Neste trabalho, foram desenvolvidas e caracterizadas nanopartículas (NPs) mono e bimetálicas PdxCu1-x (x = 1, 0,7, 0,5, 0,3, 0). A forma, as dimensões e a cristalinidade das NPs isoladas foram avaliados por microscopia eletrônica de transmissão (TEM e HRTEM). Adicionalmente, estas foram suportadas em carbono Vulcan a fim de obter catalisadores heterogêneos (PdxCu1-x/C), cujas propriedades eletrônicas e estruturais foram sondadas por uma associação de técnicas complementares. Entre elas, a difração de raios-X (XRD) e a absorção de raios-X (XAS) foram fundamentais para verificar, para os casos bimetálicos, a formação de nanoligas metálicas com composições próximas às esperadas. Além disso, medidas de espectroscopia de fotelétrons excitados por raios-X, XPS, indicaram mudanças em função da composição na estrutura eletrônica dos átomos de Pd e de Cu presentes nas superfícies das amostras, sendo as mudanças mais pronunciadas nos níveis eletrônicos de valência do que nos níveis de caroço. Das análises por XPS, também se verificou que a quantidade de oxigênio ligado a ambos os metais é inversamente proporcional à concentração de Pd presente nas amostras como preparadas. A reatividade dos sistemas PdxCu1-x/C durante processos sob atmosfera redutora (CO, monóxido de carbono) e oxidante (ar sintético) foi avaliada através de medidas de XAS in situ na borda K do Cu. Foi possível observar diferenças nas cinéticas de redução dos átomos de Cu de cada uma das amostras durante a reação com CO, sendo que a redução mostrou-se tão mais rápida quanto mais ricas em Pd são as amostras. Durante a reação com ar sintético, também se observou que o comportamento das amostras é fortemente influenciado pela composição. Da correlação entre os resultados da caracterização eletrônica e o comportamento das amostras em condições reacionais, inferiu-se que as amostras cujas bandas de valência estão mais ligadas apresentaram interações mais intensas com átomos de oxigênio. / In the present work, PdxCu1-x (x = 1, 0,7, 0,5, 0,3, 0) nanoparticles (NPs) were prepared and characterized. The size, shape and crystallinity of the isolated NPs were probed by transmission electron microscopy (TEM and HRTEM). Additionally, the NPs were supported on Vulcan in order to prepare heterogeneous catalysts (PdxCu1-x /C), whose electronic and structural properties were probed by an association of experimental techniques. Among them, X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption (XAS) were fundamental to prove, for the bimetallic cases, the formation of nanoalloys with compositions close to those expected. The X-ray photoelectrons spectroscopy (XPS) measurements indicated that the electronic structure of the Pd and Cu atoms within the samples´ surfaces depends on the NPs´ compositions. Moreover, the compositional effects proved to be more intense in the valence levels than in the core levels. Also from XPS data, it was verified that the amounts of oxygen atoms bonded to both Pd and Cu atoms is inversely proportional to the concentration of Pd present in the sample. The reactivity of the PdxCu1-x/C systems during reactions under reducing (CO, carbon monoxide) and oxidant (synthetic air) atmospheres was evaluated by in situ XAS measurements at the Cu K edge. It was possible to observe that each sample presented different kinetics of reduction of the Cu atoms during the reaction with CO, and the reduction proved to be as faster as Pd-richer is the sample. During the reaction with synthetic air, it was also observed that the behaviour of the samples is strongly influenced by the composition. From the correlation between the results of the electronic characterization and the behaviour of the samples under reaction conditions, it was inferred that the samples whose valence bands are more bonded showed more intense interactions with oxygen atoms.

