Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:09:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327324.pdf: 3541315 bytes, checksum: 6521363a229cc4e9ee23484c98698dde (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho estudamos o comportamento da magnetização de um sistema de nanopartículas magnéticas não interagentes, monodomínio, com anisotropia uniaxial. Foram realizadas simulações de Monte Carlo através do algoritmo de Metropolis para analisar a relaxação magnética das nanopartículas inicialmente magnetizadas à saturação, na ausência e na presença de um campo magnético externo. A lei de escala Tln(t) foi utilizada para computar os dados da relaxação em diferentes temperaturas, gerando uma única curva mestra para cada valor de campo aplicado. Através dessas curvas podemos obter as distribuições das barreiras de energia do sistema e verificar a influência do campo externo na inversão da magnetização.<br> / Abstract : In this work the behavior of the magnetization of a system composed by noninteracting magnetic nanoparticles, monodomains, with uniaxial anisotropy is studied. Monte Carlo simulations were performed through the Metropolis algorithm to analyse the magnetic relaxation when, at the beginning of the experiment, all the nanoparticles are magnetized to saturation, in the presence or absence of an external magnetic field. The scaling law Tln(t) was used to compute the relaxation data for different temperatures providing one master curve for each value of the applied field. From these curves we find the energy barriers distribution of the system and we verify the effect of the magnetic field on magnetization reversal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330808.pdf: 3299598 bytes, checksum: 70a98a2718755b326e1a698c0cd96d84 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nos últimos anos a comunidade científica tem se dedicado à elaboração de sensores capazes de identificar e quantificar espécies químicas e biológicas. Grandes avanços foram alcançados no desenvolvimento de novos métodos de preparação, imobilização de receptores em plataformas específicas e novas formas de detecção. Este trabalho trata do estudo e caracterização de sensores e biossensores para aplicações práticas, e se divide em duas partes: na primeira, investigou-se a utilização da Feofitina-b, composto isolado da planta Turnera subulata, como sensor eletroquímico não enzimático, sendo testado na detecção do peróxido de hidrogênio. Foram preparados filmes automontados com diferentes arquiteturas e com utilização de materiais auxiliares como hidrocloreto de polialilamina (PAH) e a goma do cajueiro. Os resultados obtidos indicam que este sistema apresenta a atividade desejada. Na segunda, elaborou-se um novo dispositivo, o "Lab-in a syringe" (LIS), baseado em um simples imunoensaio de fluxo vertical (VFIA) para a detecção de proteínas, utilizando nanopartículas de ouro como marcadores do sinal resposta. Esse dispositivo é fácil e rápido de ser utilizado, uma vez que a leitura pode ser obtida em menos de 15 minutos. Os resultados obtidos são promissores, tendo sido aplicado com sucesso para a detecção do antígeno específico da próstata (PSA) diretamente na urina humana. Esse dispositivo pode ser útil como método rápido e simples para a detecção de outros analitos importantes para monitoramento ambiental, biossegurança e controle de alimentos.<br> / Abstract: In the last years the scientific community has devoted attention to developing sensors with the ability for identification and quantification of chemical and biological species. Important results have been obtained in developing new preparation methods, receptors immobilization in specific platforms and new detection mechanisms. This thesis deals with the study and characterization of sensors and biosensors alming at practical applications, and is divided into two parts: in the first, the use of Phaeophytin-b, a compound isolated from the plant Turnera subulata, was characterized and investigated as a non-enzymatic electrochemical sensor, being tested for detection of hydrogen peroxide. Self-assembled thin films were prepared with several architectures using auxiliary materials like Poly (allylamine) hydrochloride (PAH) and cashew gum. The obtained results indicated that the system presents the desired activity. In the second part, a new device was elabored, the "Lab-in a syringe" (LIS), based in a simple vertical flow immunoassay (VFIA) for protein detection, using gold nanoparticles as the signal response markers. This device is easy and fast to use, yieding results in less than 15 minutes. The sensor has been succesfully applied to detect the prostate specific antigen (PSA) directly from the human urine, with promising results. This device can be useful as a quick and simple method for detection of important analites to environmental monitoring, biosecurity and food control.