnetically to the target organ by the presence of magnets; b) investigate the potential of magnetic targeting to increase the engraftment of human MSCs derived from liposuction labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)- citrate in a murine model of pulmonary fibrosis induced by bleomycin, c) and also, investigate whether under a non-uniform magnetic field, the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate increases in the presence of a magnet surrounded by spheres of tungsten; and d) investigate if a higher grafting of MSCs to the site of injury, resulting of magnetic targeting, improves significantly the regeneration of lung tissues. Methodology: At first, we studied the distribution of magnetic fluids when submitted to different magnetic fields to determine what magnetic field would allow the most adequate distribution for this study. Subsequently, studies in vitro of magnetic targeting with MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in different magnetic fields have been made studies in vitro; and in vivo studies intending to: i) quantify, under the influence of these fields, the migration and retention of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in lungs of a murine model of pulmonary fibrosis, induced by bleomycin; and ii) analyze the variation in weight and survival of these animals. Results: It was observed in vitro, that the magnetic field that allowed the best distribution of the magnetic fluid of nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate was the arrangement with a magnetic surrounded by five spheres of tungsten. This arrangement improved the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in vitro when compared with a magnetic field formed only by a cylindrical magnet. In the teste in vivo, the groups of animals that had magnetic targeting of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate induced by an external magnetics fields showed greater retention of these cells in the lungs than the group that was not submitted to magnetic targeting; being the group that had the magnetic field formed by a cylindrical magnet surrounded by five spheres of tungsten which showed greater engraftment of MSCs in the lungs. Conclusion: It’s possible to increase the homing, engraftment and distribution of MSCs labeled with magnetic nanoparticles to target sites under an external magnetic fields. Modify the gradient field with the spheres of tungsten improves magnetic mobilization of MSCs labeled with magnetic nanoparticles in vitro and in vivo.
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Desenvolvimento de programa de ajuste multiparamétrico de curvas de titulação potenciométrica de coloides magnéticos aquososSilva, Cristiano Pereira da 27 July 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T17:15:01Z
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2015_CristianoPereiradaSilva.pdf: 2625367 bytes, checksum: d9eeaa5701dae9563d02a2ceba1c5402 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-19T17:38:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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2015_CristianoPereiradaSilva.pdf: 2625367 bytes, checksum: d9eeaa5701dae9563d02a2ceba1c5402 (MD5) / Analisando-se os dois principais métodos para determinação da densidade superficial de carga, o Método Potenciométrico Indireto (MPI) e o Método Potenciométrico-Condutimétrico (MPC), observa-se que a curva potenciométrica é um fator comum entre ambos e de fundamental importância. Infelizmente, a incerteza associada à determinação dos pontos de inflexão desta curva não permite localizar os volumes e correspondentes pH’s de forma direta, tornando obrigatória a utilização da curva condutimétrica, no caso do MPC, e de uma análise muito apurada de pontos de carga nula para nanopartículas de ferrofluido, no caso do MPI. Frente às dificuldades e inoperâncias da aplicação dos métodos indiretos e do fato de que distintos analistas podem tirar diferentes conclusões ao utilizar o modelo Two-pK (MPC), traçando retas com diferentes angulações e obtendo valores díspares de volumes e pH’s, propôs-se, no presente trabalho, o desenvolvimento de um programa de computador que utilizando-se de diversos métodos e rotinas numéricas realizasse um ajuste multiparamétrico de curvas de titulação potenciométrica. Com o intuito de verificar toda a metodologia envolvida na determinação da densidade de carga desde o preparo da amostra até a titulação e análise dos dados realizou-se a caracterização química e estrutural de uma amostra de ferrita de cobalto. Para efeito de cálculos e comparações foram utilizados outros dados extraídos da literatura de diferentes amostras de ferrofluidos. Ao final foram propostas e avaliadas três possibilidades de processos para análise dos dados extraídos da titulação potenciométrica. Primeiramente, estudou-se uma possível “automação” do processo correspondente ao modelo Two-pK, trabalhando-se as curvas condutimétricas e potenciométricas como indicado no modelo, mas sem a interferência do pesquisador no momento dos cálculos. As outras duas possibilidades visaram eliminar a necessidade do uso da curva condutimétrica. O primeiro método utilizou-se do maior número de curvas/polinômios com coeficientes de correlação mais altos para gerar uma população de pontos, que dentro de cada faixa, observando-se as médias e a variância dos dados inclusos, foi capaz de retornar valores para os volumes e, consequentemente, pH’s mais próximos dos valores descritos na literatura. No segundo método foram utilizados os Algoritmos Genéticos (GA) para otimizar a busca pelos pontos de equivalência sobre um modelo baseado no princípio da eletroneutralidade de misturas de ácido forte monoprótico, ácido fraco diprótico e hidróxido de sódio. Verificou-se ainda, o uso da aproximação polinomial em conjunto com os Algoritmos Genéticos, obtendo-se resultados animadores. Por fim, os três métodos apresentaram bons resultados e comparando-os pôde-se verificar a possibilidade de uso apenas da curva potenciométrica na maioria dos casos analisados.