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Younes Messaddeq / Banca: Danilo Manzani / Resumo: Este trabalho descreve o preparo de bioconjugados obtidos pela associação das proteínas fluorescentes Azurite, EGFP, mTangerine e mCherry com nanopartículas de ortovanadato de ítrio dopadas com európio (YVO4:Eu3+) para o estudo de processos de transferência de energia que viabilizem o aumento da emissão do íon Eu3+. A reação em estado sólido do carbonato de sódio com o precursor metavanadato de sódio foi utilizada para a obtenção do ortovanadato de sódio, o qual foi empregado na síntese das nanopartículas pelo método de coprecipitação. As nanopartículas obtidas apresentaram diâmetro médio de 44 nm e foram funcionalizadas com o grupo maleimida pela reação do citrato com a 2-maleimidoetilamina através do acoplamento carbodiimida EDC/Sulfo-NHS para posterior bioconjugação com as proteínas fluorescentes. Sob excitação na região do UV, as nanopartículas apresentaram intensa emissão na região vermelha, característica da transição 5D0→7F2 do Eu3+ em 618 nm. Plasmídeos contendo os genes de codificação das proteínas Azurite e mTangerine foram construídos, subclonados em vetores pQE-9 e geneticamente modificados para expressão em linhagens de E. coli apropriadas. As proteínas EGFP e mCherry também foram expressas a partir de plasmídeos previamente preparados, seguidas de purificação por cromatografia de afinidade juntamente com as proteínas Azurite e mTangerine. O rendimento médio de expressão obtido foi de 90 mg L-1 e as 4 proteínas expressas foram bioconjugadas às nanopartículas de E... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes the preparation of bioconjugates through the combination of Azurite, EGFP, mTangerine and mCherry fluorescent proteins with europium doped yttrium orthovanadate nanoparticles (YVO4:Eu3+) for energy transfer studies aiming the sensitization of Eu3+ emission. The solid state reaction between sodium carbonate and sodium metavanadate was performed to obtain the sodium orthovanadate, which was used for the nanoparticles synthesis by the co-precipitation method. The obtained nanoparticles present mean diameter of 44 nm and were functionalized with maleimide group through carbodiimide EDC/Sulfo-NHS coupling for further bioconjugation with the fluorescent proteins. Under UV excitation, the nanoparticles displayed strong red emission, characteristic of the 5D0→7F2 Eu3+ transition at 618 nm. Plasmids containing the Azurite and mTangerine genes were developed, cloned into pQE-9 vector and mutated for expression in E. coli strains. The EGFP and mCherry proteins were also expressed from previously prepared plasmids, followed by affinity chromatography purification along with the Azurite and mTangerine proteins. The mean expression yield was 90 mg L-1 and all proteins were conjugated with the nanoparticles through thiol-maleimide click chemistry. The results showed that under 307 nm excitation, Azurite and EGFP emission energy is non-radiatively transferred to Eu3+ 5D0 emitting level, increasing both emission lifetime and intensity of the nanoparticles. The bioconjugati... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Francisco Trivinho Strixino / Banca: José Humberto Dias da Silva / Resumo: Considerando a crescente demanda por energia elétrica e as mudanças ambientais causadas pela utilização de fontes energéticas não renováveis, a energia solar apresenta-se como uma boa alternativa aos combustíveis fósseis. Dentre os dispositivos fotovoltaicos, as células solares sensibilizadas (DSSC's) utilizam materiais abundantes na natureza e de baixo custo. No entando, é necessário um aperfeiçoamento das mesmas para aumentar sua eficiência e torná-las comercializáveis. Para se obter uma boa eficiência no dispositivo, é também essencial um controle das propriedades estruturais e ópticas dos semicondutores empregados. Nestes dispositivos, o dióxidode titânio é utlizado como semicondutor nas DSSC's por possuir um band gap larg que absorve luz em comprimentos de onda capazes de gerar pares elétron-buraco. Já o óxido de zinco é empregado como óxido semicondutor transparente por apresentar alto grau de transmitância optica. Filmes finos de TiO2 e ZnO foram sintetizados pela técnica sol-gel e depositadas por spin-coating em substratos de vidro com a finalidade de estudar as condições de deposição e investigar suas propriedades estruturais e ópticas. Os espécimes preparados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica confocal, microscopia de força atômica e espectroscopia na região do UV-Vis. As análises estruturais mostraram que a concentração de surfactante, os parâmetros de deposição dos filmes e as temperaturas de tratamento térmico empregadas têm grande