Orientador: Valber de Albuquerque Pedrosa / Resumo: Doenças tropicais são aquelas causadas por agentes infecciosos ou parasitas e consideradas endêmicas em populações na sua maioria de baixa renda, residente em países tropicais e subtropicais. Dentre essas doenças temos a dengue, que acomete milhares de pessoas levando a mortes todos os anos. A dengue é transmitida através da picada do mosquito contaminado e a movimentação populacional a torna de fácil disseminação em todo o território nacional. Atualmente, os exames para diagnóstico desta doença são realizados em laboratórios, principalmente testes sorológicos. Porém, esta metodologia apresenta como limitação o custo elevado além dos resultados levarem dias para que fiquem prontos. Por isso, se faz necessário o desenvolvimento de uma nova metodologia confiável e de baixo custo para um rápido diagnóstico. Atualmente, nanobiossensores vem se destacando como uma ferramenta analítica que pode identificar a presença de patógenos utilizando como base nanoestruturas. Logo, o objetivo do presente projeto foi desenvolver e padronizar uma nova metodologia para o diagnóstico rápido e eficaz do vírus da dengue, utilizando diferentes nanoestruturas modificadas com a deposição de anticorpos específicos e aptâmeros. As metodologias foram comparadas mediante as técnicas de ressonância plasmônica de superfície localizada, ressonância plasmônica de superfície, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de impedância eletroquímica, espalhamento dinâmico de luz e análise do software I... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tropical diseases are those caused by infectious agents or parasites and are considered endemic in mostly low-income populations residing in tropical and subtropical countries. Among these diseases we have the dengue that causes thousands of deaths each year. Dengue is transmitted through the bite of the contaminated mosquito and the population movement makes it easily spread throughout the national territory. Currently, the diagnostic test of this disease is performed in laboratories, being serological tests. However this methodology presents as a limitation the higher cost and the delay for the result come out. Therefore, it is necessary to develop a new, reliable and low-cost methodology for rapid diagnosis. Nowadays, nanobiosensors have been highlighted with analytical tool that can identify the presence of pathogens using as base nanostructures. The objective of the present project was to develop and standardize a new methodology for a fast and effective diagnosis of dengue virus using using different nanostructures modified with the deposition of specific antibodies and aptamers. The methodology was compared by localized surface plasmon resonance, surface plasmon resonance, transmission electron microscopy, electrochemical impedance spectroscopy, dynamic light scattering techniques and ImageJ software analysis. The results obtained with the techniques presented some advantages over the traditional methods of detection, such as fast analysis and low cost, showing to be h... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os compostos com estruturas peroviskitas (ABO3), em particular o PbTiO3 (PT), na sua forma cristalina mostram comportamento de um semicondutor com um “band gap" de energia de aproximadamente 3 eV. Na forma amorfa, estes materiais apresentam emissão de fotoluminescência na região do visível à temperatura ambiente quando preparados pelo método Pechini. Neste sentido decidiu-se pesquisar um método alternativo para a obtenção do PT nanoestruturado e amorfo a partir do PT cristalino. Tal nanoestrutura pode ser obtida por moagem mecânica de alta energia. O processamento por moagem de alta energia foi realizado em um moinho mecânico do tipo atritor. O acompanhamento estrutural e microestrutural da evolução da amorfização em função do tempo de moagem foi realizado por difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. A variação do tamanho dos cristalitos foi acompanhada através da análise do alargamento dos picos de difração de raios X. O fenômeno de fotoluminescência dos pós moídos foi acompanhado por meio do espalhamento Raman e de técnicas de absorção óptica (fotoluminescência e UV-Visível). Os resultados mostram que o processamento utilizado modifica a superfície das partículas, deixando num estado altamente desordenado. O alto grau de desordem estrutural é suficiente para gerar muitos estados eletrônicos localizados dentro do gap de energia. Isto resulta em um decaimento radiativo de transições eletrônicas, que possivelmente devem ser responsáveis pela fotoluminescência. Além disso, verificou-se que a eficiência do processo de moagem aumenta quando são usados esferas com tamanho reduzido, pois a área de contato entre a superfície da esfera e a amostra aumenta. Isto sugere que o processo de amorfização é provocado preferencialmente por cisalhamento.