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-graduação em Química, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331653.pdf: 3938102 bytes, checksum: 906f8951a81a8c26b50a17f18b4506aa (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho, dois diferentes eletrodos quimicamente modificados foram desenvolvidos utilizando o polímero cloreto de 3-n-propil-4-picolina silsesquioxano (Si4Pic+Cl-), os quais foram aplicados na detecção seletiva de isômeros de compostos fenólicos. No primeiro caso, um eletrodo de pasta de carbono (do inglês, carbon paste electro de - CPE) foi modificado com a forma insolúvel em água do Si4Pic+Cl-, o qual foi denominado CPE/Si4Pic+Cl-. Este eletrodo foi empregado como sensor eletroquímico na detecção de isômeros do dihidroxibenzeno utilizando voltametria de pulso diferencial (do inglês, differential pulse voltammetry - DPV). A separação entre os potenciais de pico de oxidação da hidroquinona (HQ) e do catecol (CC) foi suficiente (114 mV) para realizar uma detecção seletiva. As curvas de calibração obtidas foram lineares na faixa de concentração de 10,0 a 450,0 µmol L-¹ para a HQ (R = 0,9983) e de 10,0 a 300,0 µmol L-¹ para o CC (R = 0,9974). O limite de detecção foi de 10,0 µmol L-¹ para ambos os isômeros. Além disso, o CPE/Si4Pic+Cl- apresentou uma boa estabilidade e repetibilidade, mostrando-se um sensor eletroquímico promissor para detecção seletiva destes compostos. Já no segundo caso, a forma solúvel em água do Si4Pic+Cl- foi utilizada como estabilizante de nanopartículas de ouro (AuNPs). A solução coloidal obtida (AuNPs-Si4Pic+Cl-) contendo AuNPs com tamanho médio de 4,5 nm foi aplicada na modificação da superfície de um eletrodo de carbono vítreo (do inglês, glassy carbon electrode - GCE). O dispositivo obtido, denominado GCE/AuNPs-Si4Pic+Cl-, foi então testado como sensor eletroquímico na detecção de isômeros do nitrofenol. Através da técnica de DPV, o para-nitrofenol (p-NF) e para o orto-nitrofenol (o-NF) foram detectados separadamente e simultaneamente. Para detecção simultânea, a separação dos potenciais de pico de redução dos dois isômeros foi de 144 mV. Sob as condições otimizadas, as correntes de pico de redução de ambos os compostos aumentaram linearmente com o aumento de suas concentrações na faixa de 0,1 a 1,5 µmol L-¹. Os limites de detecção obtidos foram 43,0 nmol L-¹ e 54,0 nmol L- ¹ para o p-NF e oo-NF, respectivamente. Estes resultados indicaram que o GCE/AuNPs-Si4Pic+Cl- pode ser utilizado como sensor eletroquímico tanto para determinação individual quanto simultânea destes nitrocompostos.<br> / Abstract: This study describes the development of two different chemically modified electrodes with the 3-n-propyl-4-picolinium silsesquioxane chloride (Si4Pic+Cl-) polymer, which were applied in the selective detection of isomers of phenolic compounds. The first one, a carbon paste electrode (CPE) was modified with a water-insoluble form Si4Pic+Cl-, which was named CPE/Si4Pic+Cl-. This device was used as an electrochemical sensor for the detection of dihydroxybenzene isomers using differential pulse voltammetry (DPV). The separation between the oxidation peak potentials of hydroquinone (HQ) and catechol (CC) was large enough (114 mV) to perform a selective detection. The calibration curves were linear over the concentration range from 10.0 to 450.0 µmol L-¹ for HQ (R = 0.9983) and 10.0 to 300.0 µmol L- ¹ to CC (R = 0.9974). The limit of detection was 10.0µmol L-¹ for both isomers. In addition, the CPE/Si4Pic+Cl- exhibited good repeatability and stability, showing it is a promising electrochemical sensor for the simultaneous determination of dihydroxybenzene isomers. The second one, the water-soluble form Si4Pic+Cl- was used as a stabilizing agent for the synthesis of gold nanoparticles (AuNPs). This silsesquioxane allowed obtaining welldispersed AuNPs with an average particle size of 4.5 nm. The liquid suspension of AuNPs stabilized in Si4Pic+Cl- (AuNPs- Si4Pic+Cl-) was deposited by the drop coating method onto a glassy carbon electrode (GCE) surface to build a sensor (GCE/AuNPs-Si4Pic+Cl-) which was used for the detection of nitrophenol isomers. Through the DPV technique, o-nitrophenol (o-NP) and p-nitrophenol (p-NP) were detected individual as well as simultaneous. To simultaneous detection, the separation between the reduction peaks of isomers was 144 mV. Under optimized experimental conditions the reduction peak current increased with increasing concentrations of both nitrophenol isomers in the rangeof 0.1-1.5 µmol L-¹. The detection limits were 43.0 nmol L-¹ and 54.0nmol L-¹ for o-NP and p-NP, respectively. These findings indicate that then AuNPs-Si4Pic+Cl- material is a very promising candidate to assemble electrochemical sensors for practical applications in the field of analytical chemistry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333103.pdf: 2574596 bytes, checksum: 5d55eec3e8a9f87fd78631d3bc1fc0bb (MD5) Previous issue date: 2014 / O crescente interesse por materiais de dimensões nanométricas, desde a popularização da nanotecnologia, e o estudo de suas propriedades tem sido considerados como uma das fronteiras científicas para o século 21. Pela sua versatilidade, os óxidos metálicos nanoestruturados tem grande importância como campo de pesquisa e são indicados para utilização em áreas cada vez mais abrangentes. Assim, neste trabalho a opção pela síntese de nanopartículas de óxido de cobre (II) se deve ao seu grande número de possíveis