influência sobre algumas propriedades dos filmes, sedo estas a aderência dos filmes no substrato vítreo, a fase cristalina formada, o tamanho de partícula e a uniformidade superficial dos filmes. Os estudos ópticos dos filmes de ZnO apresentaram um valor de band gap em acordo com os da literatura (3,3 e V) transmitância acima de 80%. Já os filmes de TiO2 apresentaram absorção em... / Abstract: Considering the rising demand for electricity and the environmental changes caused by the use of non-renewable energy sources, solar energy is presented as a good alternative to fossil fuels. Among the photovoltaic devides, dye sensitized solar cells (DSSC'S) use abundant in nature and low cost materials. Nevertheless, is necessary to improve the DSSC's by increasing their efficiency and making them marketable. To obtain a good efficiency in the device, it is also essential to control the structural and optical properties of the semiconductors employed. In these devices, the titanium dioxide is used as a semiconductor presenting a wide band-gap which absorbs light at wavelengths capable of genertaing electron-hole pairs. Zinc oxide is applied as a transparent conductor oxide which has high optical transmittance. Thin films of TiO2 and ZnO were synthesized by sol-gel route and deposited by spin-coating technique on glassy substrate in order to study the deposition conditions and investigate their structural and optical properties. The specimes were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy, atomic force microscopy and spectroscopyin the UV-Vis. Structural analysis showed that the surfactant concentration, the parameters of the film deposition and the heat treament temperatures employed had a major influence on the adhesion of the films at the glassy substrate, on the crystal phase formed, on the particle size and on the homegeneity of the film surface. The optical studies of ZnO showed a band gap value consistent with the literature (3.3 eV) and transmittance above 80%. TiO2 films exchibited absorption around 400 nm a high gap for the anatase crystalline phase of 4.1 eV, due to the presence of brookite phase. TiO2-ZnO films presented the same values for TiO2 films of 4.1 eV / Mestre

Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Alejandra Hortencia Miranda Gonzáles / Banca: Francisco Eduardo Gontijo Guimarães / Banca Alexandre Fontes da Fonseca / Resumo: Este trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver materiais para aplicações em células solares de terceira geração. Os materiais sintetizados são derivados de fulereno, óxido de titânio e nanopartículas híbrido (óxido@polímero). Os polímeros derivados de fulereno, de tipo n, foram planejados para conter C60 na cadeia principal. Três produtos diferentes foram obtidos, variando o comprimento da cadeia alquílica do co-monômero utilizando uma nova rota de polimerização. Os dispositivos fotovoltaicos foram preparados utilizando a configuração de heterojunção no volume e a maior eficiência alcançada foi de 1,84 %, o que representa um desempenho promissor para um novo material. As nanopartículas de dióxido de titânio foram sintetizadas usando a técnica hidrotermal assistida por micro-ondas em diferentes condições reacionais, tais como pH, temperatura e tempo, de modo a obter a morfologia nano dimensionada bem definida, rendimentos elevados e alta área superficial. Além disso, estudou-se a influência dos íons Na+ no crescimento cristalino dos óxidos e em sua morfologia, onde foram obtidas nanopartículas, estruturas tipo agulas e estruturas tipo nanotubos. As nanopartículas híbridas foram sintetizadas utilizando os óxidos sintetizados e um polímero, P3HT, funcionalizado de modo a ligar-se covalentemente aos óxidos. As nanopartículas foram opticamente caracterizadas e concluímos que estas podem ser utilizadas para estudar a transferência de carga em sistemas híbridos. / Abstract: This work aims to study and develop materials for applications in third generation solar cells. The synthesized materials are fullerene derivatives, titanium oxide, and hybrid (polymer@oxide) nanoparticles. The fullerene derivatives, n-types polymers, were designed to contain C60 in the main chain. Different products were obtained, varying the comonomer alkyl length using a new polymerization route discovery in this work. The photovoltaic devices were prepared using the bulk heterojunction configuration and the highest efficiency reached was 1,84%, representating a very promising performance for a novel materials. The titanium dioxide nanoparticles were synthesized using microwave assisted hydrothermal technique in different reaction condition, such as pH, temperature and time, in order to obtain well defined nano-sized morphologies, high yields and high surface areas. Also, it was investigated the influence of the Na+ions on the crystalline growth and morphologies of the oxides, where nanoparticles, needles and nanotube-like structures were obtained. The hybrid nanoparticles were synthesized using the prepared oxides and a P3HT functionalized in order to bond covalently with the the oxides. The nanoparticles were optically characterized and concluded to be possible to use for studies of charge transfer in hybrid systems / Doutor

