O estudo reolÃgico do Cimento AsfÃltico de PetrÃleo (CAP) Ã de fundamental importÃncia para a determinaÃÃo de sua performance na fabricaÃÃo de estradas. Usualmente os parÃmetros reolÃgicos deste material sÃo obtidos por meio de ensaios dinÃmicos atravÃs de um reÃmetro de cisalhamento. O presente trabalho tem por objetivo estudar as propriedades microreolÃgicas do CAP atravÃs da tÃcnica de espectroscopia de forÃa utilizando um microscÃpio de forÃa atÃmica. A Microscopia de ForÃa AtÃmica mostra ser uma ferramenta Ãtil na investigaÃÃo de propriedades mecÃnicas de sistemas microscÃpicos. O principio bÃsico de atuaÃÃo do AFM Ã medir as forÃas micromecÃnicas entre a sonda do equipamento e a amostra analisada podendo-se obter nÃo apenas o mapa topogrÃfico da superfÃcie em anÃlise, mas tambÃm informaÃÃes a respeito das propriedades reolÃgicas do material tais como elasticidade, viscosidade, adesÃo do material, entre outras, assim como observar regiÃes onde essas propriedades diferem numa mesma amostra. Amostras de CAP puro 50/70, CAP envelhecido e aditivado com 2% de LCC e 1% de PPA foram analisadas. A partir dos dados das curvas de forÃa, com base em uma ferramenta computacional desenvolvida para esse tipo de anÃlise, foram obtidos o mÃdulo de Young, a viscosidade, a adesÃo, work difference e slope. Para cada tipo de amostra foram confeccionados 3 lamÃnulas, as quais seriam usadas para fazer as medidas no AFM, e cada lamÃnula, analisadas em 3 regiÃes diferentes de 50 Âm X 50 Âm. As identaÃÃes foram realizadas em 4 frequÃncias diferentes: 0,5 hz, 1 hz, 5 hz e 28 hz. AlÃm dessas medidas, foram obtidos imagens de fase, imagens topogrÃficas e imagens de friction para cada tipo de amostra.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As propriedades mecÃnicas de cÃlulas vivas possuem um papel crucial no bom desempenho de suas funÃÃes fisiolÃgicas. PorÃm, nosso conhecimento nesse assunto ainda à limitado. NÃo à totalmente compreendido como uma cÃlula responde, estrutural e mecanicamente, a uma tensÃo externa ou como a elasticidade das cÃlulas altera-se em organismos doentes em comparaÃÃo a organismos sadios. Recentemente, a biomecÃnica de cÃlulas do cÃncer (em particular, a elasticidade ou rigidez) tem sido apontada como um fator importante que està relacionado à funÃÃo, adesÃo, motilidade, transformaÃÃo e invasÃo da cÃlula neoplÃsica. Estudos in vivo mostram que transformaÃÃes cancerosas introduzem alteraÃÃes significativas na estrutura e comportamento celular. Essas diferenÃas tambÃm podem causar alteraÃÃes nas propriedades mecÃnicas, geralmente levando a uma maior deformabilidade da cÃlula. A quantificaÃÃo da alteraÃÃo de elasticidade, utilizando ensaios mecÃnicos em conjunto com um exame microscÃpico, pode tornar-se um poderoso diagnÃstico do cÃncer e abrir caminhos para novos tratamentos. Neste contexto, a Microscopia de ForÃa AtÃmica (AFM) se apresenta como uma ferramenta ideal para a investigaÃÃo de cÃlulas por sua alta resoluÃÃo, capacidade de nano-manipulaÃÃo de superfÃcies, possibilidade de trabalhar em meios lÃquidos e por ser uma tÃcnica nÃo destrutiva. Neste trabalho, propÃe-se a investigaÃÃo da resposta mecÃnica de cÃlulas cancerÃgenas (linhagens A-498 e ACHN), comparando-se com cÃlulas normais (RC-124), utilizando-se um MicroscÃpio de ForÃa AtÃmica e seus componentes como ferramentas de caracterizaÃÃo morfolÃgica de alta resoluÃÃo e caracterizaÃÃo das propriedades mecÃnicas dessas cÃlulas. Utilizando a sonda de AFM como nano-indentador e a partir dos dados de forÃa obtidos pelo microscÃpio, analisados por meio de modelos teÃricos adequados, temos por objetivo obter valores qualitativos e quantitativos da resposta elÃstica dessas cÃlulas. / The mechanical properties of living cells have a crucial role in the accomplishment of their physiological functions. However, our knowledge on this subject is still limited. Is not fully understood how a cell responds structurally and mechanically to an external pressure or as the elasticity of cells is altered in diseased organisms compared to healthy ones. Recently, the biomechanics of cancer cells, in particular the elasticity or stiffness, has been identified as an important factor that is related to function, adhesion, motility, invasion and transformation of the neoplastic cells. Studies in vivo show that cancerous transformations introduce significant changes in the structure and behavior of cells. These differences can cause changes in mechanical properties, often leading to greater cell deformability. Quantifying the change of elasticity using mechanical tests in conjunction with a microscopic examination, can become a powerful method for the diagnosis of cancer, and open new routes for treatments. In this context, Atomic Force Microscopy (AFM) is presented as an ideal tool for cell research due to its high resolution capability for surface nano-manipulation, ability to work in fluids and for being a noninvasive and nondestructive technique. This study investigates the mechanical response of cancer cells (lines A-498 and ACHN), compared to normal cells (RC-124). Using an AFM and its components as a morphological tool of high resolution characterization and characterization of the cells mechanical properties using the AFM probe as a nano-indenter, and from the strength data obtained by the microscope, and appropriate theoretical models to interpret these data to obtain qualitative and quantitative values of the elastic response these cells.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Este trabalho descreve algumas das pesquisas multidisciplinares realizadas pelo Departamento de FÃsica da Universidade Federal do Cearà (UFC), envolvendo o aproveitamento de resÃduos e a utilizaÃÃo da microscopia de forÃa atÃmica (AFM) na caracterizaÃÃo de estruturas biolÃgicas. TrÃs resÃduos foram estudados: o bagaÃo do caju, as cinzas de carvÃo mineral e as conchas de mexilhÃo Perna perna. No primeiro, foi feita a caracterizaÃÃo das cinzas originadas da queima do pedÃnculo do caju, destacando os compostos gerados neste processo: KHCO3 e K2SO4. Ambos sÃo importantes na indÃstria farmacÃutica e na produÃÃo de adubos fosfatados. No segundo, foi demonstrado o uso das cerÃmicas produzidas a partir das cinzas volantes de carvÃo mineral originadas da termelÃtrica Presidente MÃdici (RS), como substratos para a imobilizaÃÃo da invertase responsÃvel pela produÃÃo de aÃÃcar invertido. Esta aplicaÃÃo tem uso direto na produÃÃo de bebidas, medicamentos e cosmÃticos. Finalmente no terceiro, foram estudadas as alteraÃÃes na composiÃÃo, topografia da superfÃcie e dureza das conchas de mexilhÃo Perna perna tratadas termicamente. O nÃcar (ou superfÃcie perolada) de mexilhÃes tem sido usado como biomaterial na regeneraÃÃo Ãssea, tendo que sofrer processos de esterelizaÃÃo (normalmente tÃrmicos). Por isso, a importÃncia do estabelecimento de regiÃes de estabilidade mecÃnica, estrutural e composicional durante estes processos. No uso do microscÃpio de forÃa atÃmica para estudar estruturas biolÃgicas, destacou-se a importÃncia desta tÃcnica na caracterizaÃÃo do desenvolvimento de biofilmes de Enterococcus faecalis, freqÃentemente encontrada em casos clÃnicos; e a anÃlise nanoestrutural da esporopolinina de grÃos de pÃlen de Ilex Paraguarinsis St. Hill. A esporopolinina à um dos biopolÃmeros mais resistente que existe, sendo do interesse crescente dos cientistas e engenheiros de materiais.