aplicações, que atualmente abrange áreas como: catálise, células fotovoltaicas, em sensores de gases e em outros. Destaca-se também seu potencial como material antimicrobiano, seja no tratamento de água ou na área da medicina. Nesse trabalho, nanopartículas de óxido de cobre foram sintetizadas pelo método de coprecipitação, a partir de dois precursores: sulfato de cobre e cloreto de cobre. As concentrações de precursor avaliadas foram de 0,1 M e 0,2 M e as temperaturas avaliadas foram de 50 oC e 75 oC. A caracterização foi realizada por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia por energia dispersiva de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. As nanopartículas desenvolvidas com sulfato de cobre foram consideradas mais adequadas para futuras aplicações, por apresentar apenas uma fase de CuO e por apresentar maior estabilidade térmica. As nanopartículas obtidas a partir de cloreto de cobre como precursor apresentam fases cristalinas de óxido de cobre e de compostos clorados, como a clinoatacamite. Quanto à morfologia, os cristalitos apresentaram agregados no formato de bastão. O tamanho de cristalito foi determinado pelo método de Scherrer a partir da análise dos resultados de difração de raios X. Nas condições de síntese utilizadas, o precursor sulfato de cobre apresentou menores tamanhos de cristalito. O método de coprecipitação utilizado se mostrou adequado na obtenção de materiais nanoestruturados, com as vantagens de ser simples, rápido e de baixo custo.<br> / Abstract : The growing interest of nanometric materials, since the popularization of nanotechnology, and the study of their properties has been considered as one of the scientific frontiers for the 21st century. Due to their versatility, nanostructured metal oxides are a research field with great importance now, and, are indicated for use in increasingly wider areas. In this work the option for the synthesis of copper oxide (II) nanoparticles is due to the large number of possible applications, which currently covers areas such as catalysis, photovoltaic cells, gas sensors and others. Also, the potential for application as anti-microbial material is remarkable, either in water treatment or in medical research field. In this study, copper oxide nanoparticles were synthesized by coprecipitation method from two precursors: copper sulphate and copper chloride. The evaluated precursor concentrations were 0.1 M and 0.2 M and temperatures were 50 °C and 75 °C. The characterization was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, energy dispersive X-ray spectroscopy analysis and transmission electron microscopy. The nanoparticles developed with copper sulfate were considered more appropriate for future applications since only one phase of CuO was detected in the samples, as well as its better thermal stability. The use of copper chloride as a precursor presented nanoparticles with crystalline phases of copper oxide and chlorine compounds as clinoatacamite. The crystallites exhibited a rod-shaped morphology, joining into aggregates to form small sticks. The crystallite size was determined by Scherrer's method from the X-ray difraction results. Under the synthesis conditions used, the precursor copper sulfate showed smaller crystallite sizes. The coprecipitation method used was considered adequate to obtain nanostructured materials, with the advantages of being simple, fast and inexpensive.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333005.pdf: 22437127 bytes, checksum: 7fff9aa514916f2595f87a73d886c766 (MD5) Previous issue date: 2014 / Diversos setores da indústria estão utilizando nanopartículas (NP)metálicas. Contudo, é difícil prever o comportamento dessas no meioambiente sem estudos toxicológicos. Dadas às característicasparticulares das NP, como reduzido tamanho, maior área superficial ecapacidade de aglomeração/dispersão, estas podem se translocarfacilmente pelos compartimentos ambientais potencializando os riscosao meio ambiente e ao homem. A NP de óxido de cromo III (NP Cr2O3)é aplicada na indústria principalmente como pigmentos, catalisadores ematerial refratário, contudo o seu efeito tóxico aos organismos vivos épouco conhecido. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito daNP Cr2O3 na população de algas unicelulares Chlamydomonasreinhardtii, bactéria luminescente marinha Aliivibrio fischeri,microscrustáceo Daphnia magna e investigar o efeito citotóxico, atravésdo ensaio de MTT e lipoperoxidação, sobre células Vero. As C.reinharditii foram expostas às NP Cr2O3 para avaliar os efeitos sobre aprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS), atividade esterase,viabilidade celular e fotossistema II. Para o estudo com D. magna,foram realizados teste de toxicidade aguda e crônica. Foram feitos testesde inibição de luminescência com A. fischeri, para os tempos de 15 e 30minutos. As células Vero foram expostas às NP por 24 horas, paraobservação do efeito citotóxico e quantificação de MDA. Os testes comalgas mostraram, em 24 horas, um aumento significativo no nível deROS para toda a população exposta à NP Cr2O3 e CE50,24h de 1,57±0,53g L-1. D. magna mostrou-se sensível à NP Cr2O3, apresentando umaCE50,48h de 101,74 mg L-1. Foi observado efeito crônico sobre D. magnacom valor de CEO de 10 mg L-1 para reprodução e crescimento, e CEO50mg L-1 para o parâmetro longevidade. A bactéria A. fischeri semostrou menos sensível à NP apresentando valores de CE50,15min de769,17±19,69 mg L-1 e CE50,30min de 980,00±134,35 mg L-1. Osresultados obtidos nas avaliações toxicológicas com células Verodemonstraram que a NP Cr2O3 possui um potencial efeito citotóxico,pois reduz a viabilidade celular das células Vero (CE50,24h =0,97±0,56 g L-1). Os resultados demonstraram que a NP Cr2O3 possuipotencial para causar efeito de toxicidade aguda e crônica, bem comoalterações a nível celular em organismos de água doce e salgada.<br> / Abstract : Metallic nanoparticles (NPs) are being used in several industrial fields.However, the toxicologic studies default hinders the observation of thebehavior of these particles on the environment. The intrinsiccharacteristics of NPs such as: low size, larger surface area and capacityto agglomeration / dispersion, facilitate its displacement through ofenvironmental compartments potentiating the environment and humansrisks. Although Chromium (III) oxide nanoparticles (Cr2O3 NP) areapplied in industry mainly as pigments, catalysts and refractory materialforms, studies developed to evaluate its toxic effect on living organismsare scarce. Thus the present study has aimed to evaluate the toxic effectsof Cr2O3 NP on the unicellular algae population Chlamydomonasreinhardtii, the marine luminescent bacteria Aliivibrio fischeri, themicrocrustacean Daphnia magna and to investigate the cytotoxic effectby MTT and lipid peroxidation assay on Vero cells. C. reinhardtii wereexposed to Cr2O3 NP to evaluate its effects on reactive oxygen species(ROS) production, esterase activity, cell viability and photosystem II. D.magna were exposed to NPs suspensions to perform acute and chronictoxicity tests. A. fischeri was exposed to NPs suspensions at 15 and 30minutes to perform luminescence inhibition tests. Vero cells wereexposed to Cr2O3 NPs to a 24h period to observe the cytotoxic effectthrough the MTT assay and to MDA quantification. The results withalgae showed in 24 hours, an significant increase of ROS levels for theentire population exposed to Cr2O3 NPs and EC50,24h of 1.57±0.53 g L-1.The D. magna was sensitive to Cr2O3 NPs, at EC50,48h of 101.74 mg L-1.With respect to chronic toxicity, Cr2O3 NPs showed a statisticallysignificant effect (p < 0.05) on the growth and reproduction parameters(OEC = 10 mg L-1). In relationship to A. fischeri assay, the resultsshowed less sensitivity to NP demonstrating values of EC50,15min =769.17±19.69 mg L-1 and EC50,30min = 980.00±134.35 mg L-1. Theresults obtained of Vero cells showed that Cr2O3 NPs has the cytotoxiceffect potential because it reduces cell viability of Vero cells (CE50,24h =0.97±0.56 g L-1). The results showed that the Cr2O3 NPs have potentialto cause toxic effects (acute and chronic), as well as changes at thecellular level in fresh and salt water organisms.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-12T04:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333307.pdf: 700130 bytes, checksum: d2a93fb3605532d59a87cffb25e56cf8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Introdução: O Agregado de Trióxido Mineral (MTA) é um biomaterial utilizado no selamento de comunicações existentes entre o sistema de canais radiculares e o periodonto. Aditivos vêm sendo investigados com o intuito de melhorar suas características físico-químicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a natureza física e química das nanopartículas de carbonato de cálcio (NPCC) e os efeitos de sua adição ao MTA nas seguintes propriedades: tempo de presa; alteração dimensional; resistência à compressão; solubilidade e pH. Métodos: A natureza física e química das NPCC foi verificada por microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de energia dispersa. Os cimentos foram preparados de acordo com cada grupo: G1(MTA sem aditivo); G2 (MTA + 5% de NPCC) e G3 (MTA + 10% de NPCC). A verificação do tempo de tempo de presa seguiu a especificação ISO 6768 e ADA no 57 para materiais que requerem umidade para presa. Nos testes de alteração dimensional e de resistência à compressão (RC) foram utilizadas 06 amostras cilíndricas/grupo (em cada período), confeccionadas a partir de moldes de teflon com dimensões de 3,58 mm de altura por 3 mm de diâmetro. As amostras foram medidas após presa e depois de 24h e 30 dias de imersão em água destilada (AD). Realizada a medição, a RC foi determinada na máquina Instron com velocidade de cruzeta de 1 mm/min. Para o teste de solubilidade foram utilizados anéis de teflon (n=06), medindo 1,5 mm de espessura e 7,75 mm de diâmetro interno. Os anéis (n=06) foram preenchidos com os cimentos, pesados após a presa e após 30 dias em água (hidratados e desidratados após 24h em dessecador). O pH foi determinado por medição da AD utilizada no teste de alteração dimensional nos períodos de 24h e 30 dias. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística (a=5%) pelos testes ANOVA e Tukey, exceto para o teste de alteração dimensional no qual foi usado o teste de Kruskal Wallis. Resultados: Houve redução significativa no tempo de presa (p<0,05) das amostras dos grupos G2 e G3, com relação ao G1. A alteração dimensional observada após 24h foi similar entre os grupos e após 30 dias o G2 apresentou menor percentual de alteração do que os espécimes do G1 e G3. Também houve diferença significativa na RC (p<0,001) após 24h e 30 dias (G1>G2>G3). Houve diferença significativa na solubilidade dos diferentes cimentos entre os grupos, quando hidratados: G2>G1>G3; e desidratados: G3>G2>G1. Dentro de cada grupo, apenas no G3 foi observada diferença significativa entre os meios. Não houve diferença entre os grupos no pH avaliado após 24h. No período de 30 dias, cada grupo teve aumento signficativo do pH em relação ao períodoanterior, sendo que os grupos adicionados de NPCC (G2 e G3) tiveram médias de pH similares entre si e superiores ao G1. Conclusão: As NPCC têm morfologia cúbica, medem a 60 nm e apresentam poucas impurezas. A adição do NPCC ao MTA promoveu alterações nas propriedades físico-químicas do cimento: acelerou o tempo de presa; diminuiu a RC; após 30 dias resultou em menor alteração dimensional (5% de NPCC), maior solubilidade e maior pH.<br> / Abstract : Introduction: Mineral trioxide aggregate (MTA) is a biomaterial used in the sealing of existing communications between the system of root canals and periodontal status. Additives has been investigated in order to improve its physical and chemical characteristics. The aim of this study was to evaluate the nature physico and chemical of nanoparticles of calcium carbonate (NPCC) and the effects of its adding to the MTA: setting time (PT), dimensional change (DC), compressive strength (CS), solubility (SOL) and pH. Methods: The physical and chemical nature of the NPCC was verified by transmission electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. Cements were prepared according to each group: G1 (MTA - no additive); G2 (MTA + NPCC 5%) and G3 (MTA + 10% NPCC). The setting time followed the ISO 6768 specification and ADA in 57 for materials that require moisture to prey. The dimensional change and compressive strength (CS) and test using cylindrical samples 06 / group (in each period), made from Teflon mold with dimensions of 3.58 mm height by 3 mm in diameter. The samples were measured after setting and after 24h and 30 days of immersion in distilled water (DW). Conducted measurements, the CS was determined with the Instron crosshead speed of 1 mm / min. For the solubility and disintegration teflon rings were used (n = 06), measuring 1.5 mm thick and 7.75 mm internal diameter. Once filled, the rings were held for 30 days in DW. After this period, the cements were dried in a desiccator with silica for 24h. The weight of each cement hydrated and dehydrated signed up. The pH was determined by measuring the dimensional change in the test periods of 24hours and 30 days. Data were statistically analyzed by ANOVA and Tukey test, a = 5%); except for the dimensional change test (Kruskal Wallis, a = 5%). Results: There was significant reduction in the setting time (p <0.05) of the specimens in G2 and G3, with respect to G1. The dimensional changes observed after 24h was similar between groups, and after 30 days the G2 showed lower alteration of the specimens G1 and G3.There were also significant differences in the CS (p <0.001) after 24h and 30 days (G1> G2> G3). There was a significant difference in solubility between the groups, when hydrated: G2> G1> G3; and dried: G3> G2> G1. Within each group, only in G3 was no significant difference between the means. There was no difference between groups in the pH measured after 24hours. In the period of 30 days, each group had increased signficativo pH compared to the previous period, and the groups added NPCC (G2 and G3) had similar mean pH witheach other and higher than the G1. Conclusion: NPCC have cubic morphology and measured 15 to 60 nm and demonstrate their chemical nature with few impurities. The addition of NPCC to MTA modified the physical-chemical properties of cement: accelerated the setting time; CS decreased; after 30 days resulted in less dimensional change (5% NPCC), increased solubility and higher pH.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:08:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333875.pdf: 2812712 bytes, checksum: f7e4dcceb8dc894e0570ce0b87862eb3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Realizou-se neste trabalho a determinação de peróxido de hidrogênio (H2O2) em amostras comerciais utilizando sensores eletroquímicos baseados em nanopartículas de análogos de azul da Prússia (NPAP). As amostras comerciais analisadas foram: creme para clareamento dental de uso doméstico, enxaguante bucal, solução antisséptica e creme para descoloração de pelos e cabelos. Fez-se a modificação de um eletrodo de carbono vítreo (GCE) com as NPAP, que eram encapsuladas por diferentes complexos de melanina-Mn+ (Mn+ = Fe3+, Cu2+, Ni2+ ou Co2+). Os sensores obtidos foram usados na detecção de H2O2 e aqueles que apresentaram os melhores resultados foram empregados na determinação de H2O2 nas amostras comerciais. As NPAP foram caracterizadas com uso de microscopia de