Investigamos a passivação superficial do Germânio visando ao uso em Nanoeletrônica, que requer: (i) preparação de uma superfície plana e isenta de contaminantes e (ii) crescimento ou deposição de um dielétrico termodinamicamente estável em contato com o substrato nos ambientes e temperaturas usuais na fabricação de dispositivos. Na primeira etapa do estudo, testamos diferentes hidrácidos halogênicos associados com água deionizada (DI) e soluções oxidantes para remover o óxido de germânio nativo, invariavelmente formado quando da exposição do substrato ao ambiente. Utilizando espectroscopia de fotoelétrons, observamos que HF, HBr e HCl em alta concentração removem o óxido nativo, restando uma pequena quantidade de O e C sobre a superfície. Oxigênio foi removido com aquecimento em ultra-alto vácuo a 400°C durante 30 min, porém esse procedimento não eliminou completamente o C. Verificamos que H2O2 oxida a superfície, porém produz GeOx (x < 2), e DI remove GeO2, porém não remove GeOx. O procedimento: (i) imersão em HF 40% durante 5 min e (ii) jato de DI produz superfície livre de óxido e com rugosidade aceitável para uso em nanoeletrônica. Na segunda etapa do estudo, partimos para oxidação térmica do Ge e tratamentos térmicos pós-oxidação em ambientes reativos (O2 e NH3) com vistas à formação de filmes finos dielétricos. Utilizando espectrometria de retroespalhamento Rutherford e microscopia de força atômica, observamos que oxidar o Ge em 100 mbar de O2 seco e acima de 500°C provoca evidente sublimação do óxido. Análise com reações nucleares combinadas com tratamento térmico em 18O2 evidenciou a existência de defeitos na superfície do óxido e junto à interface com o substrato; a nitretação proposta (120 mbar de 15NH3 durante 120 min a 500°C) incorpora pequena quantidade de N ao longo de toda a espessura do óxido. Esses resultados, em particular no que se refere ao transporte atômico de O e N, contribuem para a compreensão dos processos potencialmente úteis do ponto de vista tecnológico, mas que na literatura existente são apresentados de modo bastante divergente. / We investigated the surface passivation of Germanium aiming at applications in nanoelectronics, which requires: (i) the preparation of a clean and smooth surface and (ii) the growth or deposition of a dielectric that is thermodinamically stable in contact with the substrate in the temperatures and environments found in device fabrication. In the first part of this study, we tested different hydrogen halides associated with deionized water (DI) and oxidizing solutions to remove native germanium oxide, invariably formed due to substrate exposure to the ambient. Using photoelectron spectroscopy, we observed that HF, HBr, and HCl in high concentration remove the native oxide, leaving a small amount of residual O and C on the surface. Oxygen was removed by heating to 400°C for 30 min in ultra high vacuum; this procedure, however, did not eliminate C completely. We verified that H2O2 oxidizes the substrate surface, producing GeO2 and GeOx (x < 2), and DI removes GeO2 but does not remove GeOx. The procedure: (i) immersion in HF 40% for 5 min and (ii) DI rinse produces a surface that is free of oxide and whose roughness is acceptable for nanoelectronics. In the second part of this study, we did thermal oxidation and reactive post-oxidation thermal annealing in O2 and NH3 aiming at thin dielectric films. Using Rutherford backscattering spectrometry and atomic force microscopy we observed that oxidizing Ge under 100 mbar of dry O2 above 500°C leads to sublimation of the oxide. Nuclear reaction analysis combined with thermal annealing in 18O2 evidenced defects in the oxide surface and at the oxide/semiconductor interface; the proposed nitridation (120 mbar of 15NH3 for 120 min at 500°C) introduces a small amount of N over the whole oxide thickness. These results, particularly with respect to the atomic transport of O and N, contribute to the mechanistic understanding of the processes that are potentially useful in technology but appear in a conflicting manner in the current scientific literature.