_______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Analyzing the two main methods for determination of surface charge density, the Indirect Potentiometric Method (IPM) and the Potentio-conductimetric method (PCM), it is observed that the potentiometric curve is a common factor between them and of fundamental importance. Unfortunately, the uncertainty associated with the determination of the points of inflection of this curve does not allow us to locate the volumes and corresponding pH's directly, making mandatory the mounting of the conductometric curve in the case of the PCM, and a very detailed analysis of isoelectric points for ferrite nanoparticle fluids, in the case of the IPM. In the face of difficulties and ineffectiveness of the application of indirect methods and the fact that different analysts can draw different conclusions when using the Two-pK model, tracing straight lines with different angles and getting disparate values of volumes and pH's, it was proposed, in this study, the development of a computer program that uses a variety of methods and numerical routines to conduct a multi-parameter adjustment of potentiometric titration curves. In order to verify all the methodology involved in determining the charge density from sample preparation to titration and data analysis, a chemical and structural characterization of a sample of cobalt ferrite was carried out. For the purpose of calculations and comparisons other data obtained from the literature of different samples of ferrite nanoparticle fluids were used. At the end it has been proposed and evaluated three possible processes to analyze the data extracted from the potentiometric titration. First, we have studied a possible "automation" of the process corresponding to the Two-pK model, working up the conductimetric and potentiometric titration curves as indicated in the model, but without the interference of the researcher at the time of the calculations. The other two possibilities aimed at eliminating the need for using the conductimetric titration curve. The first method used a greater number of curves/polynomials with the highest correlation coefficients to generate a population of points, that within each track, observing the averages and the variance of the data included was able to return values for the volumes and consequently pH's closer to the values described in the literature. In the second method, Genetic Algorithms (GA) have been used to optimize the search for points of equivalence on a model based on the principle of the electro neutrality of strong monoprotic acid mixtures, diprotic weak acid and sodium hydroxide. We have also verified the use of the polynomial approximation along with Genetic Algorithms, obtaining encouraging results. Finally, the three methods presented good results and by comparing them it could be verified the possibility of using only the potentiometric titration curve in most of the analyzed cases.
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Nanopartículas magnéticas recobertas com citrato e nanocápsulas contendo selol no tratamento do adenocarcinoma mamário de ehrlich ortotópico em camundongo swissSousa, Cesar Romero Soares 10 December 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-29T16:12:01Z
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2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) / Rejected by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br), reason: Boa noite,
O arquivo descrito não consta na rede.