transmissão eletrônica (TEM). A caracterização das modificações feitas no GCE ocorreu por voltametria cíclica (CV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Utilizou-se os eletrodos modificados para determinação de H2O2 e curvas de calibração foram obtidas na faixa de 0,1 a 13 mmol L-1. Obtiveram-se os melhores resultados para modificações contendo complexos de melanina-Fe3+ com limite de detecção (LD) e de quantificação (LQ) de respectivamente 0,14 e 0,42 ?mol L-1. O LD é um dos mais baixos encontrados na literatura para sensores não-enzimáticos de H2O2. Os parâmetros de validação analisados, além de LD e LQ, foram a seletividade, linearidade, sensibilidade, exatidão, precisão e robustez. O processo de validação do método analítico mostrou-se satisfatório quanto aos parâmetros avaliados.<br> / Abstract : The detection of hydrogen peroxide (H2O2) in commercial samples was performed in this work, utilizing electrochemical sensors based on melanin-capped Prussian blue nanoparticles analogs (PBNP). The samples analyzed were tooth whitening gel, mouth rinse solution, antiseptic solution and hair bleaching cream. A glassy carbon electrode was modified with BPNP, capped with different melanin-Mn+ complexes (Mn+ = Fe3+, Cu2+, Ni2+ or Co2+). The sensors were used on the detection of H2O2 and the determination of H2O2 in commercial samples was realized by those sensors which presented best results. PBNP were characterized using transmission electron microscopy (TEM). The modification made on GCE was characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Calibration curves were obtained on the linear range of 0.1 to 13.0 mmol L-1. The best results were obtained for melanin-Fe3+ capped PBNP, and the detection (DL) and quantification limits (QL) were 0.14 and 0.42 ?mol L-1, respectively. This DL is among the lowest ever published for non-enzymatic H2O2 sensors. The validation parameters analyzed, besides DL and QL, were selectivity, linearity, sensibility, accuracy and robustness. The analytical method validation seemed to be satisfactory regarding the analyzed parameters.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334975.pdf: 4510653 bytes, checksum: 5c43561bde07982ea00bcae50c3fe7b1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nesta Tese investigamos as propriedades magnéticas de sistemas formados por nanopartículas magnéticas que apresentam um único domínio. Estudamos os possíveis tipos de ordenamento magnético em redes planares, especialmente nas redes quadrada e triangular. Mostramos a relevância das interações dipolares nos tipos de ordenamento obtidos bem como a influência das condições de contorno utilizadas. Consideramos ainda outros tipos de anisotropia, particularmente as anisotropias de campo cristalino com simetrias cúbicas e uniaxiais. Devido às dificuldades analíticas no tratamento dessas interações, utilizamos simulações de Monte Carlo em conjunto com o algoritmo de Metropolis. Entre os problemas estudados nesta Tese destacamos o comportamento reentrante da temperatura de bloqueio, e fenômenos de relaxação magnética associados à distribuição das barreiras de energia. Também analisamos a rotação dos eixos de anisotropia provocado pela presença de um campo magnético externo durante o processo de congelamento do sistema. Em todos os estudos realizados procuramos comparar nossos resultados com medidas experimentais realizadas recentemente.<br> / Abstract : In this Thesis we investigate the magnetic properties of magnetic nanoparticles systems that present a single domain. We study the possible types of magnetic ordering in planar lattices, specially in the square and triangular lattices. We show the importance of the magnetic dipolar interactions on the types of ordering as well as the effects of the boundary conditions. We also consider other types of anisotropy, particularly the magnetocrystalline anisotropies with cubic and uniaxial symmetries. Due to analytical dificulties to treat these magnetic interactions, we employ Monte Carlo simulations together with the Metropolis algorithim. Among the problems studied in this Thesis we focus the reentrant behavior of the blocking temperature, and magnetic relaxation phenomena related to the energy barrier distribution of nanoparticles. We also consider the rotation of the anisotropy axes due to the presence of an external magnetic field during the freezing process of the system. In all these studies we compared our results based on simulations with recent experimental measurements.