O estudo de nanopartículas plasmônicas de ouro sob o ponto de vista conceitual foi o foco desta tese, explorando principalmente os efeitos do envoltório molecular e a intensificação dos espectros SERS tendo em vista aplicações em sensoriamento químico. Como moléculas sonda, foram selecionadas espécies multifuncionais, como a 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina (TMT), 4,5-diamino-2,6- dimercaptopirimidina (DadMcP ou Dad) e a mercaptoetilpirazina (PZT), que apresentam grupos tióis capazes de ancorar nas nanopartículas de ouro, deixando outros sítios livres para interagir com substratos e complexos metálicos. Observou-se que o envoltório molecular formado no método de Turkevich, é bastante dependente das condições de síntese, tendo sido possível detectar a presença do intermediário da reação de oxidação do citrato na superfície das nanopartículas, sob condições controladas, influenciando drasticamente o comportamento SERS. Foi feito um estudo sistemático da molécula sonda 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina ancorada nas nanopartículas de ouro, tanto por troca da camada passivante (citrato), como por síntese in situ com e sem agente redutor. Esses sistemas foram investigados, sob diferentes condições, como sensores SERS para metais. Esse estudo foi ampliado para a molécula sonda 4,5-diamino-2,6-dimercaptopirimidina (DadMcP), explorando a influência do tempo na coordenação dessa espécie na superfície e o efeito de diferentes eletrólitos nos processos de agregação. Finalmente, foram apresentadas fortes evidências da ocorrência de processos fotoinduzidos envolvendo as nanopartículas funcionalizadas, com destaque para a mercaptoetilpirazina (PZT), cujo comportamento mostrou-se bastante inusitado, gerando filmes fotoagregados sob influência da luz UV com possível aplicação em fotolitografia. / The study of plasmonic gold nanoparticles under the conceptual point of view was the focus of this thesis, exploring mainly, the effects of molecular shell and the intensification of SERS spectra aiming at applications in chemical sensing. For the probe molecules, multifunctional species were selected, such as a 2,4,6-trimercapto- 1,3,5-triazine (TMT), 4,5-diamine-2,6-dimercaptopyrimidine (DadMcP or Dad) and mercaptoethylpyrazine (PZT) which present thiol groups able to anchor onto gold nanoparticles, leaving available sites for further interaction with substrates and metal complexes. It was observed that the molecular shell in Turkevich\'s method is very dependent on the synthesis condition, being possible to detect the intermediate product of citrate oxidation reaction in the nanoparticle surface, under controlled conditions, dramatically influencing the SERS behavior. A systematic study was conduct with the probe molecule 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine anchored to gold nanoparticles either by changing the passivating layer (citrate), or for in situ synthesis with and without a reducing agent. These systems were investigated under different conditions as SERS sensors for metals. This study was extended to the probe molecule 4,5-diamine-2,6-dimercaptopyrimidine, exploiting the influence of time in the coordination of such species and also the effect of different kinds of eletrolytes in the aggregation process. Finally, it has been presented strong evidences for the occurence of photoinduced processes involving functionalized nanoparticles with emphasis on mercaptoethylpyrazine, whose bahavior has proved to be very unusual, generating photoaggregated films under UV light influence, with possible applications in photolithography.