Atenciosamente,
Raquel Viana on 2016-02-29T21:41:25Z (GMT) / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-01T11:39:17Z
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2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-01T18:11:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T18:11:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) / O câncer de mama continua a ser a causa mais comum de morte por câncer entre as mulheres em todo o mundo, independentemente do surgimento e evolução de novas abordagens terapêuticas. Assim, para entender os mecanismos fundamentais por trás da malignidade e também contribuir para a descoberta de métodos melhorados para a prevenção, diagnóstico e tratamento, os modelos de câncer em animais continuam a ser essenciais. Este trabalho teve como foco avaliar alguns destes parâmetros do câncer de mama e foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa, o objetivo foi estabelecer um modelo ortotópico ideal de câncer de mama em camundongos Swiss, com caracterização anatômica e por microtomografia computadorizada (MCT), investigação histopatológica de acometimentos de micrometástases, mapeamento linfático e expressão de interleucinas (IL). Como resultado, foi possível observar tumor detectável 24 horas após inoculação de células frescas de tumor de Ehrlich (TE) e, após 7 dias de inoculação, invasão mamária, linfática, muscular e vascular dérmica, além de micrometástases em tecido adiposo mamário, linfonodo sentinela (LNS) e linfonodos contralaterais. Níveis de citocinas pro-inflamatórias Th1 (IL-1β e IL-17) foram significativamente mais elevados do que níveis de citocina anti-inflamatória Th2 (IL-4) após a inoculação de células tumorais frescas em camundongos Swiss. Diferentemente, células tumorais congeladas induziram o desenvolvimento do tumor apenas 14 dias após a inoculação, apresentando também expressão de interleucinas distintas. Na segunda etapa do trabalho, o objetivo foi usar esse modelo ortotópico desenvolvido para testar uma nova abordagem terapêutica, usando duas terapias combinadas, magnetohipertermia (MHT) e quimioterapia antioxidante, ambas baseadas em materiais nanoestruturados. Para tal, 1 × 106 células tumorais frescas de Ehrlich (100 µL) foram inoculadas na quinta glândula mamária direita. Após 24 horas e com o tumor já implantado (200 mm2), procedeu-se com os seguintes tratamentos por via intratumoral: (1) inoculação de 110 µL de nanopartículas magnéticas recobertas com citrato (NPcit) na concentração de 18 × 1018 partículas/mL, seguida por MHT, realizada em equipamento operando a 1 MHz e 40 Oe de amplitude de campo; (2) inoculação de 100 µL de nanocápsulas de PLGA (ácido poli láctico-co-glicólico) contendo 10 mg/mL de Selol 5%, Nanocápsula de Selol (NPsel); e (3) terapia combinada com MHT e NPsel. O controle negativo (CN), animais saudáveis, recebeu 100 µL de solução salina via intraperitoneal (Ip), o controle positivo recebeu Paclitaxel (16 mg/Kg) em uma única injeção intraperitoneal (50 µL) 24 horas após a inoculação do tumor, e o controle tumor não recebeu nenhum tratamento. Para avaliar a eficácia dos tratamentos em conter o crescimento tumoral, foram avaliados volume e peso tumorais, além de avaliações histopatológicas da mama inoculada, mama contralateral, LNS e linfonodo contralateral (LNCL). Para avaliar a possível toxicidade dos tratamentos, utilizou-se, além da avaliação clínica dos animais e índice de sobrevida, análises hematológicas, bioquímicas, histopatológicas de órgãos, de ciclo celular e de fragmentação de DNA (ácido desoxirribonucleico). Os tratamentos com NPsel e MHT+NPsel foram eficazes em normalizar as alterações do eritrograma promovidas pelo tumor. Isto provavelmente foi decorrente não só da ação antioxidante do Selol, mas também de sua ação antitumorigênica; esta última, particularmente quando associada ao tratamento com magnetohipertermia. Apesar de os tratamentos com MHT ou NPsel terem reduzido significativamente a percentagem de fragmentação do DNA em relação aos controles negativo e tumor, enquanto para o tratamento combinado MHT+NPsel tal redução foi apenas em relação ao controle negativo, este último tratamento foi mais eficiente em reduzir o volume tumoral. Por meio dos resultados bioquímicos identificou-se ausência de toxicidade dos tratamentos para os órgãos avaliados, corroborando os resultados histopatológicos. Concluindo, o presente estudo evidenciou que o transplante ortotópico forneceu um microambiente crítico para interações celulares envolvidas no desenvolvimento do câncer e metástase subsequente, e proporcionou suporte anatômico para a compreensão do processo de disseminação linfática de células