Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T00:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284958.pdf: 3576986 bytes, checksum: 1b869546709de6f7d06abd28f377441c (MD5) / Em virtude de suas variadas aplicações em eletrônica, optoeletrônica, sensores, lasers, etc; o semicondutor Sulfeto de Zinco (ZnS), um material inorgânico pertencente ao grupo dos semicondutores II-VI, ultimamente recebe muitos estudos quanto as suas propriedades elétricas e eletrôncias, como também as mais variadas, viáveis, maneiras de sua obtenção. No presente trabalho falaremos a respeito das nanopartículas de ZnS se apresentando em sua maioria na fase cúbica, com tamanho médio de cristalito da ordem de t 2nm, segundo a fórmula de Scherer. Estas nanopartículas foram sintetizadas por via direta de reação líquido-sólido entre acetato de zinco bi hidratado (Zn(CH3COO)2 _ 2H2O) e tioréia ((NH2)2CS), seguida por tratamento térmico adequado em atmosfera ambiente a 190_C durante 3 h. O material resultante da reação então é caracterizado por Difração de Raios (DRX), Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo (MEVEC),para obtenção de informações sobre sua estrutura, composição química, distribuição e forma de partículas, tamanho de grão, etc. Em estudo comparado com uma amostra de ZnS cristalino comercial, foram avaliados quanto as suas propriedades elétricas, após processo de prensagem e pastilhamento, através das análises em Potenciostato, onde levantaram-se

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279958.pdf: 2987524 bytes, checksum: 2b49100a66b0a7f1bf69a6cc0a6ef6c2 (MD5) / Este estudo teve como objetivo caracterizar a atividade antioxidante e inibidora da tirosinase de substâncias extraídas da Araucaria angustifo-lia (SEAA) e encapsular a substância mais ativa em nanopartículas. As SEAA, denominadas neste estudo pelas siglas EHB (extrato hidroalcoó-lico bruto), FA (fração acetato), AB (ácido benzóico), PHA (ácido para-hidroxibenzóico), AP (ácido protocatéquico), EAB (epiafzelechina este-rificada pelo ácido para-hidroxibenzóico) e EAP (epiafzelechina esteri-ficada pelo ácido protocatéquico) foram primeiramente avaliadas quanto ao seu potencial antioxidante pelos métodos de DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) e voltametria cíclica. Posteriormente as mesmas subs-tâncias foram testadas quanto à capacidade de proteção contra a lipope-roxidação induzida pela radiação ultravioleta (UV) e pelos radicais hi-droxila (oOH) e ascorbila (oAsc) tendo como alvo lipossomas de fosfati-dilcolina de soja. A atividade inibidora da tirosinase foi primeiramente avaliada frente à enzima isolada e posteriormente foram conduzidos testes em linhagem celular de melanoma murino B16F10. Os resultados obtidos foram calculados pela média ± desvio padrão em programa esta-tístico Graphpad Prisma 4. Todas as substâncias apresentaram atividade antioxidante de maneira dependente de concentração, porém EAP foi mais efetivo tanto nos ensaios de DPPH (IC50= 0,7 ± 0,05 µM) como em termos de potencial de oxidação (283 mV). Nos ensaios de lipoperoxi-dação EAP apresentou IC50= 21 ± 2 µM e 35 ± 5 µM para radiação UV e oAsc, respectivamente e FA obteve IC50 = 25 ± 2,5 µg.ml-1; 17 ± 1 µg.ml-1 e 22 ± 2 µg.ml-1, para UV, oAsc e oOH, respectivamente. Nos ensaios de inibição da tirosinase isolada foram obtidos K0,5= 8 ± 3 µM; 9 ± 1 µM e 32 ± 2,5 µM para EAB, AB e PHA respectivamente e um K0,5 = 21 ± 2µg.ml-1 e 30 ± 4 µg.ml-1 para FA e EHB. A inibição da tirosinase celular foi avaliada para EAB (IC50 = 1 µM) frente à hidro-quinona usada como controle positivo (IC50 = 0,7 µM). Os resultados obtidos foram promissores e FA foi selecionada para ser encapsulada em nanopartículas lipídicas sólidas para a preparação de uma formula-ção para uso cosmético. Algumas formulações foram testadas e a esco-lhida obteve um percentual de encapsulação de 83%, calculado a partir de uma curva de calibração obtida dos espectros de absorção desta fra-ção em espectrofotômetro UV/VIS / The aim of this study was to characterize the antioxidant and tyrosinase inhibitory activities of the substances extracted from the dead-bark of Araucaria angustifolia (SEAA) and encapsulate the most active substance in nanoparticles. The SEAA, named as EHB (crude extract), FA (acetate fraction), AB (benzoic acid), PHA (para-hydroxybenzoic acids), AP (protocatechuic acid), EAB (epiafzelechina esterified by para-hydroxybenzoic acids) and (EAP epiafzelechina esterified by protocatechuic acid) were first assessed for their antioxidant potential by the method of DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) and the cyclic voltammetry (VC) was carried out to obtain the redox potentials of the isolated compounds. Subsequently the same substances were tested for their ability to protect the lipid peroxidation induced by ultraviolet radiation (UV), and hydroxyl (oOH) and ascorbyl (oAsc) radicals targeting soy phosphatidylcholine liposomes. The tyrosinase inhibitory activity was first evaluated toward the isolated enzyme and further tests were performed on cell lines of murine melanoma B16F10. The results were showed as mean ± standard deviation obtained with the Graphpad Prism4 statistical software. All substances presented antioxidant activity in a concentration-dependent manner, and EAP showed the best antioxidant potential. For DPPH assay the IC50 = 0.7 ± 0.05 µM and the oxidation potential of 283 mV. Evaluating the protection toward the lipid peroxidation EAP presented IC50 = 21 ± 2 µM and 35 ± 5 µM for UV and oAsc, respectively and FA presented IC50 = 25 ± 2.5 µg.ml-1, 17 ± 1 µg.ml-1 and 22 ± 2 µg.ml-1 for UV, oAsc and oOH, respectively. The K0,5 obtained following the effect of the plant material on tyrosinase activity were 8 ± 3 µM; 9 ± 1 µM and 32 ± 2.5 µM for EAB, AB and PHA, respectively, and 21 ± 2 ?g.ml-1 and 30 ± 4 ?g.ml-1 to FA and EHB, respectively. The inhibition of the cell tyrosinase was evaluated for EAB (IC50 = 1 µM) and is comparable to the one obtained with hydroquinone, used as positive control (IC50 = 0.7 µM). FA was then selected to be encapsulated in lipid nanoparticles for the preparation of a formulation for cosmetic use. Some formulations have been evaluated and the chosen one allowed an encapsulation percentage of 83 %, calculated from a calibration curve obtained from the absorption spectrum of this fraction in a spectrophotometer UV / VIS

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010. / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:34:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 283289.pdf: 1774666 bytes, checksum: 4cea65b80d632b894077e19814ee7a1e (MD5) / Neste trabalho foram desenvolvidas diferentes estratégias de imobilização da peroxidase, empregando como materiais nanoestruturados bicamadas lipídicas suportadas em Au (111) via SAMs de ditiotreitol (DTT) e nanopartículas de poliuretano peguiladas (PU-PEG). Foi possível constatar que a HRP foi imobilizada com sucesso nas bicamadas de DMPC suportadas em SAMs de DTT em Au (111), tendo sido possível a detecção de dopamina. No entanto, não foi possível realizar estudos de estabilidade, repetibilidade e reprodutibilidade pois o sistema se mostrou instável para fins de aplicação do dispositivo. Os resultados obtidos no estudo de caracterização das nanopartículas de PU-PEG indicaram que a técnica de AFM permitiu observar a forma, a distribuição das nanopartículas, assim como a interação das mesmas em diferentes suportes sólidos. Além disso, as nanopartículas de PU-PEG foram suportes adequados para a imobilização da peroxidase extraída do pinhão e o eletrodo de pasta de carbono construído com este sistema foi de fácil preparação, apresentando baixo custo, rapidez nas análises, boa sensibilidade e estabilidade na determinação de dopamina. Para a obtenção de informações mais precisas a respeito do processo de adsorção da peroxidase nas nanopartículas, foi realizado um estudo sistemático da interação da HRP purificada em nanopartículas de PU-PEG. O eletrodo de pasta de carbono modificado com a HRP imobilizada em nanopartículas de PU-PEG apresentou resultados adequados para a determinação de dopamina, hesperidina e diosmina, obtendo-se amplas faixas de concentração e baixos limites de detecção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T13:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nos últimos anos, as eficiências de conversão de energia e na durabilidade das células solares têm melhorado rapidamente por esforços de muitos pesquisadores. Ainda não é suficientemente compreendido o transporte de elétrons ou lacunas nas interfaces existentes em células solares orgânicas, sendo um importante fator para melhorar o desempenho da célula. A técnica de auto organização (self assembled) Layer-by-Layer (LBL) provou ser um método simples para combinar nanopartículas de semicondutores com diferentes materiais orgânicos, a fim de construir um filme fino homogêneo. Essa técnica facilita o acúmulo de estruturas de multicamadas com diferentes materiais, o que é especialmente vantajoso para a fabricação de dispositivos eletrônicos. Uma alternativa que surge com