A primeira parte do estudo consistiu em caracterizar as amostras de termoplástico elastomérico poliéster (TPE-E) modificadas via irradiação gama (γ) em presença de atmosfera de oxigênio e irradiadas com fonte de 60 Co nas doses de 5, 10, 20, 30, 50 e 100 kGy. Na segunda parte foram realizadas as caracterizações das dispersões coloidais de prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_SiO2) e do óxido de zinco aditivado com prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_ZnO). Na terceira e última parte, as concentrações de 250, 500, 1000 e 5000 ppm, em massa , de AgNPs_SiO2, idem para AgNPs_ZnO, foram misturados mecanicamente por 30 minutos com 1 % em massa de óleo ALKEST TW 80, 0.3 % em massa de anti-oxidante Irganox 1010 e grânulos de TPE-E, posteriormente processados, independentemente, via injeção plástica, extrusão monorosca e irradiação com prensagem a quente. As técnicas de caracterização utilizadas no trabalho foram: espectroscopia no infravermelho (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WD-XRF), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MEV-EDS), microscopia eletrônica de transmissão com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MET-EDS), índice de fluidez (MFR) e ensaios de tração. As amostras de TPE-E irradiadas apresentaram diminuição da temperatura de degradação (Tonset) e do índice de fluidez (IF) com o aumento da dose de irradiação. Foi possível observar nos resultados obtidos por espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda a presença de prata nos compostos de sílica pirogênica e de óxido de zinco com sílica pirogênica. Todas as amostras de TPE-E contendo aditivos AgNPs_SiO2 e AgNPs_ZnO obtidas pelas diferentes técnicas apresentaram atividade bactericida para bactéria Gram-negativa Escherichia coli (E.Coli) e a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus (S.Aureus), sendo os melhores resultados obtidos nos filmes de TPE-E irradiados e prensados com 0.5 % de AgNPs_ZnO com doses de 20 e 50 kGy e 0.5 % AgNPs_SiO2 com doses de 0 e 20 kGy. / The first part of the study consisted of characterizing samples of thermoplastic polyester elastomeric polyester (TPE-E) modified by gamma irradiation (γ) in the presence of oxygen atmosphere and irradiated with a 60 Co source at doses of 5, 10, 20, 30, 50 and 100 kGy. In the second part, the characterization of the colloidal dispersion of silver silicon adsorbed pyrogenic silica (AgNPs_SiO2) and the zinc oxide added with colloidal dispersion of metallic silver adsorbed on silica pyrogen (AgNPs_ZnO). In the third and final part, concentrations of 250, 500, 1000 and 5000 ppm, mass%, of AgNPs_SiO2, identical to AgNPs_ZnO, were mixed mechanically for 30 minutes with 1% by mass of ALKEST TW 80 oil, 0.3% by mass of Irganox 1010 anti-oxidant and TPE-E granules, further processed independently, via plastic injection, monosulfur extrusion and irradiation with hot pressing. The characterization techniques used in the work were: infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry by wavelength dispersion WD-XRF), scanning electron microscopy with X-ray energy dispersion spectroscopy (SEM-EDS), transmission electron microscopy with X-ray energy dispersion spectroscopy (TEM-EDS), melt flow index (MFR) and traction tests. The irradiated TPE-E samples showed a decrease in degradation temperature (Tonset) and melt flow index (IF) with increasing irradiation dose. It was possible to observe in the results obtained by X-ray fluorescence spectrometry by wavelength dispersion the presence of silver in the silica pyrogenic compounds and of zinc oxide with pyrogenic silica. All the TPE-E samples containing additives AgNPs_SiO2 and AgNPs_ZnO obtained by the different techniques presented bactericidal activity for Gram-negative bacteria Escherichia coli (E.Coli) and Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus (S.Aureus), being the best results obtained in the TPE-E films irradiated and pressed with 0.5% AgNPs_ZnO at doses of 0, 20 and 50 kGy and 0.5% AgNPs _SiO2 at doses of 0 and 20 kGy.

Pacientes com queimaduras e outras lesões cutâneas de grande extensão apresentam alta propensão a infecções multirresistentes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é a obtenção de nanopartículas de quitosana carregadas com composto derivado de 5-nitro-heterocíclico com estrutura análoga à nifuroxazida, N\'-((5-nitrofurano-2-il)metileno)-2-benzidrazida (C-H), que apresentou importante atividade frente a diversas cepas de bactérias multirresistentes. Por sua vez, a quitosana é um biopolímero com atividade antimicrobiana, analgésica, regeneradora tecidual e que, mediante contato com exsudato de lesões cutâneas forma filmes hidrogéis protetores no local de aplicação, sendo estas atividades importantes para a prevenção e tratamento de infecções e da exsudação excessiva de lesões de grande extensão. As nanopartículas de quitosana carregadas com o composto (Nps-H) foram obtidas pelo método de gelificação iônica com tripolifosfato de sódio como agente reticulante, variando a concentração de NaCl e polissorbato 80 do sistema, orientada por análise fatorial. As Nps-H obtidas foram caracterizadas por Dynamic Light Scattering (DLS) para determinação do tamanho, índice de polidispersão (IPD) e potencial zeta (ζ). A eficiência de encapsulação (EE%) foi determinada por espectrofotometria