cancerosas. Também demonstrou que, após a terapia proposta, 100% dos animais ficaram livres de metástase na rede linfonodal e órgãos. Tendo em vista que o Selol possui uma importante atividade antitumoral, este composto conjugado a nanopartículas (NPsel), principalmente quando associado à magnetohipertermia (MHT+NPsel), torna-se uma potencial forma de tratamento para o câncer. / Breast cancer remains the most common cause of cancer deaths among women worldwide, regardless of the emergence and evolution of new therapeutic approaches. Thus, to understand the fundamental mechanisms behind malignancy and also contribute to the discovery of improved methods for prevention, diagnosis and treatment, animal cancer models remain essential. This work focused on breast cancer and was developed in two stages. In the first stage, the objective was to establish an ideal orthotopic model of breast cancer in Swiss mice, with anatomic characterization and computed microtomography (CMT), histopathological research for involvement of micrometástases, lymphatic mapping and interleukin expression. In terms of results, a detectable tumor was observed 24 hours after inoculation of fresh cells of Ehrlich tumor and, after 7 days of incubation, breast, lymphatic, muscular and vascular dermal invasion was seen, as well as micrometastasis in breast adipose tissue, sentinel lymph node (SLN) and contralateral lymph nodes. Levels of pro-inflammatory Th1 cytokines (IL-IL1β and 17) were significantly higher than levels of anti-inflammatory Th2 cytokine (IL-4) after inoculation of fresh tumor cells. In contrast, frozen tumor cells induced tumor development only 14 days after the inoculation, while presenting expression of distinct interleukins. In the second stage of this work, the goal was to use this orthotopic model to test a new therapeutic approach, using two combination therapies, magnetohyperthermia (MHT) and antioxidant chemotherapy, both based on nanostructured materials. For this, 1.6 × 106 fresh Ehrlich tumor cells (100 µL) were inoculated in the right fifth mammary gland. After 24 hours and with tumor already implanted, the treatments proceeded via intratumoral: (1) inoculation of 110 µL of magnetic nanoparticles coated with citrate (NPcit) at a concentration of 18 × 1018 partículas/mL, followed by MHT, carrie out in equipment operating at 1 MHz and 40 Oe field amplitude; (2) inoculation of 100 µL nanocapsules PLGA containing 10 mg / ml Selol 5% (NPsel); 3) combination therapy with MHT+NPsel. Negative control (healthy animals) received 100 µL saline intraperitoneally; the positive control received Paclitaxel (16 mg / kg) in a single intraperitoneal injection (50 µL) 24 hours after the tumor inoculation; and tumor control received no treatment. To evaluate the efficacy of the treatments in containing tumor growth, the tumor weight and volume were assessed, and histopathological evaluations were made of the inoculated breast cancer, contralateral breast, SLN and contralateral lymph node. To evaluate the possible toxicity of treatments, in addition to the clinical evaluation of the animals and survival rate, a hematological, biochemical and histological analysis was performed for organs, cell cycle and DNA fragmentation. Treatments with NPsel and MHT+NPsel were effective in normalizing the erythrogram changes introduced by the tumor. This was probably due not only to the antioxidant action of Selol, but also its antitumorigenic action, particularly when associated with magnetohyperthermia. Treatments with MHT and NPsel significantly reduced the percentage of DNA fragmentation compared to negative and tumor controls, while for the combined MHT+NPsel treatment the reduction was only noticeable when compared to the negative control. However, the latter treatment was more effective in reducing tumor volume. Biochemical results suggested absence of toxicity of the treatments for the evaluated organs, confirming the histopathological findings. In conclusion, this study showed that orthotopic transplantation provided a critical microenvironment for cellular interactions involved in cancer development and subsequent metastasis, and provided anatomic support for the understanding of the process of lymphatic dissemination of cancer cells. It also demonstrated that after the proposed therapy, 100% of the animals were free of metastasis in lymph node and organ network. Considering that Selol has a significant antitumor activity, this compound conjugated to nanoparticles (NPsel), especially when associated with magnetohyperthermia (MHT+NPsel), has become a potential form of treatment for cancer.
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