baixo custo, alta eficiência e sem geração de poluentes são elementos semicondutores II-VI. Sua maioria apresenta band gap direto com alta absorção e alto coeficiente de emissão. Este trabalho estuda a síntese de nanopartículas de ZnS e ZnS:Mn2+ e caracteriza as nanopartículas através de técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia na região do UV visível, calorimetria exploratória diferencial (DSC). Então de posse das nanopartículas construir e estudar dispositivos com multicamadas caracterizando-os por técnica de Layer-by-Layer (LBL) utilizando as partículas de ZnS e ZnS:Mn2+ e caracterizar o dispositivo através de curva corrente - tensão, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-Vís) e microscopia de força atômica (AFM).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Quimica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292886.pdf: 8597080 bytes, checksum: bd44b5e868e71dbd18207bcc3dad0c5e (MD5) / Este trabalho descreve a microseparação de fases em estado sólido do filme preparado a partir de um copolímero em bloco composto do bloco poli(2-(metacriloiloxi)etilfosforilcolina), um bloco altamente biocompatível, e do bloco Poli(2-(diisopropilamina) metacrilato de etila), sensível ao pH. A auto-associação em solução do copolímero a base de poliestireno (PS) e de poliácido acrílico (PAA) e sua decoração com quitosana foram estudados, verificando a sua habilidade para incorporar e liberar o fármaco finasterida, um fármaco inibidor da enzima 5-alfa-redutase, que tem sido recomendada para o tratamento de alopécia androgenética. A morfologia de filmes de PMPC30-b-PDPA60 foi analisada utilizando SAXS e (S)TEM. Os filmes preparados pelo método casting a partir de soluções em etanol exibem uma morfologia cilíndrica, que sofre uma transição do tipo ordem-ordem sob tratamento térmico a 170°C, resultando em uma estrutura lamelar que coexiste com uma menor proporção de cilindros organizados em uma fase hexagonal compacta. Por outro lado, filmes do copolímero preparados em metanol não sofrem a mesma transição morfológica, obtendo-se estruturas pobremente organizadas, independente do tratamento térmico. Finalmente, estruturas lamelares são obtidas diretamente a partir de uma solução aquosa a pH 4, sem necessidade de tratamento térmico. Estes sistemas oferecem uma nova alternativa para a fabricação de estruturas lamelares que consiste de um material biomimético e anti-incrustante, expandindo a gama de possibilidades no campo de engenharia macromolecular. Outra estratégia adotada neste trabalho foi baseada no desenvolvimento de nanopartículas organizadas com propriedades de superfície biocompatíveis, formadas por vesículas poliméricas negativamente carregadas, a base de copolímeros em bloco de poliestireno (PS) e poli(ácido acrílico) (PAA), decoradas com quitosana, um polissacarídeo de carga oposta. A adsorção da quitosana com duas massas moleculares distintas (quitosana oligossacarídeo e quitosana de baixa massa molecular) sobre a superfície opostamente carregada de nanopartículas de PS139-b-PAA17 e PS404-b-PAA63 foi demonstrada por medidas de espalhamento de luz dinâmico, potencial zeta e caracterização morfológica. Na presença de quitosana, o potencial zeta das nanopartículas (na forma de vesículas poliméricas) torna-se positivo. Este resultado foi interpretado em termos de interações eletrostáticas, que induz a adsorção das cadeias de quitosana sobre a superfície das nanopartículas. Resultado que foi confirmado por observações comparativas a partir de técnicas microscópicas. Vesículas poliméricas decoradas ou não com diâmetros inferiores a 200 nm e com uma estreitafaixa de distribuição de tamanho foram obtidas para todos os sistemas investigados. O efeito da decoração das nanopartículas com quitosana sobre a permeação cutânea da finasterida, incorporada na parede hidrofóbica das vesículas poliméricas também foi avaliado. A permeação cutânea da finasterida foi estimada por parâmetros de permeabilidade, como fluxo, tempo de latência e coeficiente de permeabilidade do fármaco através de peles de orelha suína (modelo in vitro). Foi observada uma melhora na permeação da finasterida a partir do sistema nanoparticulado, especialmente para nanopartículas decoradas com quitosana. Nanopartículas preparadas pelo copolímero PS404-b-PAA63 decorado com quitosana demonstrou ser o sistema mais apropriado uma vez que promoveu uma maior retenção do fármaco na pele e baixos valores de fluxo de permeação, sugerindo que o sistema fornece uma alternativa como veiculo de liberação transdérmica para