UV/VIS a 370 nm por método indireto. Entre os experimentos desenvolvidos, aquele que apresentou os melhores resultados resultou em partículas de tamanho médio de 321 d.nm, IPD 0,18, Pζ +37 mV e EE% de 48%. A morfologia e superfície das Nps-H foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e mostraram que as Nps-H são esféricas e de superfície irregular. A partir da obtenção e caracterização das Nps-H determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) das Nps-H, do composto livre (C-H) e das nanopartículas de quitosana vazias (Nps-Cs) por método colorimétrico e microdiluição frente às cepas de Staphylococcus aureus ATCC 29213, hVISA e ORSA. As Nps-H apresentaram atividade bastante superior comparando-se ao C-H e as Nps-Cs frente às cepas de S. aureus estudadas. Com vista à preparação de uma formulação farmacêutica estável, partiu-se para a liofilização das Nps-H e com esse objetivo realizou-se análises térmicas das Nps-H por Differential Scanning Calorimetric (DSC) para determinação das temperaturas de transição vítrea e eutética (Tg\' e Teut) e análise por criomicroscopia para determinação da temperatura de colapso (Tcol). Amostras de Nps-H com lio/crioprotetores glicina, lactose e sacarose a diferentes concentrações foram liofilizadas a -40 ºC a 100 mTorr. As amostras de Nps-H com lactose e sacarose ambas a 2,5% e 5% demonstraram preservar as características originais das Nps-H após o processo de liofilização. Observou-se, com os resultados obtidos neste trabalho que as Nps-H representam uma promissora alternativa na prevenção e tratamento de pacientes com lesões cutâneas infeccionadas por bactérias multirresistentes e no controle da exsudação excessiva, principalmente por suas atividades terapêuticas em conjunto, diminuindo a mortalidade e morbidade desses quadros. / Patients with burns and others extensive skin lesions show high propension to multiresistant infections. In this context, the aim of this project is to obtain chitosan nanoparticles carried with 5-nitro-heterocyclic derivate with structure analogue to nifuroxazide N\'-((5-nitrofuran-2-yl) methylene)-2-benzhydrazide, that showed important activity against multiresistant bacteria strains. In its turn, the chitosan is a biopolymer with antimicrobial, analgesic, tecidual regenerator activities and by contact with excessive burns and extensive skin lesions exsudate process, form protective hydrogel films on place of application, being these activities important to infection and excessive exsudate treatment and prevention of extensive burns and lesions. The chitosan nanoparticles carried with compound (Nps-H) were obtained by ionic gelation method with sodium tripolyphosphate as crosslinker agent, varing the NaCl and polysorbate 80 concentrations in the system, oriented by factorial analyze. The Nps-H obtained were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS) to size determination, polydispersion index (PDI) and zeta potential (ζ-P). The encapsulation efficiency (EE%) were determined by spectrophotometry UV/VIS at 370 nm by indirect method. Bepolissorbato the experiments developed, the one who showed the best results, resulted in particles with size of 321 d.nm, PDI of 0,18, ζ-P of +37 mV and EE% of 48%. The Nps-H morphology and surface were analyzed by Scanning Electronic Microscopy (SEM) and showed that Nps-H are spherical and with irregular surface. Starting of Nps-H obtain and characterization were determined the Nps-H, free compound (C-H) and empty chitosan nanoparticles (Nps-Cs) Minimal Inhibitory Concentrations (MIC) by colorimetric method and microdilution against Staphylococcus aureus ATCC 29213, ORSA and hVISA strains. The Nps-H showed the superior activity comparing to C-H and Nps-H against all strains tested. With a view to preparation of stable pharmaceutic formulation, started to Nps-H freeze-drying and with this aim, were realized Nps-H thermal analyzes by Differential Scanning Calorimetric (DSC) to determine glass transition and euthetic temperatures (Tg\' and Teut) and the cryomicroscopy analyze to determine collapse temperature (Tcol). The Nps-H samples with lyo/cryoprotectants as glycine, lactose and sucrose at different concentrations were lyophilized at -40 ºC at 100 mTorr. The Nps-H samples with lactose and sucrose both at 2,5% and 5% demonstrated to preserve the original Nps-H characteristics after freeze-drying process. Were observed, with the results obtained in this project that Nps-H represent the promising alternative to prevention and treatment of patients with infected skin lesions by multiresitant bacteria and to control of excessive exudate process, mainly by their therapeutic activities combined, decreasing the mortality and morbidity of these cases.