Orientador: Hebe de las Mercedes Villullas / Banca: Margarida Juri Saeki / Banca: Giuseppe Abíola Câmara da Silva / Resumo: Nesse trabalho foi realizado um estudo comparativo das propriedades físicas e eletrônicas e das atividades catalíticas para a oxidação de etanol de nanopartículas bi e trimetálicas suportadas em pó de carbono. Para a obtenção dos catalisadores as nanopartículas foram preparadas inicialmente em estado coloidal pelo método de poliol e posteriormente suportadas em carbono (Vulcan XC-72), utilizando quantidades adequadas para obter catalisadores com composição metal:carbono de 20:80 (em massa). Nanopartículas dos sistemas binários e ternários PtSn, PtRh, PtRu, PtSnRu e PtSnRh com composições atômicas nominais 70:30 e 70:15:15, respectivamente, foram preparadas misturando-se os precursores metálicos no início da síntese. Os sistemas ternários PtSn-PtRh e PtSn-PtRu foram sintetizados pela mistura de nanopartículas bimetálicas em estado coloidal antes da etapa de suporte em carbono. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia de absorção de raios X (DXAS). O comportamento eletroquímico geral dos catalisadores foi avaliado por voltametria cíclica em solução de H2SO4 (0,5 mol L-1). A atividade catalítica para a oxidação de etanol foi avaliada por varreduras de potencial e cronoamperometria em solução ácida de etanol (0,5 mol L-1). Para a avaliação das áreas dos catalisadores foram realizadas medidas de oxidação de CO adsorvido. Experimentos de espectroscopia no infravermelho in situ (FTIRAS in situ) foram realizados para verificar a distribuição dos produtos da reação de oxidação de etanol. O estudo mostrou que os catalisadores têm atividades catalíticas significativamente diferentes tanto para a oxidação de etanol quanto para a oxidação de CO adsorvido, sendo o material PtSn/C o mais ativo para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, a comparative study of physical and electronic properties and catalytic activities for ethanol oxidation of carbon-supported binary and ternary metallic nanoparticles was carried out. For the catalysts, the nanoparticles were initially synthesized in colloidal state by a polyol method and subsequently supported on carbon powder (Vulcan XC-72) in amounts adequate to obtain catalysts with nominal composition metal:carbon 20:80 (in mass). The nanoparticles of the binary and ternary systems PtSn, PtRh, PtRu, PtSnRu and PtSnRh with nominal atomic compositions 70:30 and 70:15:15, respectively, were prepared from the mixture of the metal precursors at the beginning of the synthesis. The ternary systems PtSn-PtRh and PtSn-PtRu were synthesized by mixing the binary nanoparticles in colloidal state before the supporting step. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electronic microscopy (TEM) and Dispersive X-ray absorption spectroscopy (DXAS). The general electrochemical behavior was evaluated by cyclic voltammetry in H2SO4 solution (0.5 mol L-1). The catalytic activity for ethanol oxidation was evaluated by potential sweeps and chronoamperometry in acid solutions of ethanol (0.5 mol L-1). Experiments of oxidation of adsorbed CO were done for the evaluation of the catalysts active areas. Infrared spectroscopy (FTIRAS in situ) measurements were performed to study the product distribution of the ethanol oxidation reaction. All these studies showed that the catalysts have catalytic activities substantially different for ethanol oxidation reaction as well as for the oxidation of adsorbed CO, and that while the PtSn/C catalyst is the most active for ethanol oxidation PtSnRh/C and PtSnRu/C are more effective for CO oxidation. FTIRAS measurements evidenced formation of adsorbed CO for PtRh/C indicating... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / O objetivo desse estudo consistiu em avaliar o efeito da adição da lecitina de gema do ovo nas características de nanopartículas (NPs) de quitosana (QTS) e sulfato de condroitina (SC), empregadas na encapsulação da curcumina, bem como avaliar a atividade citotóxica in vitro da curcumina, utilizando linhagem de célula tumoral humana de mama MCF-7. A preparação das NPs de QTS/SC e QTS/SC/Lecitina padrão e contendo curcumina foi realizada pelo método de gelatinização iônica, considerando-se o estudo de especiação, que evidencia o pH ideal para maior interação dos biopolímeros com base no pKa teórico dos biopolímeros. As NPs obtidas apresentam boa estabilidade físico-química quanto ao diâmetro hidrodinâmico, PDI, potencial zeta e pH durante o período de 90 dias em diferentes temperaturas de acondicionamento (4ºC e 25ºC). As características finais das NPs foram diretamente influenciadas pela adição de lecitina e pelo pH dos biopolímeros, determinado no estudo de especiação. As NPs foram também caracterizadas por meio das técnicas de microscopia eletrônica de transmissão, FTIR e TGA, observando-se a formação de NPs esférica, compactas e termicamente estáveis. A eficiência de encapsulação da curcumina nas NPs de QTS/SC e QTS/SC/Lecitina foi de 78,6 ± 0,36 % e 87,5 ± 0,51%, respectivamente, demonstrando que a adição da lecitina nas NPs influência de forma direta a encapsulação do fármaco. A liberação da curcumina foi conduzida em solução fosfato em pH 6,8, e ocorre de forma rápida nas primeiras horas e em seguida passa a ser de forma lenta e gradual, via mecanismo de difusão Fickiana, observando uma liberação mais acelerada através das NPs de QTS/SC/Lecitina. A avaliação da atividade citotóxica in vitro da curcumina foi realizada empregando-se o teste de MTT, observando-se que a curcumina livre e nanoencapsulada em QTS/SC e QTS/SC/Lecitina reduziu para 19,2; 36,4 e 23,8 % (p<0,0001), respectivamente a viabilidade da célula MCF-7 no período de 72 horas. Os resultados indicam que NPs de QTS/SC/Lecitina são mais adequadas para encapsulação da curcumina. / The aim of this study was evaluated the effect of lecithin addition in chitosan (QTS) and chondroitin sulfate (CS) nanoparticles characteristics (NPs) used in the curcumin encapsulation. Evaluate in a second part the curcumin cytotoxic activity in vitro using human breast tumor cell (MCF-7). The preparation of QTS/SC and QTS/S C /lecithin NPs standard and containing curcumin was performed by ionic gelation method, considering the speciation study, which shows the ideal pH for biopolymers interaction based on the theoretical pKa of biopolymers. NPs have good physico-chemical stability in different storage temperatures (4 ° C and 25 ° C) during the period of 90 days. The final characteristics of NPs, were directly influenced by the addition of lecithin and the pH of biopolymers used in the NPS preparation (speciation study). NPs were also characterized by TEM, FTIR and TGA, observing the formation of spherical NPs, compact and thermally stable. The encapsulation efficiency of curcumin NPs CTS / CTS and SC / SC / lecithin was 78,6 ± 0,36 % and 87,5 ± 0,51%,respectively, show that the addition of lecithin improve the curcumin encapsulation in NPs. Curcumin release was conducted in a phosphate buffer solution pH 6.8, and occurs rapidly in the initial time and then becomes slow and gradual way, through Fickian diffusion mechanism, observing a faster release through the NPs CTS / SC / Lecithin. The curcumin evaluation of the in vitro cytotoxic activity was carried out using the MTT assay, observing that the free curcumin and nanoencapsulated in QTS/SC and QTS/SC/ Lecithin reduced to 19.2; 36.4 and 23.8% (p <0.0001), respectively, the viability of MCF-7 cells in 72 hours. The results indicate that QTS/SC/ lecithin NPs are suitable for encapsulation of curcumin.

Estágio realizado na CENTI-Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes e orientado pelo Doutor José Santos / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estágio realizado na Fluidinova-Engenharia de Fluidos e orientado pelo Eng.º Paulo A. Quadros O. Santos / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

En el presente trabajo se estudia la influencia del desorden estructural y químico sobre la distribución de separación de niveles electrónicos vecinos de un conjunto de nanopartículas de plata, cuyo número de átomos corresponde a los llamados números mágicos (los cuales varían de 147 hasta 5083 átomos). Este estudio se realiza con el fin de conocer como será el comportamiento electrónico de estas nanopartículas bajo la influencia de estos tipos de desordenes, ya que dependiendo de qué distribución de separación de niveles presente el sistema, se le puede asociar a este un carácter metálico, aislante o cercano a estos. Las nanopartículas de plata fueron obtenidas mediante simulación de dinámica molecular empleando un potencial tight-binding. El desorden estructural fue producido aplicando diferentes velocidades de enfriamiento a las nanopartículas de plata en estado líquido y el desorden químico fue provocado introduciendo una energía aleatoria en la energía de sitio del Hamiltoniano electrónico tipo tight-binding. Los resultados indican que, independientemente de las velocidades de enfriamiento usadas en este trabajo, las nanopartículas de plata presentan un comportamiento tipo metálico para todos los tamaños, ya que tienen una distribución de separación de niveles cercana a la distribución de Wigner. Por otro lado, se tiene que el carácter metálico de las nanopartículas de plata se va perdiendo a medida que se aumenta el grado de desorden químico, adquiriendo finalmente un carácter aislante. Es decir, la distribución tipo Wigner cambia a una de tipo Poisson, como es de esperarse para sistemas fuertemente desordenados. / In the present work I study the influence of the structural and chemical disorder on the nearest neighbor level spacings distribution of a set of silver nanoparticles, whose number of atoms correspond to the well known magic numbers (which vary from 147 to 5083 atoms). The main goal of this work is to know how strong is the influence of disorder on the electronic behavior of these nanoparticles. Thus, we can associate the level spacing distribution to a metallic or insulating character. The silver nanoparticles were obtained by molecular dynamics simulation using a tight-binding potential. The structural disorder was produced by applying different cooling rates to the silver nanoparticles in liquid state, and the chemical disorder was introduced by adding a random energy in the site energy of the tight-binding Hamiltonian of the electrons. The results indicate, that independent of the cooling rates used in this work, silver nanoparticles have a metal-like behavior for all sizes, i. e. the level spacing distribution is close to the Wigner distribution. Furthermore, this metallic character changes after increasing the degree of chemical disorder acquiring finally an insulating character; i. e., the Wigner-like distribution changes to a Poisson-like one, as expected for strongly disordered systems.

El objetivo del presente trabajo de Tesis consiste en “determinar si la SFT es o no “sensible a la estructura” de manera tal que se pueda establecer si es posible regular la actividad y la selectividad controlando el tamaño de cristal de la fase catalíticamente activa o si esta posibilidad debe ser descartada”. Para alcanzar este objetivo se sintetizarán 4 catalizadores utilizando NPs de un óxido de Fe presintetizadas de 3, 6, 9, 12 nm depositadas sobre un soporte mesoporoso adecuado (se ha elegido una SBA-15 modificada). Estos catalizadores serán denominados “cuasi-modelo” con el propósito de establecer una diferenciación con los catalizadores “reales”, que poseen distribuciones anchas y/o multimodales de cristales y de poros y los catalizadores “modelo” que poseen distribuciones estrechas de tamaño de NPs pero carecen de poros. Resulta muy importante aclarar que obviamente un catalizador “cuasi-modelo” no puede ser aplicado industrialmente, pero las conclusiones que pueden obtenerse con su utilización serán determinantes para establecer si la búsqueda de una mejor selectividad, regulando el tamaño de fase activa, es un camino que vale la pena ser abordado o no. <i>(Párrafo extraído del texto a modo de resumen)</i>