Submitted by Valdinei Souza (neisouza@hotmail.com) on 2016-12-19T20:11:19Z No. of bitstreams: 1 Valdineia Barreto Ferreira - Tese de doutorado.pdf: 8736870 bytes, checksum: 32f4bd213d5976531c9b830e36492083 (MD5) / Approved for entry into archive by Juarez Cardoso da Silva (juarez.cardoso@ufba.br) on 2017-01-03T16:29:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Valdineia Barreto Ferreira - Tese de doutorado.pdf: 8736870 bytes, checksum: 32f4bd213d5976531c9b830e36492083 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-03T16:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valdineia Barreto Ferreira - Tese de doutorado.pdf: 8736870 bytes, checksum: 32f4bd213d5976531c9b830e36492083 (MD5) / A busca pelo entendimento de termos e conceitos como e-Science, práticas colaborativas para inovação, Nanotecnologia e políticas públicas para CT&I, esses carregados de subjetividades e encorpados por um poder revolucionário, foi o sinal de alerta de que o conhecimento a eles pertinente precisava vir à tona. A realização de pesquisas que visam identificar práticas colaborativas contemporâneas na ciência, as quais ocorrem nos ambientes colaborativos institucionais, é recorrente na agenda de estudo de diversos domínios científicos. Esses estudos agregam alguns dos elementos que caracterizam o fazer científico contemporâneo repleto de atores e actantes. Buscou-se, desse modo, analisar a e-Science e as práticas colaborativas voltadas à inovação e a ela associadas, no âmbito dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs) da área de Nanotecnologia, apoiados pelo Programa Nacional de Ciência e Tecnologia. Essa análise pretendeu a inserção desses temas na agenda de discussão da Ciência da Informação, além proporcionar um ganho no acréscimo de conhecimento, tanto para a área investigada quanto para a comunidade científica em geral. Garantiu-se a viabilidade do estudo com o levantamento dos institutos contemplados no Programa INCT e dos pesquisadores atuantes no quadro; identificação das práticas e redes colaborativas para inovação efetiva dos pesquisadores dos INCTs selecionados; levantamento da produção científica dos pesquisadores dos INCTs no período que compreendeu os anos 2008 a 2014; identificação da infraestrutura e suporte para pesquisa proveniente da implantação dos institutos e sua correlação com o modelo de infraestrutura e-Science, assim como a relação de causalidade com a política de fomento para pesquisa do Programa INCT; e a identificação da evidência de práticas colaborativas para inovação e produção científica realizada nos institutos investigados, além da repercussão da e-Science como modelo de fomento para pesquisas no Brasil. Fundamentou-se, para realização da pesquisa, na Teoria Ator-Rede, embasamento teórico-metodológico combinado com a estratégia da triangulação metodológica. Conclui-se que a evidência contemporânea da transitoriedade das práticas colaborativas tradicionais, potencializadas pela utilização dos artefatos tecnológicos contemporâneos, repercutem positivamente na produção científica, no estabelecimento e na solidificação das redes colaborativas para inovação dos pesquisadores dos INCTs investigados. Entretanto, o modelo e-Science, com todo seu potencial tecnológico e revolucionário, ainda não está efetivamente inserido em contextos considerados como domínios característicos de tecnologia de ponta, como os INCTs de Nanotecnologia, ambiente no qual ainda predominam os tradicionais recursos do fazer científico. Contudo, apesar de o modelo e-Science não ser estruturante das práticas colaborativas para inovação desses pesquisadores no momento, não há impedimento algum de assim se tornar no futuro. / ABSTRACT: The search for understanding terms and concepts of e-Science, collaborative practices for innovation, Nanotechnology and public policies for CT&I, these loaded with subjectivities and stocked with a revolutionary power, was the alert that relevant knowledge from them had to be brought up. The execution of research that aim to identify contemporary collaborative practices in science, which happen in institutional collaborative environments, is recurrent in the study agenda of several scientific domains. These studies add some elements which characterize the contemporary scientific making, full of acting actors. It was pursued, this way, to analyse the e-Science and the collaborative practices focused on innovation associated to them, in the scope of the National Institutes of Science and Technology (INCTs) in the field of Nanotechnology, supported by the National Program of Science and Technology. This analysis intended to insert these topics in the Information Science discussion agenda, also providing a gain in knowledge, both to the field under study and to the scientific community in general. It was guaranteed the viability of the study with the survey of the contemplated institutes in the INCT Program and the acting researchers in the scene; collaborative practices and networks identification for the effective innovation of the INCT‘s selected researchers; scientific production survey of the INCTs‘ researchers between 2008 and 2014; infrastructure identification and research support from the institutes implantation and its correlation with the e-Science infrastructure model, as well as the causality relation to the research promotion policies of the INCT Program; and the identification of evidences of collaborative practices for innovation and scientific production conducted in the investigated institutes, as well as the repercussion of e-Science as research promotion model in Brazil. It was grounded, for the research execution, in the Actor-Network Theory, theoretical-methodological basis combined with the methodological triangulation strategy. It was concluded that the contemporary evidence of traditional collaborative practices transience, potentiated by the use of contemporary technical artifacts, reverberate positively in scientific production, in the establishment and solidification of collaborative networks for innovation of the investigated INCTs‘ researchers. However, the e-Science model, with its full technical and revolutionary potential, is still not effectively inserted in contexts considered as characteristic domains of latest technology, as the INCTs of Nanotechnology, environment in which traditional resources of scientific making still prevail. Nevertheless, although the e-Science model is not collaborative practices structuring for the innovation of these researchers at the moment, there is no impediment of becoming one in the future.