finasterida. / This work describes the microphase separation in bulk of an diblock copolymer comprising a highly biocompatible poly[2- (methacryloyloxy)ethyl phosphorylcholine] block and a pH-sensitive poly[2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate] block (PMPC-b-PDPA). The self-assembly of an amphiphilic diblock copolymer based on polystyrene (PS) and poly(acrylic acid) (PAA) was studied in terms of their decoration with the chitosan, verifying their ability to incorporate and transdermally release the drug finasteride, a steroidal molecule 5-alpha-reductase inhibitor that has been recommended for the treatment of androgenetic alopecia. The morphology of PMPC30-b-PDPA60 films was analyzed using SAXS and (S)TEM. PMPC30-b-PDPA60 films cast from ethanol solution at room temperature exhibit a thermodynamically quasi-stable cylindrical morphology, which undergoes an order-order transition upon thermal annealing at 170 oC: the resulting lamellar structure coexists with a minor proportion of cylinders organized into a hexagonal compact phase. In contrast, copolymer films cast from methanol do not undergo the same morphological transition. Instead, short-range liquidlike structures are obtained regardless of the annealing processes. Finally, direct self-assembly to form a lamellar morphology at room temperature can be achieved by solvent-casting from aqueous solution at pH 4. These systems offer a new alternative for the fabrication of lamellar structures in which one layer is biomimetic and non-fouling, expanding the range of possibilities in the macromolecular engineering field. Another strategy adopted in this work was based on the development of well-organized nanoparticles with nature-bioinspired surface properties, formed between negatively charged polymersomes based on polystyrene (PS) and poly(acrylic acid) (PAA) block copolymers decorated with chitosan, an oppositely charged polysaccharide. The role of chitosan with two distinct molecular weights (chitosan oligosaccharide and low molecular weight chitosan) adsorption on the surface of oppositely charged PS139-b-PAA17 and PS404-b-PAA63 nanoparticles were demonstrated by dynamic light scattering measurements, zeta potential and morphological characterization. In the presence of chitosan, the zeta potential of polymersomes becomes positive. This result was interpreted in terms of electrostatic interactions, which induce a flat adsorption of the chitosan on the surface of the polymersomes. This result was further confirmed by a comparative observation by microscopy of bare and chitosandecorated polymersomes. Polymersomes with a diameter < 200 nm and a relatively narrow size distribution were obtained for both systems. The effect of chitosan decoration of self-assembled nanoparticles on skin penetration in vitro of finasteride was also evaluated, once incorporated in the wall hydrophobic of polymersomes. The skin permeation through pig ear skin of finasteride was estimated by the permeability parameters such as flux, lag time and permeability coefficient of finasteride. An improved permeation of finasteride from the nanoparticle system was observed, especially from nanoparticles decorated with chitosan. The PS404-b-PAA63 polymersome decorated with chitosan seems to be the most appropriate system since it provided higher drug retention in skin and low permeation flux values, suggesting that the PS-b-PAA/chitosan system provides an alternative for transdermal drug delivery system of finasteride.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:51:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294457.pdf: 2125570 bytes, checksum: ce7374c662778761c2dcbe2a802c2680 (MD5) / As diferentes substâncias químicas orgânicas presentes nas formulações das tintas constituem substratos para o crescimento microbiano. Diferentes tipos de micro-organismos podem crescer nesses substratos se houverem condições ambientes favoráveis, comprometendo as funções decorativas e protetoras das tintas. Para evitar o crescimento microbiano são adotadas medidas preventivas por meio do emprego de biocidas na composição dessas tintas. O objetivo principal desse trabalho é avaliar o efeito biocida de nanopartículas de prata em tinta de composição poliuretânica hidrossolúvel. As nanopartículas de prata em fase aquosa foram preparadas por redução química, com as concentrações teóricas de 300, 500 e 1000 ppm e estabilizadas por dois agentes poliméricos diferentes, PVA e PVP. A caracterização deste insumo nanoparticulado foi realizada por espectroscopia de UV-Vis, espectroscopia de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), espalhamento de luz dinâmico (DLS), análises do potencial zeta e microscopia de transmissão eletrônica (MET). As dispersões de nanopartículas de prata sintetizadas se mostraram totalmente compatíveis com a tinta testada. Nos ensaios de estabilidade, tanto de prateleira como acelerada, foi verificado que a adição das dispersões de nanopartículas na tinta não proporciona qualquer tipo de instabilidade ao sistema. No filme de tinta aplicado avaliou-se o efeito das nanopartículas de prata no amarelecimento e variação do brilho através da exposição dos corpos de prova à radiação UV-B e posterior análise de espectrofotometria de cor e medidas do brilho. Foi verificado que o insumo de nanopartículas de prata não tem efeito sobre o brilho do filme de tinta, porém induz ao amarelecimento do mesmo. Nas concentrações testadas, verificaram-se resultados positivos para os ensaios de proteção "in-can" e de resistência a bactérias, para ambas as tintas preparadas com nanopartículas de prata, tanto com encapsulantes PVA quanto PVP. No ensaio de resistência a fungos, porém, ambas as tintas não apresentaram efeito inibitório satisfatório. Através da análise por espectroscopia de massa da água residual da imersão de painéis aplicados com a tinta contendo as nanopartículas de prata verificou-se que as nanopartículas não tendem a lixiviar, não comprometendo, assim, o meio ambiente e fazendo com que a tinta mantenha as propriedades biocidas por mais tempo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T22:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O uso de nanopartículas poliméricas como carreadores de fármacos tem sido investigado por aumentar a biodisponibilidade do fármaco e por permitir novas rotas de administração. Polímeros naturais apresentam elevada biodegradabilidade e biocompatibilidade, que são características importantes para estas aplicações biomédicas. No entanto, as propriedades dos polímeros naturais não são tão facilmente manipuláveis como a dos polímeros sintéticos. Neste contexto, nanopartículas blenda (misturas físicas) e híbridas (ligações covalentes entre os polímeros) de polímeros naturais e polímeros sintéticos podem ser uma alternativa interessante para modificação/controle da liberação de fármacos. Neste trabalho, a técnica de miniemulsificação/evaporação do solvente foi utilizada para preparar nanopartículas de PHBV (poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)) e nanopartículas blenda PHBV, PS (poliestireno) e P(S-co-MAA) (poli(estireno-co-ácido metacrílico)). O PHBV de massa molar reduzida também foi utilizado para preparar nanopartículas híbridas com PS e P(S-co-MAA) via polimerização em miniemulsão. Os resultados mostraram que o PHBV de baixa massa molar apresentou menor separação de fases em todos os casos, resultando na formação de partículas com morfologia tipo core-shell devido às diferentes tensões interfaciais entre os polímeros e a água. Em relação às nanopartículas híbridas, o aumento da concentração de PHBV levou à redução da taxa de reação e à diminuição da conversão final de monômero, indicando a possibilidade dos radicais de PS em crescimento terem reagido com as duplas ligações terminais formadas durante a redução de massa molar do PHBV. As nanopartículas de PHBV de maior massa molar apresentaram maior degradação por hidrólise. Quando comparadas à degradação de micropartículas de PHBV, as nanopartículas mostraram uma redução da massa molar muito mais rápida devido a sua maior área superficial. Nanopartículas blenda PHBV/PS apresentaram redução da massa molar desprezível após 50 dias de hidrólise, mostrando a possibilidade de modificação da degradação das nanopartículas. Progesterona foi encapsulada nas nanopartículas de PHBV, blenda PHBV/PS e híbridas PHBV/PS e PHBV/P(S-co-MAA). Não houve alteração nas cinéticas de polimerização em miniemulsão em função da adição de progesterona. As maiores eficiências de encapsulação obtidas foram para as nanopartículas de PHBV estabilizadas com lecitina e para as nanopartículas híbridas PHBV/P(Sco-MAA) (95 e 99%, respectivamente). / Nanoparticles composed by natural polymers have been used in controlled release systems due to their biodegradability and biocompatibility. The use of polymer blends or hybrid polymers (presenting covalent bonds between two or more polymers) composed by natural and synthetic polymers is an interesting alternative to modify release rates. In this work the miniemulsification/solvent evaporation technique was used to obtain PHBV (poli(hidroxibutirato-cohidroxivalerato)) nanoparticles as well as PHBV/PS (polystyrene) and PHBV/P(S-co-MAA) (poly(styrene-co-methacrylic acid)) polymer blend nanoparticles. The influence of the preparation method, PHBV molecular weight, surfactant type and concentration, costabilizer type and concentration on the nanoparticles diameter was evaluated. In the case of the blend nanoparticles the evaluated experimental parameters were PS and PHBV molecular weights, and the amount of each polymer. Low molecular weight PHBV showed enhanced compatibility in all cases resulting in the formation of core-shell particles as expected due to the interfacial tensions between the polymers and the water phase. Hybrid nanoparticles composed by PHBV and P(S-co-MAA) or PS were also obtained. The increase in the PHBV amount led to a decrease in the polymerization rates as well in the total monomer conversion suggesting that the growing PS radicals may be reacted with the terminal double bonds of the reduced molecular weight PBHV. The hydrolytic degradation of the PHBV nanoparticles were evaluated for different temperatures, pH and molecular weights showing that the higher the molecular weight the higher the degradation. Nanoparticles degraded faster than PHBV microparticles due to the increased specific surface area. PS/PHBV blend nanoparticles presented negligible molecular weight reduction even after 50 days demonstration that the presence of PF can be used to modify the degradation rates. Progesterone was encapsulated in the PHBV nanoparticles (pure, blend and hybrid polymers). The miniemulsion polymerization kinetics were not affected by the presence of progesterone. The higher encapsulation efficiencies were found in the case of lecithin stabilized pure PHBV nanoparticles as well as in the case of PHBV/P(S-co-MAA) hybrid nanoparticles (95 and 99%, respectively).

Resumo: Nos últimos anos a síntese de nanopartículas (diâmetro entre 1 e 20 nm) despertou grande interesse dos pesquisadores porque elas possuem propriedades eletrônicas, luminescentes, catalíticas, de conversão de energia e optoeletrônicas diferenciadas da sua estrutura macrocristalina correspondente, "bulk". Nanopartículas semicondutoras também apresentam uma mudança nas propriedades eletrônicas em relação ao "bulk". A observação de aumento do "band-gap" com a diminuição do tamanho da partícula constitui um dos aspectos mais estudados em nanopartículas semicondutoras, pois permite alterar as propriedades químicas e eletrônicas de um material simplesmente controlando o tamanho das partículas. Esta idéia surgiu no início dos anos 1980 quando Brus et colaboradores observaram soluções de cores distintas formadas pela mesma substância. Entre os semicondutores que apresentam esta propriedade destaca-se o óxido de zinco. Além disso, a diversidade morfológica deste óxido é superior a de qualquer outro nanomaterial inorgânico sintético atraindo muitos interesses, tanto do ponto de vista científico quanto tecnológico. Materiais com diferentes morfologias foram obtidos e relatados na literatura nos últimos anos; esta diversidade vem expandindo-se rapidamente e tornando-se uma grande frente de investigação em nanotecnologia. Como as propriedades do ZnO são fortemente dependentes de sua estrutura e morfologia, elas são classificadas segundo o tamanho, orientação e densidade de cristal. Estas características estruturais que determinam o desenvolvimento de metodologias de síntese controlada de ZnO, são indispensáveis para explorar seu potencial como material nanoestruturado. Entretanto, os fatores que condicionam a formação dessas nanoestruturas não estão bem estabelecidos na literatura, pois na maioria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years, the synthesis of nanoparticles (diameter between 1 and 20 nm) has strongly attracted the attention of researchers due to their electronic, luminescent, optoelectronic and catalytic properties varying significantly with particle size. The study of increasing band gap with decreasing particle size is one of the most studied in the field of semiconductor nanoparticles. In fact it can change the chemical and electronic properties of a material by simply controlling the particle size. The idea emerged in the 1980's when Brus and his colleagues have found solutions of nanoparticles of different colors formed by the same substance. Among the semiconductors that exhibit this property, there are the chalcogenides of cadmium and zinc oxide in particular. The morphological diversity of zinc oxide (ZnO) is superior to any