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, Pós-graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-26T16:04:54Z No. of bitstreams: 1 2016_GrazieleSilvaPereira.pdf: 6556509 bytes, checksum: c7a48ba007d09bdd0bdef2404fe6fb84 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:18:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_GrazieleSilvaPereira.pdf: 6556509 bytes, checksum: c7a48ba007d09bdd0bdef2404fe6fb84 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_GrazieleSilvaPereira.pdf: 6556509 bytes, checksum: c7a48ba007d09bdd0bdef2404fe6fb84 (MD5) / Nos últimos anos, devido ao grande potencial terapêutico de nanopartículas magnéticas, a busca por materiais com características favoráveis a esse tipo de aplicação se intensificou. Neste contexto, nanopartículas magnéticas de óxido de ferro(α-Fe2 O3 e Fe3 O4) com morfologia de nanoanéis foram obtidas com sucesso a partir da redução de nanoanéis de hematita, previamente sintetizados pelo processo hidrotermal. As amostras obtidas foram caracterizadas por Microscopias Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (HRTEM), Difração de raios X (DRX), Espectroscopias Raman e Mössbauer e medidas de Magnetização. As imagens de MEV, MET e HRTEM evidenciaram a presença de monocristais com morfologias de nanoanéis com espessuras, diâmetros externos e internos médios de 95, 140 e 65 nm, respectivamente. Os dados de difração de raios-X e espectroscopia Raman revelaram que as duas fases cristalográficas desejadas (α-Fe2 O3 e Fe3 O4) foram alcançadas com sucesso. Contudo, verificou-se a presença de ferro metálico (α-Fe) nas amostras de magnetita. Foi encontrado que os parâmetros hiperfinos de ambas as fases cristalográficas são consistentes com os valores obtidos para a hematita e magnetita bulk. As medidas de magnetização evidenciaram que ambas as fases cristalográficas apresentaram comportamento ferromagnético nas temperaturas de 5 e 300 K. Contudo, verificou-se que enquanto o valor de campo coercivo obtido para os nanoanéis de α-Fe2 O3 é muito menor que seu respectivo bulk, os valores de HC para os nanoanéis de Fe3 O4 é duas veze maior que a da Fe3 O4 bulk. Estas divergências foram atribuídas à anisotropia magnética dos nanoanéis obtidos. Nos últimos anos, devido ao grande potencial terapêutico de nanopartículas magnéticas, a busca por materiais com características favoráveis a esse tipo de aplicação se intensificou. Neste contexto, nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (α-Fe2 O3 e Fe3 O4) com morfologia de nanoanéis foram obtidas com sucesso a partir da redução de nanoanéis de hematita, previamente sintetizados pelo processo hidrotermal. As amostras obtidas foram caracterizadas por Microscopias Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (HRTEM), Difração de raios X (DRX), Espectroscopias Raman e Mössbauer e medidas de Magnetização. As imagens de MEV, MET e HRTEM evidenciaram a presença de monocristais com morfologias de nanoanéis com espessuras, diâmetros externos e internos médios de 95, 140 e 65 nm, respectivamente. Os dados de difração de raios-X e espectroscopia Raman revelaram que as duas fases cristalográficas desejadas (α-Fe2 O3 e Fe3 O4) foram alcançadas com sucesso. Contudo, verificou-se a presença de ferro metálico (α-Fe) nas amostras de magnetita. Foi encontrado que os parâmetros hiperfinos de ambas as fases cristalográficas são consistentes com os valores obtidos para a hematita e magnetita bulk. As medidas de magnetização evidenciaram que ambas as fases cristalográficas apresentaram comportamento ferromagnético nas temperaturas de 5 e 300 K. Contudo, verificou-se que enquanto o valor de campo coercivo obtido para os nanoanéis de α-Fe2 O3 é muito menor que seu respectivo bulk, os valores de HC para os nanoanéis de Fe3 O4 é duas veze maior que a da Fe3 O4 bulk. Estas divergências foram atribuídas à anisotropia magnética dos nanoanéis obtidos. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, due the high therapeutic potential of magnetic nanoparticles, the search for materials with excellent features to this application has been intensified. In this context, magnetic nanoparticles of iron oxide (α-Fe2O3 e Fe3O4)with nanorings morphology were successfully obtained from the reduction of hematite nanorings, these previously synthesized by hydrothermal process.The samples obtained were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission (TEM), High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), X ray diffraction (XRD), Raman and Mössbauer Spectroscopy and Measures of Magnetization. The images obtained by SEM, TEM and HRTEM show the presence of single crystals with nanorings morphologies with thicknesses, external and internal diameters average of 95, 140 and 65 nm, respectively. The diffraction of X-ray data and Raman spectroscopy showed that the two desired crystallographic phases (α-Fe2O3 e Fe3O4) were successfully obtained.However, it was verified the presence of metallic iron (α-Fe) in magnetite samples. It was noticed that the parameters of both crystallographic phases are consistent with values obtained for the hematite and magnetitebulk. The magnetization measurements provide evidence that both crystallographic faces exhibited ferromagnetic behavior in the two temperatures, 5K and 300 K. However, it is noted that while the coercive field values for the nanoringsα-Fe2O3 is much smaller than the respective bulk, the HC values for the Fe3O4 rings is twice that of the Fe3O4 bulk. These differences were attributed to the magnetic anisotropy of nanoring obtained.