MOURA NETO, E. Síntese de Nanopartículas da Galactomanana da Fava Danta (Dimorphandra gardneriana) Modificada. 2013. 147 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-11-06T19:20:00Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_emneto.pdf: 3560849 bytes, checksum: f5075b3093fdd4812f56ab3de30a2a46 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-04-23T20:07:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_emneto.pdf: 3560849 bytes, checksum: f5075b3093fdd4812f56ab3de30a2a46 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T20:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_emneto.pdf: 3560849 bytes, checksum: f5075b3093fdd4812f56ab3de30a2a46 (MD5) Previous issue date: 2013 / This work aimed the preparation of nanoparticles galactomannan derivatives. The polysaccharide (galactomannan) was from seeds of Dimorphandra gardneriana with yield of 29±3% and mannose/galactose ratio (M:G) of 1.93±0.02. The galactomannan was modified by sulfation raction (FDS), oxidation (FDO) and by acylation with acetic anhydride (FDAc) and proponic (FDPr) and derivates were used in the developmentof nanoparticles by interaction with chitosan by polyelectrolyte complexes, Schiff base formation and by self-assembled. Galactomannan derivatives were characterized by infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance, elemental analysis, gel permeation chromatography and intrinsic viscosity. The degree of substitution for sulfataion reaction were 0.32 and 0.42; the ratio of glycosidic/oxidized units in oxidized derivatives was 10:2; 10:4 and 10:8. The hydrophobic derivatives were confirmed by the appearance of new absorption at 1740 cm-1 in IR, assigned to C=O stretching and water insolubility. Nanoparticles with unimodal profile were obtained on three routes studied. The particles of chitosan and sulfated galactomannan were obtained by complexation polyelectrolytic with diameters ranging from 10±6 to 377±29 nm, polydispersity index from 0.11±0.02 to 0.5±0.1 and zeta potential of –28±2 to 59±4 mV. For chitosan and oxidized galactomannan nanoparticles, obtained by Schiff base, diameters ranging from 8±2 to 20±9 nm, polydispersity index from 0.36±0.04 to 0.57±0.08 and zeta potential of 0.4±0.5 to 14±1 mV were obatined. Hydrophobically modified galactomannan particles were obtained by self-assembled with diameters ranging from 35.3±0.6 to 213±28 nm, polydispersity index from 0.093±0.003 to 0.9±0.1 and zeta potential of –26.3±0.9 to –3±2 mV. The diameter, zeta potential and polydispersity index are influenced by the methodology and derived used, but for all derivatives of galactomannan at least one condition shows nanoparticles compatible for potential use as drug carriers. Factors such as degree of modification, ratio, order of addition and concentration of polysaccharides, pH and addition of drug have influence on size, polydispersity index, zeta potential and solution stability of the particles. / Este trabalho teve como objetivo a preparação de nanopartículas de derivados da galactomanana. O polissacarídeo (galactomanana) foi extraído de sementes da Dimorphandra gardneriana com rendimento de 29±3% e razão manose/ galactose (M:G) de 1,93±0,02. A galactomanana foi modificada por reação de sulfatação (FDS), oxidação (FDO) e por acilação com anidrido acético (FDAc) e com anidrido propiônico (FDPr). Os derivados foram utilizados no desenvolvimento de nanopartículas por interação com a quitosana via complexação polieletrolítica, por formação de base de Schiff, e por auto-organização. Os derivados da galactomanana foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (IV), por ressonância magnética nuclear, por análise elementar, por cromatografia de permeação em gel e por viscosidade intrínseca. O grau de substituição para reação de sulfatação foram 0,32 e 0,42. A razão de unidades glicosídicas/unidades oxidadas para os derivados oxidados foram 10:2; 10:4 e 10:8. Os derivados hidrofóbicos foram confirmados pelo aparecimento de uma nova absorção em 1740 cm-1 no IV, atribuída ao estiramento C=O e a insolubilidade em água. Nanopartículas com perfil unimodal foram obtidas nas três rotas estudadas. As partículas de quitosana e galactomanana sulfatada foram obtidas por complexação polieletrolítica com diâmetros variando de 10±6 a 377±29 nm, índice de polidispersividade de 0,11±0,02 a 0,5±0,1 e potencial zeta de –28±2 a 59±4 mV. Para as de quitosana e galactomanana oxidada obtidas via base de Schiff com diâmetros variando de 8±2 a 20±9 nm, índice de polidispersividade de 0,36±0,04 a 0,57±0,08 e potencial zeta de 0,4±0,5 a 14±1 mV. Partículas de galactomanana modificadas hidrofobicamente foram obtidas via auto-organização com diâmetros variando de 35,3±0,6 a 213±28 nm, índice de polidispersividade de 0,093±0,003 a 0,9±0,1 e potencial zeta de –26,3±0,9 a –3±2 mV. O diâmetro, potencial zeta e índice de poidispersividade são influenciados pela metodologia e derivado utilizado, mas para todos os derivados da galactomanana obteve-se, em pelo menos uma condição, nanopartículas compatíveis para um potencial uso como carreadores de fármacos. Fatores como: grau de modificação, razão, ordem de adição e concentração dos polissacarídeos, pH e a adição de fármaco influenciaram no tamanho, índice de polidispersividade, potencial zeta e estabilidade em solução das partículas.

MOURA, R. E. Síntese de nanopartículas à base de goma do cajueiro para aplicação em sistemas de liberação de fármacos. 2009. 78 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T18:10:16Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_remoura.pdf: 1581780 bytes, checksum: cde542bdc97fe77846361ff363b479ca (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-01-27T20:37:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_remoura.pdf: 1581780 bytes, checksum: cde542bdc97fe77846361ff363b479ca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T20:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_remoura.pdf: 1581780 bytes, checksum: cde542bdc97fe77846361ff363b479ca (MD5) Previous issue date: 2009 / Nanoparticles based on cashew gum were obtained by two rotes. In the first rote, nanoparticles of cashew gum were synthesized by a graft reaction with polyacrylamide (cashew gum-g-polyacrylamide), in the second one the gum was modified by reaction of the polysaccharide with propionic anhydride. The formation of the nanoparticle from the propionic polysaccharide derivative was made by selfassembly applying the dialysis process. Nanoparticles from the cashew gum-graftacrylamide were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), thermalgravimetric analysis (TGA) and particle size. Infrared spectroscopy confirms the graft of acrylamide onto polysaccharide structure and indicates that part of polyacrylamide has been hydrolyzed. TGA analysis of cashew gum-g-polyacrylamide shows five degradation events. This pattern is very different of the TGA curves from cashew gum and polyacrylamide where only two degradation events were observed, confirming the modification on the cashew gum structure. The change in gum/acrylamide/crosslinking agent ratio does not interfere on particle size. Nanoparticles with unimodal particle size distribution and average particle size of 8 nm were obtained. The particles have a negative surface; this was inferred by the negative zeta potential observed. The nanoparticle shows pH sensitive properties. Aggregation was observed after freeze-drying of nanoparticle suspension. Chloroquine a drug for malaria treatment was incorporated into the nanoparticles. The release of the drug shows to be pH dependent with a controlled released observed for 8 days been observed at pH 6.0. Modification of cashew gum with propionic anhydride was confirmed by FT-IR and 13C- nuclear magnetic resonance(NMR) spectroscopy and TGA analysis. A estimative of degree of substitution (DS) of propionate groups on cashew gum was calculate by 13C-NMR and found to be equal to 1.7. The formation of nanoparticle through dialysis process was made using acetone or DMSO as solvent for nanoparticles and H2O as a non-solvent. Unimodal particle size distribution was observed in both solvents. Particle size ranging from 42 to 142 nm were obtained their size were found to depend on solution concentration or solvent used in the dialysis process. Small particles were obtained using DMSO as solvent. Nanoparticles were shown to be stable for a storage time up to 120 days. Aggregation was also observed after freeze-drying of nanoparticle suspension. / Nanopartículas à base de goma de cajueiro foram obtidas por duas rotas. Na primeira rota, nanopartículas de goma de cajueiro foram sintetizadas através da reação de enxertia com poliacrilamida (goma de cajueiro-g-poliacrilamida). Na segunda, a goma foi modificada pela reação do polissacarídeo com anidrido propiônico. A formação das nanopartículas através do derivado do polissacarídeo foi feita por auto-estruturação através da aplicação do processo de diálise. Nanopartículas de goma de cajueiro-g-poliacrilamida foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho (IV), análise termogravimétrica (TGA) e tamanho de partícula. A espectroscopia no IV confirma a enxertia de poliacrilamida na estrutura do polissacarídeo e indica que parte da poliacrilamida foi hidrolisada. A curva TGA da goma de cajueiro-g-poliacrilamida mostra 5 eventos de degradação. Este modelo é muito diferente das curvas TGA da goma de cajueiro e da poliacrilamida, no qual foram observados apenas dois eventos de degradação, confirmando a modificação da estrutura da goma de cajueiro. A mudança da razão goma/acrilamida/agente reticulante não interfere no tamanho de partícula. Nanopartículas com distribuição unimodal e média de tamanho de 8 nm foram obtidas. As partículas têm a superfície carregada negativamente, inferido pelo potencial zeta negativo observado. As nanopartículas mostraram propriedades sensíveis ao pH. Agregação foi observada após a liofilização da suspensão de nanopartículas. Cloroquina, um fármaco usado no tratamento da malária, foi incorporado às nanopartículas. A liberação do fármaco revelou-se dependente do pH, sendo observado liberação controlada durante 8 dias em pH 6,0. Modificação da goma de cajueiro com anidrido propiônico foi conformado por espectroscopia na região do IV, ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e TGA. A estimativa do grau de substituição (GS) de grupos propionato na goma de cajueiro foi calculado por RMN 13C e encontrou-se igual a 1,7. A formação de nanopartículas através de diálise foi feita usando acetona ou DMSO como solvente para nanopartículas e água como não-solvente. Distribuição de tamanho de partícula unimodal foi observado em ambos os solventes. Tamanho de partícula entre 42 e 142 nm foi observado, dependendo da concentração da solução ou do solvente usado no processo de diálise. Menores partículas foram obtidas usando DMSO como solvente. Nanopartículas mostraram-se estáveis por um período de tempo de 120 dias. Agregação foi observada depois da liofilização da suspensão de nanopartículas.