Made available in DSpace on 2014-05-29T12:01:36Z (GMT). No. of bitstreams: 4 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 0000048.pdf: 3471271 bytes, checksum: 724b1042a6146f4f4efee4e4644270d0 (MD5) 0000048.pdf.txt: 428042 bytes, checksum: 5ac2bbcbac3dc86ab9eea6b2724615c6 (MD5) 0000048.pdf.jpg: 1394 bytes, checksum: a1a827cb8afd5bc649b06b2c71c272c8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Introdução: A nanotecnologia caracteriza-se pela utilização das propriedades de materiais em nanoescala que diferem das propriedades dos átomos individuais, moléculas e da matéria a granel, para criar melhores materiais, dispositivos e sistemas que exploram essas novas propriedades. Objetivo: Analisar e caracterizar a produção tecnológica sobre nanotecnologia, no período de 1990 a 2011, através de patentes depositadas no Brasil; as ações empreendidas na adequação e modernização do marco regulatório no país. Também foram analisados os riscos e demais aspectos inerentes à saúde pública. Percurso metodológico: Esta pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo exploratório com o uso de dados secundários obtidos na base de patentes do INPI, base de patentes da Derwent Innovations Index® e documentos da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resultado: Na primeira fase, foram identificadas as aplicações dos pedidos de patentes relacionados à nanotecnologia, com destaque para as relacionadas à área de saúde, depositadas no INPI no período de estudo. Na segunda fase, foram conhecidas as demandas de patenteamento em nanotecnologia no INPI, com ênfase aos nanofármacos, e discutidos os riscos gerais associados a aplicações de nanotecnologia e os déficits do processo de gerenciamento do risco, visando propor recomendações de possíveis estratégias para a gestão de risco de nanopartículas, em destaque para os governos, indústria, organizações nacionais e outras partes interessadas. / Na terceira fase foi realizada uma discussão teórica sobre a produção científica sobre os riscos e benefícios das Nanotecnologias para concessão de patentes e comercialização de produtos com nanopartículas. Conclusão: A tese fomenta o debate científico sobre questões do desenvolvimento e aplicação de nanoprodutos para a elaboração de futuras políticas públicas que visem adaptar e modernizar o quadro regulamentar sobre os riscos envolvendo nanomateriais, elemento estratégico para a política de Ciência, Tecnologia e Inovação, bem como à saúde pública no Brasil.

SILVEIRA, José Valdenir da. Microrreatores e sensores de gases baseados em nanotubos de carbono. 2014. 138 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-09-12T20:16:40Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_jvsilveira.pdf: 17216086 bytes, checksum: b751845b2b9448eb6e67f9368f248e62 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-09-12T20:22:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_jvsilveira.pdf: 17216086 bytes, checksum: b751845b2b9448eb6e67f9368f248e62 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-12T20:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_jvsilveira.pdf: 17216086 bytes, checksum: b751845b2b9448eb6e67f9368f248e62 (MD5) Previous issue date: 2014 / This work exploits the fabrication, setup and tests of the micro-reactors and gas sensors based on carbon nanotubes. The configuration of the gas sensors was designed to allow the use of multi-walled carbon nanotubes - as commercially acquired, oxidized or decorated with nanoparticles – as sensor elements which have similar behavior to a sensor element formed of a single-walled carbon nanotube with large diameter (~ 20 nm). In this configuration, the nanotubes were deposited using dielectrophoresis technique with their ends supported on the edges of the electrodes and the central part suspended (bridged) over a gap ~ 1 m wide and ~5 m deep, in order to connect the ends of pre-produced standard metal electrodes. A new approach to improve the electrical and thermal contact between multi-walled carbon nanotubes deposited by dielectrophoresis and metal electrodes was developed by using heating spatially localized, through the use of laser radiation in the microRaman setup. Subsequent to deposition, the nanotubes were directly heated in the ambient atmosphere by a focused laser beam. The Raman signal of the nanotubes was used to determine the temperature reached in the process and this method has been used to improve the electrical contact with different electrodes (W, Ti and Au). The reduction in electrical resistance was up to three orders of magnitude, resulting in contact resistivity as low as ~ 0,1-1 kΩ.μm2, with the lowest values obtained for Au. A new method of simultaneous deposition of nanotubes and decoration with gold nanoparticles grown by electrochemical method is also presented. The method enables the production of hybrid structures with high potential for application in opto-electronic devices such as gas sensors, biosensors or photodetectors. The structural and morphological characterization of each sensor element used in this work was mainly made by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, Raman spectroscopy and electrical measurements. Sensing elements with different combinations of nanostructured materials (MWCNTs as commercially acquired, oxidized, or decorated with metal nanoparticles) were tested in inert (Ar or N2) and oxidant (O2) atmosphere. Crucial parameters for the proper functioning of gas sensors (specific response time/recovery, sensitivity, stability, reproducibility, etc.) were investigated based on the obtained experimental data. / O presente trabalho explora a fabricação, montagem e testes de micro-reatores e de sensores de gás baseados em nanotubos de carbono. A configuração dos sensores de gases foi planejada de modo a permitir o uso de nanotubos de carbono de muitas paredes – como adquiridos comercialmente, oxidados ou decorados com nanopartículas - como elementos sensores de comportamento semelhante a um elemento sensor formado por nanotubos de carbono de uma única parede e com grandes diâmetros (~20 nm). Nesta configuração, os nanotubos foram depositados utilizando a técnica dieletroforese com as pontas apoiadas sobre as bordas dos eletrodos e com a parte central suspensa (em ponte) sobre um gap de ~1 m de largura por ~5 m de profundidade, de modo a ligar as extremidades de eletrodos metálicos padronizados pré-produzidos. Uma nova abordagem para melhorar o contato elétrico e térmico entre nanotubos de carbono de múltiplas paredes depositados por dieletroforese e eletrodos de metal foi desenvolvida, usando aquecimento espacialmente localizado, através do uso de laser. Subsequentemente à deposição, os nanotubos foram diretamente aquecidos, em atmosfera ambiente, por um feixe de laser focado. O sinal Raman dos nanotubos foi usado para determinar a temperatura atingida no processo e este método foi utilizado para melhorar o contato elétrico com diferentes eletrodos (W, Ti e Au). A redução na resistência elétrica foi de até três ordens de magnitude, resultando em resistividade de contato tão baixa quanto ~ 0,1-1 kΩ.μm2, com os menores valores obtidos para Au. Um novo método de deposição de nanotubos com simultânea decoração por nanopartículas de ouro crescidas pelo método eletroquímico também é apresentado. O método possibilita obtenção de estruturas híbridas com alto potencial de aplicação em dispositivos opto-eletrônicos, tais como sensores de gases, biossensores ou fotodetectores. A caracterização estrutural e morfológica de cada elemento sensor usado neste trabalho foi feita principalmente por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia Raman e medidas elétricas. Foram usados elementos sensores com diferentes combinações de materiais nanoestruturados (MWCNTs como adquiridos comencialmente, oxidados, ou decorados com nanopartículas metálicas), testados em atmosferas inertes (N2 ou Ar) e oxidante (O2). Parâmetros determinantes para um bom funcionamento dos sensores de gás (tempos específicos de resposta/recuperação, sensibilidade, estabilidade, reprodutibilidade, etc) foram investigados com base nos dados experimentais obtidos.

Submitted by Gustavo Caixeta (gucaixeta@gmail.com) on 2017-03-01T18:05:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 12903121 bytes, checksum: 5b7d612f7d40ad7ffaa5c5615658ccf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-01T18:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 12903121 bytes, checksum: 5b7d612f7d40ad7ffaa5c5615658ccf9 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil / A síntese de nanopartículas de ouro (AuNps) através de copolímeros tribloco e do sal de ouro HAuCl 4 .3H 2 O foi estudada. O estudo cinético da formação de AuNps através dos copolímeros L64, F68, P123, L35, L31, 10R5, 17R4 e Poly(PEO-PPO) e o sal HAuCl 4 .3H 2 O, foi realizado. Foi avaliado o efeito da estrutura molecular desses copolímeros no processo de formação das AuNps, onde foi verificado que soluções aquosas de L64, F68, P123 e 17R4 misturadas, separadamente, com solução aquosa de HAuCl 4 .3H 2 O, formavam AuNps, enquanto que em soluções aquosas de L35, L31, 10R5 e Poly(PEO-PPO) misturadas, separadamente, com solução aquosa de HAuCl 4 .3H 2 O, não formavam AuNps. Para o copolímero tribloco L64, foram realizados estudos cinéticos nas temperaturas de 10, 15, 35 e 45oC. Aplicando os modelos de cinética de reações para o processo de redução do íon AuCl 4- , e para o processo de formação das AuNps, foi verificado que o processo de redução do íon AuCl 4- se ajusta ao modelo de reações de primeira ordem,enquanto que o processo de formação das AuNps não se ajusta a esse modelo e nem ao modelo de reações de segunda ordem. Além desse estudo de síntese de AuNps utilizando copolímeros, foi realizada, pela primeira vez, a síntese de AuNps em sistema aquoso bifásico (SAB). As AuNps foram sintetizadas primeiramente no SAB formado por L64+citrato de sódio+água. Um estudo cinético de formação das AuNps foi realizado com a fase superior (FS) desse SAB em diferentes pHs.Foi observado que à medida que o pH aumenta, mais AuNps são formadas. Posteriormente, a síntese foi realizada em outros SAB formados por L64 e diferentes eletrólitos. Foi observada a formação das AuNps nos SAB contendo citrato de sódio, tartarato de sódio, Li 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 e MgSO 4 , enquanto que não ocorreu formação de AuNps nos SAB contendo NaSCN, KSCN e ZnSO 4 . Finalizando, foram realizados experimentos para detecção de melamina em amostra de leite utilizando o SAB formado por L64+Citrato de sódio+água. A mudança de coloração da FS contendo as AuNps, foi observada na presença de melamina, sendo possível sua detecção. / The gold nanoparticles synthesis (AuNps) through triblock copolymers and the gold salt HAuCl 4 .3H 2 O was studied. The formation study kinetic of AuNps through copolymer L64, F68, P123, L35, L31, 10R5, 17R4 and Poly (PEO-PPO) and salt HAuCl 4 .3H 2 O was also performed. Was evaluated the molecular structure effect these copolymers in the nanoparticle formation process, where it was observed that aqueous solutions of L64, F68, P123 and 17R4, mixed separately with aqueous solutions HAuCl 4 .3H 2 O, formed AuNps, while in aqueous solutions L35, L31, 10R5 and Poly (PEO-PPO) mixed, separately, with aqueous solution HAuCl 4 .3H 2 O, no AuNps formation was observed. For the triblock copolymer L64, kinetic studies were carried out at temperatures of 10, 15, 35 and 45 oC. Applying models of reactions kinetics to reduction process of AuCl 4- ion, and to formation process of AuNps was observed that the reduction process of AuCl 4- ions fit reaction first order model, while the formation process AuNps, does not fit this model nor reaction second order model. Beyond this AuNps synthesis study through copolymers, was performed, for the first time, the AuNps synthesis in aqueous two phase system (ATPS). The AuNps were first synthesized in the ATPS formed by L64+sodium citrate+water. A kinetic study AuNps formation was performed with the top phase (TP) this ATPS at different pHs. Was observed that as the pH increases, more AuNps are formed. Subsequently, the synthesis was performed in other ATPS consisting of L64 and different electrolytes. Was observed the AuNps formation in the ATPS containing Sodium Citrate, Sodium Tartrate, Li 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 and MgSO 4 , while there was not AuNps formation in ATPS containing NaSCN, KSCN and ZnSO 4 . Finally, experiments for the melamine detection in milk sample were performed using the system formed by L64+sodium citrate+water. The FS color change containing the AuNps was observed in the presence of melamine, it is possible to detect.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-17T08:58:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1829933 bytes, checksum: a6268de1b287eb8c6a56602b80549db9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-17T08:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1829933 bytes, checksum: a6268de1b287eb8c6a56602b80549db9 (MD5) Previous issue date: 2013-07-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta a proposta de síntese e avaliação de novas nanoblendas de polidiacetilenos constituídos por monômeros de ácido 10,12- pentacosadiinóico (PCDA) e ácido 10,12-tricosadiinóico (TCDA) auto- organizados em meio anfifílico formado por soluções aquosas de copolímeros tribloco. As transições eletrônicas das nanoblendas foram estudadas em diferentes temperaturas e na presença de diferentes concentrações de NaOH e Na2CO3, examinando os seguintes parâmetros: resposta colorimétrica (RC) e variação de entalpia aparente de interação (∆H ap−int ). Os resultados mostraram ser possível modular a faixa de transição cromática das nanoblendas, induzida pela temperatura, utilizando copolímeros de diferentes estruturas e concentrações na etapa de síntese. Além disso, as RC das nanoblendas, sintetizadas em altas concentrações de L64, apresentaram-se mais sensíveis a presença dos eletrólitos em relação às nanoblendas, sintetizadas em baixas concentrações do copolímero, e às vesículas de polidiacetileno convencionais. Através da técnica de microcalorimetria de titulação isotérmica, a variação de entalpia associada com os processos de interação entre as nanoestruturas de PCDA ou TCDA e os eletrólitos foi também determinada. O valores exotérmicos de ∆H ap−int , obtidos na titulação com as vesículas, foram associados à desprotonação dos grupos carboxílicos da superfície da bicamada, e os valores endotérmicos de ∆H ap−int , nas curvas de titulação com as nanoblendas, evidenciam que o efeito sinérgico entre as mudanças conformacionais da macromolécula e das cadeias de diacetileno adsorvidas desempenham papel fundamental. / This work presents the proposal of synthesis and evaluation of new nanoblends of polidiacetilenos made of 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA) and 10,12- tricosadiynoic acid (TCDA) monomers self-assembled in a amphiphilic mid formed by aqueous solutions of triblock copolymers . The electronic transitions of nanoblends were studied at different temperatures and in the presence of different concentrations of NaOH and Na2CO3, examining the following parameters: colorimetric response (CR) and apparent enthalpy change of interaction (∆H ap−int ). The results proved possible to adapt the chromatic transition range of the nanoblends, induced by temperature, using copolymers with different structures and with different concentrations in the synthesis step. In addition, the CR of the nanoblends, synthesized in high concentrations of L64, were more sensitive to the presence of electrolytes in relation to the nanoblends synthesized at low concentrations of the copolymer and the conventional polydiacetylene vesicles. Through the isothermal titration microcalorimetry technique, the enthalpy change associated with the processes of interaction between the PCDA or TCDA nanostructures and the electrolytes were also determined. The exothermic values of ∆H ap−int , obtained by titration with vesicles, was associated with deprotonation of the carboxylic groups of the surface of the bilayer, and the endothermic values of ∆H ap−int , in the titration curves with nanoblends, demonstrate that the synergistic effect between the conformational changes of the macromolecule and the diacetylene chains adsorbed play a key role.

Glioblastoma multiforme (GBM) é o mais comum e mais maligno tumor cerebral. O péssimo prognóstico é parcialmente devido à baixa biodisponibilidade dos quimioterápicos no tecido tumoral, recorrência originada por células precursoras resistentes ao tratamento e um sistema imune comprometido. De fato, linfócitos regulatórios modulam o sistema imune para uma resposta pró-tumoral, tornando ainda mais difícil o tratamento. Nesse contexto, nanocápsulas lipídicas (LNCs) têm sido amplamente estudadas a fim de aumentar especificidade dos fármacos ao tecido tumoral. Metotrexato (MTX) e trans-resveratrol (RSV) possuem ação antitumoral já descrita, mas necessitam doses relativamente altas para ação anti-glioblastoma in vivo. O MTX também possui ação imunossupressora através do aumento de adenosina no meio extracelular. A Adenosina, por sua vez, pode modular tanto células efetoras quanto células regulatórias no microambiente tumoral. Dessa forma, a hipótese apresentada nessa tese é que o RSV e o MTX possam ser mais eficazes quando carreados por nanocápsulas em modelos de GBM. Além disso, buscamos avaliar se o MTX poderia interferir com enzimas do sistema purinérgico. Por fim, pesquisamos como a adenosina poderia modular linfócitos B e T através das enzimas CD39 e ecto-5’-NT/CD73. O RSV em nanocápsulas e o MTX em nanocápsulas (RSV-LNCs e MTX-LNCs) aumentaram a atividade anti-tumoral em relação aos compostos em solução, induzindo parada no ciclo celular e apoptose em células de GBM. O MTX diminuiu a expressão da proteína antiapoptótica BCL-2 e aumentou a caspase-3 ativa, levando as células de GBM à apoptose. Além disso, o MTX aumentou a expressão da enzima ecto-5’-NT/CD73 tanto em células de glioma quanto em linfócitos T presentes no microambiente dos gliomas. Esse aumento da expressão foi acompanhado da diminuição em linfócitos T efetores e T regulatórios. Também, demonstramos que linfócitos B que possuem alta expressão da enzima CD39, tem capacidade supressiva sobre linfócitos efetores. Em conjunto, os resultados apresentados nessa Tese apresentaram possíveis novas alternativas de tratamento e contribuíram para melhor compreender esse maligno câncer cerebral. / Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and most malignant brain tumor. The awful prognosis is in part due to the low bioavailability of chemotherapy agents in the tumoral tissue, recurrence originated from treatment-resistant progenitor cells and an impaired immune system. Indeed, regulatory lymphocytes modulate the immune system toward a pro-tumoral response, turning the treatment even more difficult. In this sense, lipid-core nanocapsules (LNCs) have been widely studied to raise the drug specificity to the tumor. Methotrexate (MTX) and trans-resveratrol (RSV) have antitumoral activity, but need relatively high doses to the anti-glioblastoma outcome in vivo. MTX has immunosuppressive capability mediated by the increase of adenosine in the extracellular milieu. Adenosine in turn may modulate both effector and regulatory immune cells in the tumoral microenvironment. Thereby, the hypothesis presented is that RSV and MTX may have an antitumor improvement when loaded into LNCs in GBM models. Moreover, we sought to evaluate whether MTX could interfere with purinergic enzymes. Lastly, we evaluated how adenosine could modulate B- and T-lymphocytes through CD39 and ecto-5’NT enzymes. RSV- and MTX-loaded lipid-core nanocapsules (RSV-LNCs or MTX-LNCs) increased their antitumoral outcome in relation to the solution compounds, inducing both cell cycle arrest and apoptosis in GBM cells. MTX decreased the expression of the antiapoptotic protein BCL-2 and increased the active caspase-3, triggering glioblastoma cells to apoptosis. Furthermore, MTX increased the expression of ecto-5’-NT/CD73 in glioma cells and T lymphocytes of the glioma microenvironment. This up-regulation was followed by decreasing in T effector and T regulatory lymphocytes. Also, we further demonstrated that B lymphocytes with high expression of CD39 enzyme can suppress T efector lymphocytes. Also, we further demonstrated that B lymphocytes with high expression of CD39 enzyme can suppress T efector lymphocytes. Taken together, the results presented herein indicate newfound treatment approaches and new knowledge regarding to this deadliest brain tumor.

A associação das células-tronco (CT) com os biomateriais prometem ser os protagonistas para o futuro da medicina regenerativa no tratamento de lesões de tecidos e órgãos. No presente trabalho, as células-tronco foram cultivadas em matrizes construídas pela técnica de electrospinning, usando o polímero poli-D,L-ácido láctico (PDLLA) associado ou não à biomassa da microalga Spirulina (PDLLA/Sp), que possui componentes bioativos de interesse para a engenharia de tecidos (ET). As análises físico-químicas realizadas foram a avaliação da morfologia, do diâmetro das fibras, da degradabilidade, da rugosidade, do teor de solvente residual, do ângulo de contato com água, entre outros. A adesão e a proliferação celular, bem como a citotoxicidade do biomaterial também foram avaliados. As nanofibras obtidas apresentaram-se sem beads e com características semelhantes às da matriz extracelular natural (MEC) em termos de propriedades mecânicas e topográficas. Nos testes biológicos, verificou-se que as CTs aderiram mais e tiveram maior viabilidade nos scaffolds de PDLLA/Sp, quando comparado com as matrizes de nanofibras de PDLLA. Ambos os biomateriais mostraram-se atóxicos para as CTs. Pode-se concluir que as matrizes desenvolvidas neste trabalho apresentam as características necessárias de um novo biomaterial adequado para uso na ET. / The association of stem cells (SCs) with biomaterials promises to be the protagonist for future regenerative medicine in the treatment of tissue and organ lesions. Stem cells were cultivated in scaffolds constructed by the electrospinning technique, using poly-D,L-lactic acid (PDLLA) associated or not with Spirulina biomass (PDLLA/Sp), which has bioactive components of interest for tissue engineering (TE). Physicochemical analyses were performed, such as morphology, fiber diameter, degradability, residual solvent, roughness, contact angle with water, among others. SC adhesion and proliferation and scaffold cytotoxicity were also evaluated. Nanofibers without beads and with characteristics similar to the natural extracellular matrix (ECM) in terms of mechanical and topographical properties were obtained. In biological tests it was found that SCs adhered more and had greater viability in the PDLLA/Sp molds, when compared to the PDLLA scaffolds. The scaffolds were shown to be atoxic for the SCs. It can be concluded that the scaffolds developed in this work have the characteristics to be a new biomaterial suitable for use in TE.

Made available in DSpace on 2016-05-16T12:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 440.pdf: 3471271 bytes, checksum: 724b1042a6146f4f4efee4e4644270d0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Introdução: A nanotecnologia caracteriza-se pela utilização das propriedades de materiais em nanoescala que diferem das propriedades dos átomos individuais, moléculas e da matéria a granel, para criar melhores materiais, dispositivos e sistemas que exploram essas novas propriedades. Objetivo: Analisar e caracterizar a produção tecnológica sobre nanotecnologia, no período de 1990 a 2011, através de patentes depositadas no Brasil; as ações empreendidas na adequação e modernização do marco regulatório no país. Também foram analisados os riscos e demais aspectos inerentes à saúde pública. Percurso metodológico: Esta pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo exploratório com o uso de dados secundários obtidos na base de patentes do INPI, base de patentes da Derwent Innovations Index® e documentos da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resultado: Na primeira fase, foram identificadas as aplicações dos pedidos de patentes relacionados à nanotecnologia, com destaque para as relacionadas à área de saúde, depositadas no INPI no período de estudo. Na segunda fase, foram conhecidas as demandas de patenteamento em nanotecnologia no INPI, com ênfase aos nanofármacos, e discutidos os riscos gerais associados a aplicações de nanotecnologia e os déficits do processo de gerenciamento do risco, visando propor recomendações de possíveis estratégias para a gestão de risco de nanopartículas, em destaque para os governos, indústria, organizações nacionais e outras partes interessadas. / Na terceira fase foi realizada uma discussão teórica sobre a produção científica sobre os riscos e benefícios das Nanotecnologias para concessão de patentes e comercialização de produtos com nanopartículas. Conclusão: A tese fomenta o debate científico sobre questões do desenvolvimento e aplicação de nanoprodutos para a elaboração de futuras políticas públicas que visem adaptar e modernizar o quadro regulamentar sobre os riscos envolvendo nanomateriais, elemento estratégico para a política de Ciência, Tecnologia e Inovação, bem como à saúde pública no Brasil.

VIANA NETO, Bartolomeu Cruz. Propriedades estruturais e vibracionais de nanotubos e nanofitas de titanato. 2009. 67 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T22:32:43Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T17:50:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T17:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_bcviananeto.pdf: 2854187 bytes, checksum: 4f6bd432814c19af95dec1be0d243db2 (MD5) Previous issue date: 2009 / This work reports a study on the structural, morphological and vibrational properties of titanate nanotubes and nanoribbons obtained from hydrothermal treatment of TiO$_2$ in aqueous NaOH solutions. The physical properties of these as-synthesized and heat-treated nanostructures are discussed in comparison with their bulk (Na$_2$Ti$_3$O$_7$ and Na$_2$Ti$_6$O$_{13}$) counterparts. The results obtained from transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, atomic emission spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopies allowed us to conclude that the layers of both as-synthesized titanates nanotubes and nanoribbons are isostructural to the Na$_2$Ti$_3$O$_7$ lamellar compound. In the titanate nanotubes the chemical bonds are deformed because of the curvature of walls while in the titanates nanoribbons the layers present structural disorder by size effects. The thermal behavior of titanate nanoribbons is similar to those reported in literature for titanate nanotubes, where structural and morphological changes with increases of temperature are observed and indicated that the nanoribbons, at high temperatures, change to bulk with a phase mixing of Na$_2$Ti$_3$O$_7$ and Na$_2$Ti$_6$O$_{13}$. This is similar to what happens with the bulk Na$_2$Ti$_3$O$_7$ when thermally treated. Thus, we conclude that the chemical composition of both the titanate nanotubes and the titanate nanoribbons is the same, Na$_{2-x}$H$_x$Ti$_3$O$_7$.nH$_2$O (0$leq$x$leq$2). Also, we suggest that Raman spectroscopy can be used for an easy and quick identification of both morphology and structure changes of the nanosized titanates. Furthermore, in this work we report the synthesis, characterization and application of Ce ion-exchanged titanate nanotubes. The physicochemical properties of these nanotubes are discussed in comparison with their pure titanate nanotube counterparts. The transmission electron microscope images showed that the Ce ion-exchanged titanate nanotubes have the same morphology of the pristine nanotubes and their external walls are decorated with cerium oxide nanoparticles. The mechanism of nanoparticle formation is based on the precipitation of Ce ion at the nanotube surface. We observed a shift of the absorption band edge towards the visible region that is attributed to the effects of Ce$^{4+}$ addition (intercalation) and/or the presence of CeO$_2$ nanoparticles decorating the nanotubes surfaces. A red shift of vibrational modes associated with metal ion - oxygen interaction was observed and identified as being due to the effect of Ce addition to the lattice as well as the anchoring of CeO$_2$ nanoparticles to the nanotube wall. We show that this hybrid system is promising for applications in photocatalysis using the blue region of the electromagnetic spectrum and this was demonstrated for photodegradation of reactive blue 19 textile dye using visible light ilumination. / Este trabalho relata o estudo das propriedades estruturais, morfológicas e vibracionais dos nanotubos e das nanofitas de titanato obtidos a partir do tratamento hidrotérmico de TiO2 em solução aquosa de NaOH. As propriedades físicas destas nanoestruturas, como preparadas e tratadas termicamente, são discutidas e comparadas com seus similares sólidos estendidos (Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13). Os resultados obtidos por microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de emissão atômica, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, difração de raios-X, espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier e espectroscopia Raman permitem concluir que as camadas (paredes ou lamelas) de nanotubos e nanofitas de titanato, como preparados, são isoestrutural ao composto lamelar Na2Ti3O7. Nos nanotubos de titanato as ligações químicas são deformadas por causa da curvatura das paredes, enquanto nas nanofitas de titanato as camadas apresentam apenas a desordem estrutural causada pelo efeito do tamanho. O comportamento térmico das nanofitas de titanato é similar ao relatado na literatura para os nanotubos de titanatos, onde mudanças estruturais e morfológicas, com o aumento da temperatura, são observadas e indicam que as nanofitas quando submetidas a altas temperaturas mudam sua morfologia para grandes bastões (sólido estendido) com uma mistura das fases Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13. Este resultado é similar ao comportamento do Na2Ti3O7, sólido estendido, quando tratado termicamente. Concluímos que os nanotubos e as nanofitas de titanato têm a mesma composição química Na{2-x}HxTi3O7.nH2O(0·x·2).