other synthetic or inorganic nanomaterials. ZnO nanoparticles of different morphologies have been obtained and reported in the literature in recent years; this diversity is growing and becoming a major issue of research in nanotechnology. Since the properties of ZnO are strongly dependent on the structure and morphology, they are classified by size, orientation and density of the crystal. These structural characteristics affect the development of new synthetic methods for controlling the growth of ZnO. However, the factors that influence the formation of these nanostructures are not well established in the literature, because in most publications on growth, aggregation processes are neglected and only the final material is characterised. Based on these arguments, this thesis focuses on the processes involved in the different steps of formation of ZnO nanoparticles by sol-gel synthesis. The precursors used in the reactions of formation and growth of ZnO nanoparticles are similar to those... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Orientador: Valérie Briois / Coorientador: Celso Valentim Santilli / Banca:Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Dimas Roberto Vollet / Banca:Alain Michalowicz / Banca: Pedro de Oliveira / Doutor

The present work is concerned with the fabrication of a novel hydrogel-silver hybrid material, the characterization regarding its structural and antibacterial properties and the investigation of its interaction with glass surfaces. Hydrogels based on N-isopropylacrylamide, a functionalized macromonomer of 2-oxazolines and N,N'-methylene bisacrylamide as a cross-linker were synthesized via radical polymerization using ammonium persulfate and N,N,N,N'-tetramethylene diamine as initiator system. By complexion with silver cations from a silver nitrate solution and a subsequent reduction with sodium borohydre, silver nanoparticles inside the polymer network were formed. Bulk hydrogels of different composites were characterized concerning their structure and their water absortive capacity. The formation of silver nanoparticles as well as its influencing factors were analysed and could be confirmed quantitavely. The antibacterial activity of the developed composite material in this powder form was determinated via count test applying it to Staphylococcus aureus. The number of bacteria could be reduced to approximately 0.1% compared to the reference value without silver nanoparticles. Thus, the hydrogel-sliver hybrid can be appraised as suitable for biomedical applications. Finally, different hydrogel layers were produced on fotosensitive glass FS21 and evaluated regarding their applicability for microsystems technology. / Tesis

Dissertação de Mestrado – DM apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Este trabalho descreve a preparação e caracterização de três novos polímeros fluorescentes a base de poliestirenos fotoativos de estado sólido, baseados em corantes monoméricos ESPIT de acriloilamida que foram obtidos por reação de polimerização via radicalar convencional. A emissão de fluorescência por transferência de próton intramolecular de estado excitado (ESIPT) possui propriedades fotoquímicas e fotofísicas únicas que as tornam atrativas do ponto de vista sintético e tecnológico. As estruturas químicas dos polímeros foram caracterizadas por eletroquímica, ressonância magnética (RMN) de 1H, espectroscopia de infravermelho (FTIR) e cromatografia de exclusão de tamanho (SEC). As propriedades térmicas foram estudadas por termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), que indicaram polímeros estáveis termicamente e semelhantes ao poliestireno. UV-Vis e fluorescência em solução também foram aplicadas para caracterizar seu comportamento fotofísico. Os monômeros e polímeros presentes absorveram no comprimento de onda ultravioleta (UV) de aproximadamente 338 nm. A emissão com grande deslocamento de Stokes (40 nm) ocorreu em aproximadamente 478 nm, localizada na região azul-verde, com absortividade molar (ε = 1,1x10-4 L mol-1 cm-1) referente a transições do tipo π→π*. Os valores obtidos para o intervalo de banda eletroquímica foram: 3,02 eV (PM1), 2,66 eV (PM2) e 2,62 eV (PM3). Os novos polímeros fluorescentes a base de poliestirenos fotoativos (ESIPT) apresentam fluorescência (~ 540 nm), e se auto associaram em nanopartículas (NP) no tamanho 149, 111 e 170 nm, com morfologia vesicular, demonstrando que além de serem altamente fluorescentes no estado sólido, em filmes e em solução, podem atuar como nano sensores confirmando sua aplicação tecnológica.