Orientador: Ewerton Garcia de Oliveira Mima / Resumo: Este estudo avaliou os efeitos fotodinâmicos da curcumina (CUR) encapsulada em nanopartículas poliméricas (NP) em um modelo murino com infecção prolongada de candidose bucal. NP de CUR foram sintetizadas utilizando o polímero poli-ácido lático (PLA) e sulfato de dextrana (DEX). Brometo de cetiltrimetil-amônio foi também utilizado para NP catiônicas. Para caracterização dessas formulações, foram determinadas as propriedades fisicoquímicas (tamanho, polidispersão e potencial zeta), testes de eficiência de encapsulamento, espectro de absorção, fotoestabilidade e liberação. Um total de 140 camundongos fêmeas com 6 semanas de vida foram imunossuprimidos e inoculados com uma cepa padrão de Candida albicans (Ca) em uma concentração de 1x107 unidades formadores de colônias por mililitro (UFC/mL) na região dorsal da língua. Para a Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (aPDT), uma das formulações sintetizadas ou CUR livre foi aplicada no dorso lingual dos animais que, após 20 min, foram irradiados com uma fonte de luz LED azul a 37,5 J/cm2 (grupo F+L+). Animais adicionais foram tratados somente com uma das formulações ou CUR livre sem luz (F+L-), Nistatina 1 vez ao dia (NIS1x), Nistatina 4 vezes ao dia (NIS4x) ou não receberam nenhum tratamento (controle). Em todos os grupos, os procedimentos foram realizados em 5 dias consecutivos. Após a última aplicação do tratamento, coletas da língua dos animais foram plaqueadas em meio de cultura específico (CFU/mL). Os animais foram eutanasiados 2... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aims of this study were to synthetize and evaluate the antimicrobial photodynamic effects of curcumin (CUR) encapsulated in polymeric nanoparticles (NP) on a murine model with prolonged infection of oral candidosis. CUR-NP was synthesized using poly-lactic acid (PLA), and dextran sulfate (DEX). Cetyltrimethylammonium bromide was used for cationic NP. To characterize the formulations, the physicochemical properties (size, polydispersity and zeta potential) were determined and tests of encapsulation efficiency, absorption spectrum, photostability (photodegradation of CUR) and release were also performed. The effectiveness of CUR-NPmediated aPDT was evaluated in a murine model of oral candidiasis. Female mice (N = 140) were immunosuppressed and inoculated with C. albicans (Ca) to induce oral candidosis. For aPDT, formulations or free CUR was applied on the dorsum of tongue and, after 20 min, illumination at 37.5 J/cm2 was performed (F+L+ group). Additional animals were treated only with formulations or free CUR without light (F+L-), nystatin once a day (NYS1x), nystatin four times a day (NYS4x) or received no treatment (control). In each group, procedures were performed for 5 consecutive days. After the last treatment application, microbial samples were plated in specific agar media (CFU/mL). The animals were euthanatized 24 hours and 7 days after the treatments for histological evaluation and expression of cytokeratins (CK) 13 and 14 by immunohistochemistry (IHC). Data [log10(CFU/mL)] were analyzed by ANOVA/Welch and Games-Howell (α = 5%). After synthesis CUR-NP had appropriate pharmacotechnical nanometric properties, mean values of size, polydispersity, and zeta potential were 225.38; 0.15 and -30.96 mV; 248.12; 0.21 and +35.84 mV, respectively for anionic and cationic CUR-NP. Encapsulation efficiency of 60.84% and 73.81% ...[Complete abstract electronic access below) / Mestre

Neste trabalho foram sintetizados vidros à base de óxidos de metais pesados dopados com os íons terras raras Sm3+ e Pr3+ e foi realizado um estudo das propriedades espectroscópicas e estruturais sobre a influência da incorporação de nanopartículas de ouro e de altas pressões. As diferentes famílias vítreas foram sintetizadas a partir de precursores óxidos em pó devidamente pesados tendo em conta o balanço estequiométrico. As nanopartículas metálicas de ouro foram produzidas via implantação iônica e via incorporação de Au2O3 na mistura dos óxidos de partida dos vidros sintetizados, seguida de tratamentos térmicos apropriados. As propriedades estruturais e espectrais foram investigadas através de análise térmica diferencial (ATD), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção UV-VIS-NIR, fotoluminescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados obtidos demonstram que os sistemas vítreos sintetizados possuem excelentes propriedades térmicas e canais eficientes de emissão nas regiões do visível e infravermelho próximo. A presença das nanopartículas de ouro induz mudanças nos espectros de emissão dos íons terras raras devido às oscilações coletivas dos elétrons livres do metal interatuando com o campo eletromagnético ao redor dos íons Sm3+ e Pr3. Altas pressões causam uma densificação na matriz hospedeira. A consequente diminuição da distância interatômica entre íons seria responsável pelo decréscimo observado na intensidade dos espectros de emissão provavelmente devido à diminuição na população dos níveis 4G5/2 para o íon Sm3+ e 3P0-1D2 para o íon Pr3+ através de mecanismos não radiativos. / In this work heavy metal oxide glasses doped with Sm3+ and Pr3+ were synthesized. The spectroscopic and structural properties were investigated under the influence of gold nanoparticles and high pressure. The glass families were synthesized from the powder of the oxide precursors weighed properly considering the stoichiometric balance. The metallic gold nanoparticles were produced via ion implantation and through the incorporation of Au2O3 in the mixture of starting oxides in glasses synthesized, followed by appropriate heat treatments. The structural and spectral properties were investigated by differential thermal analysis (DTA), X diffraction rays (XRD), Raman spectroscopy, UV-VIS-NIR absorption, photoluminescence, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results demonstrated that the synthesized vitreous systems have excellent thermal properties and efficient emission channel in the visible and near infrared regions. The presence of gold nanoparticles induced changes in the rare earth emission spectra due to the collective oscillations of free electrons of the metal interacting with the electromagnetic field around the Sm3+ and Pr3+ ions. High pressure causes a densification in the host matrix. The consequent decrease in the interatomic distance between ions would be responsible for the decrease of the emission intensities observed probably due to a depopulation of 4G5/2 level to Sm3+ ion and 3P0-1D2 for the Pr3+ ion.

Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-11-01T13:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kisner_Alexandre_D.pdf: 7108475 bytes, checksum: c8b021ab9cbe477b1fe0b4f1abf6fd48 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Transistores de efeito de campo (FETs) modificados com nanoeletrodos de Au representam uma excelente ferramenta para o estudo eletrofisiológico de células, uma vez que as características da dimensionalidade destes últimos são comparáveis às espécies celulares a serem detectadas e medidas múltiplas podem ser realizadas simultaneamente. Neste trabalho, foram fabricados transistores de efeito de campo com três diferentes tipos de superfície em suas regiões de porta, transistores com somente SiO2, SiO2 e Al2O3 anódica porosa, e ainda SiO2-Al2O3 contendo nanopartículas de Au dentro de seus poros. Os transistores foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura assim como por medidas elétricas convencionais. Estas últimas demonstraram que os processos de anodização e deposição de nanopartículas em sua superfície não comprometem as suas propriedades elétricas. Os transistores com portas nanoporosas foram modificados com torisinase e empregados como biossensores para a detecção de dopamina. Os resultados demonstraram que estes FETs podem detectar dopamina num alcance de concentração normalmente encontrado durante a liberação destas moléculas por células neurais. Transistores com nanopartículas de Au foram empregados na detecção de serotonina utilizando-se uma metodologia de interação eletrostática através de monocamadas auto-organizadas, o que é ainda pouco explorado com FETs. Esta permitiu a detecção de serotonina num alcance linear de 0,1 a 2 µmol L. Experimentos envolvendo a adesão celular e a detecção de prótons liberados por vesículas de células PC12 foram conduzidos, e demonstraram que os processos interfaciais entre as células e os transistores apresentam um dependência das propriedades capacitivas da superfície, e que a presença das nanopartículas pode aumentar a sensibilidade elétrica da porta dos transistores. Estes efeitos interfaciais influenciaram diretamente na razão sinal-ruído da leitura de sinais de exocitose e sugerem que o uso de transistores nanoestruturados representa uma ferramenta promissora para análise deste tipo de célula in vitro / Abstract: Field effect transistors modified with Au nanoparticles represent an excellent tool to electrophysiology analyzes. Because the dimensions of the devices are comparable to the size of the cells, multiple measurements can be performed simultaneously. In this work, field effect transistors were fabricated with three different kinds of surface in their gates, i.e. transistor with only SiO2, SiO2 and porous anodic Al2O3, and SiO2-Al2O3 with Au nanoparticles embedded into the pores of Al2O3. The characterization of the transistors was performed by electron microscopy analysis and conventional electrical characterization. The last one showed that the anodization process and the Au nanoparticles deposition on surface of the transistors did not affect the electrical properties of the devices. The transistors presenting gates with only SiO2-Al2O3 were modified with tyrosinase and employed as biosensors to detect dopamine. The results of these analysis showed that the devices can detect dopamine in a range of concentration usually found when these molecules are released from neuronal cells. Transistors with Au nanoparticles were also applied as biosensors to detect serotonin. In doing so, the surface of the nanoparticles were modified with self-assembled monolayers that were able to interact with serotonin through electrostatic interactions. Although this approach is scarcely exploited with transistors, it showed promising results. For instance, serotonin could be detect in a linear range of concentration from 0,1 to 2 µmol L. Experiments to analyze the cell adhesion on transistors and detect the release of protons from the extruded matrix of vesicles from PC12 cells were performed and demonstrated that the interfacial processes between cells and transistors were dependent on the capacitive properties of the surface. The presence of nanoparticles can enhance the electrical sensitivity of the gates from the devices. These interfacial effects presented a relationship with the signal to noise ratio of the exocytotic signals measured for vesicles release and suggested that the employment of nanostructurated transistors are promising tools to analyze these events from PC12 cells in vitro / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências