A proposta deste trabalho é a produção de matrizes de nanotubos de dióxido de titânio seguindo os métodos de anodização eletroquímica de titânio estabelecidos da literatura. O objetivo central é a compreensão aprofundada das etapas do processo de crescimento dos nanotubos de TiO2, para posterior otimização de sua síntese visando as diferentes aplicações. Com este propósito foram realizados sistematicamente os seguintes estudos: das diferentes fases de crescimento dos nanotubos de TiO2, do efeito dos diferentes parâmetros de anodização na morfologia dos nanotubos e da reprodutibilidade dos processos. Visando as diferentes aplicações foram estudados métodos para obtenção de membranas autossustentadas e remoção de nanoresíduos. O método de camada sacrificial de fotoresiste positivo apresentou melhor resultado para remoção de nanoresíduos do topo dos nanotubos de TiO2 do que as demais técnicas. Por último, os arranjos obtidos com esta método foram aplicados na fabricação dos sensores de pH. / This work proposes the production of titania nanotubes arrays following the electrochemical anodization methods of a titanium sheet established in the literature. The main goal is a deep comprehension of the different TiO2 nanotubes growth stages for further optimization aiming the diverse applications. In this way the following systematic studies were performed: of the initial growth stages, of the effect of each anodization parameter on the nanotubes morphology and of the process reproducibility. In addition, methods for the production of self-sustained membranes as well as for obtaining a nanotube array surface free of nanoremnants were studied aiming the different applications. Positive photoresist bases sacrificial layer method presented a better result to eliminate nano-remnants on top of TiO2 nanotubes than other techniques. Finally, the nanotubes arrays obtained with this method were utilized for pH sensors fabrication.

Foram sintetizadas amostras de ZnO puro e ZnO dopadas com Mn (ZnO:Mn) na forma de pós com tamanho de partícula/grão controlado pelo método dos precursores poliméricos. Os parâmetros do método foram manipulados visando obter amostras com diferentes tamanhos de partículas (entre 60 nm a 800 nm). Tanto o ZnO quanto o ZnO dopado com metais de transição (MT), que é um Óxido Semicondutor Magnético Diluído (OSMD), possuem grande potencial em aplicações na spintrônica. A dependência das propriedades magnéticas com o tamanho de partícula é um aspecto relacionado com a compreensão do comportamento ferromagnético deste tipo de material e ele é investigado neste trabalho. As amostras dopadas com Mn foram produzidas nas concentrações de 0,5, 1% e 3% de Mn (% em mol). A identificação das fases cristalinas das amostras e uma estimativa preliminar do tamanho de grão foram realizadas por difração de raios X por pó (DRXP). Medidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) complementaram o estudo da morfologia e tamanho das partículas. Estudo estrutural complementar por espalhamento Raman foi feito nas amostras. A análise de Fotoluminescência prevê informações a respeito da formação de defeitos estruturais e medidas de propriedades magnéticas foram feitas através da técnica de magnetometria SQUID. / We have prepared samples of ZnO pure and Mn-doped Zno (ZnO:Mn) in the form of powders with particle size/grain controlled by the polymeric precursor method. The method parameters were manipulated to obtain samples having different particle sizes (from 60 nm to 800 nm). Both ZnO pure as doped ZnO with transition metal (TM), which is a diluted magnetic oxides (DMOs) has great potential for applications in spintronics. The dependence of the magnetic properties with the particle size is an important aspect to understand the behavior of the ferromagnetic type of material and it is clarified in this work. The samples with Co were prepared with molar concentrations of 0,5, 1% and 3% of Mn (% in mol). The crystal structures of the samples were characterized using X-ray diffraction (XRD) and RAMAN scattering spectroscopy. The microstructure and composition distributions were characterized by scattering electron microscopy (SEM). The photoluminescence analysis clarifies the issues regarding the formation of structural defects and magnetic properties measurements were performed using a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As nanopartículas têm um amplo espectro de aplicações nos mais diferentes setores. Por exemplo, nanopartículas de titânio e seus compostos têm sido usadas em cosméticos, marcadores biológicos, pastilhas de usinagem e no reforço por dispersão em revestimentos nanoestruturados. Esta última aplicação tem sido considerada no desenvolvimento de novos materiais para aplicações estruturais aeroespaciais. O presente estudo possibilitou criar um dispositivo que possa ser usado para a produção de nanopartículas de titânio, entre outros materiais, bem como caracterizar os materiais produzidos. Desta forma, uma célula de processamento, contendo uma amostra de titânio e etanol, foi desenvolvida para que o laser pudesse ablacionar o alvo, dando origem à partículas dispersas no líquido, formando assim uma solução coloidal. As partículas de titânio, depois de filtradas e secas, foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG-MEV), análise química por dispersão de energia (EDS) e por difração de raios X (DRX). Utilizando um laser de CuHBr, soluções coloidais de nanopartículas de titânio com tamanhos variando entre 80 e 500 nm foram obtidas, numa larga distribuição de tamanhos, que é dependente do tempo de exposição ao feixe de laser. Os parâmetros de processo de laser foram fixados com potência média de 9W, o que representa uma intensidade teórica da ordem de GW.cm-2, suficiente para ablacionar qualquer tipo de metal. As partículas analisadas são esféricas, compostas pela fase ?-Ti e com uma película de óxido amorfo ao redor. As análises por DRX e FEG-MEV indicam que as nanopartículas são compostas por um ou mais cristalitos (núcleos cristalinos) e que a coalescência destes núcleos aumenta substancialmente com o aumento do tempo de processamento, de 1h para 2h. Hipoteticamente, núcleos cristalinos originalmente produzidos pelo mecanismo de ablação se aglutinam devido à incidência do laser e esse efeito é mais acentuado conforme se aumenta o tempo de processo.

A nanotecnologia é um dos campos da tecnologia mais em voga atualmente, tendo uma gama imensa de aplicações em campos tão amplos quanto a eletrônica, a medicina e a biologia, por exemplo. A nanotecnologia se baseia no uso de propriedades físicas e químicas únicas obtidas em sistemas de dimensões muito reduzidas chamados de nanoestruturas. Entre as nanoestruturas com maior potencial para novas aplicações na atualidade temos os nanofios. Nanofios são estruturas filamentares de diâmetros da ordem de nanômetros (tipicamente 5-100nm) e comprimentos geralmente da ordem de micrômetros que apresentam uma enorme variedade de aplicações como: transistores, portas lógicas e circuitos combinacionais (possibilitando o escalamento); lasers (com baixa corrente de limiar e menores larguras de linha); e sensores e catalisadores (aproveitando sua alta razão área/volume). Dentre os nanofios, particularmente destacamos os de nitreto de gálio (GaN). Nitretos são materiais com muitas aplicações nos dias atuais, destacando-se especialmente toda opto-eletrônica na faixa azul e ultra-violeta do espectro eletromagnético. Além disso, nanofios de nitretos têm ainda vantagens extras devido ao seu alto gap, alta estabilidade estrutural, baixas correntes de fuga, estabilidade à radiação e robustez mecânica. Neste trabalho simulamos computacionalmente nanofios de GaN, com o diferencial de usarmos um método teórico desenvolvido pelo próprio GMSN (Grupo de Materiais Semicondutores e Nanotecnologia - ITA): o método LDA-1/2. Este método corrige a deficiência da teoria padrão usada em simulações, a Teoria do Funcional da Densidade (DFT em inglês), especialmente na predição do gap de energia ( parâmetro fundamental do material para aplicações em optoeletrônica). Obtivemos como principal resultado a variação da energia de gap com o diâmetro de fios puros e passivados com H. No entanto, embora os resultados sejam corrigidos com relação ao DFT padrão, notamos que a metodologia ainda não é completa, especialmente para o caso de fios pouco espessos em que o confinamento é intenso. Apesar disto, consideramos este trabalho com um passo inicial na solução do complexo problema da obtenção de propriedades eletrônicas mais realísticas em nanoestruturas. Isto ocorre pela grande vantagem do baixo custo computacional da metodologia empregada, que pode permitir a obtenção de uma estrutura eletrônica mais confiável no estudo de sistemas complexos envolvendo nanofios como impurezas, ligas e interfaces.

A aterosclerose é uma doença crônico-inflamatória multifatorial com o envolvimento do sistema imunológico, sendo o resultado da interação de diferentes elementos celulares. A lipoproteína de baixa densidade eletronegativa [LDL(-)], capaz de induzir o acúmulo de ésteres de colesterol em macrófagos e a subsequente formação de células espumosas, desempenha um papel-chave na doença. Anticorpos recombinantes têm sido gerados nas últimas décadas, como o scFv (single chain fragment variable), com o intuito de serem utilizados como uma novas alternativas de prevenção para o surgimento da lesão. Diante do papel da LDL(-) na aterosclerose, este projeto avaliou o efeito da imunização passiva de camundongos LDLr-/-- com scFv anti-LDL(-) em solução e scFv anti-LDL(-) conjugado a nanocápsulas, em relação ao desenvolvimento e progressão da aterosclerose. Após obtenção do scFv e sua conjugação à nanocápsulas (NC-scFv), ensaios in vitro determinaram a diminuição da captação de LDL(-) em macrófagos tratados com o scFv 2C7 anti-LDL(-) em solução. No entanto, o tratamento com NC-scFv promoveu o aumento da internalização de LDL(-) em relação ao controle, possivelmente por um mecanismo de endocitose mediada por receptor específico. Estudos in vivo determinaram que camundongos LDLr-/- com idade entre 2 e 3 meses tratados com o scFv em solução apresentaram menor área de lesão aterosclerótica (p<0,05) quando comparados ao controle e que animais com 3 a 4 meses de idade tratados com NC-scFv demonstraram uma tendência à diminuição do mesmo parâmetro. Na análise da expressão de proteínas por imunohistoquímica, ambos os grupos tratados com scFv 2C7 anti-LDL(-) em solução e NC-scFv demostraram redução significativa da expressão dos receptores CD14 e TLR-4 no local da lesão. Esse achado tem grande importância, uma vez que dados da literatura apresentam ambos os receptores como possíveis candidatos ao reconhecimento da LDL(-). Diante dos dados obtidos, o estudo evidenciou a eficácia do scFv 2C7 anti-LDL(-) em solução e da formulação NC-scFv no contexto da aterosclerose, possibilitando a sua utilização como estratégias terapêuticas na intervenção precoce para prevenir o desenvolvimento e a progressão da doença. / Atherosclerosis is a chronic inflammatory multifactorial disease related to the immune system and being the result of interaction of different cellular elements. The electronegative LDL, since the changes undergone by this particle are able to induce the accumulation of cholesterol esters in macrophages and the subsequent formation of foam cells, plays a key role in atherosclerosis. Recombinant antibodies have been generated in recent decades, such as scFv, (single chain fragment variable), and they may be used as a new alternative treatment for atherosclerosis treatment or prevention. Considering the role of LDL(-) in atherosclerosis, this project evaluated the effects of the treatment with anti-LDL(-) scFv 2C7 solution and anti-LDL(-) scFv conjugated to nanocapsules as a passive immunization strategy on atherosclerosis induced in LDL receptor knockout mice. After obtaining the anti-LDL(-) scFv 2C7 solution and its conjugation to nanocapsules (NC-scFv), in vitro tests led to the decrease in LDL(-) uptake in macrophages treated with anti-LDL(-) scFv 2C7. However, the treatment of macrophages with NC-scFv promoted increased internalization of LDL(-) as compared to control, possibly due to a mechanism of specific receptor-mediated endocytosis. In vivo studies have determined that LDLR-/- mice aged 2 and 3 months treated with anti-LDL(-) scFv 2C7 solution showed less atherosclerotic lesion area (p <0.05) compared to control and animals aged 3 to 4 months treated with NC-scFv showed a decreasing tendency of the same parameter. In the analysis of protein expression by immunohistochemistry, both groups treated with anti-LDL(-) scFv 2C7 solution and NC-scFv showed significant reduction of CD14 receptor expression and TLR-4 at the lesion site. This finding is of great importance, since the literature has both receptors as candidates for recognition of the LDL(-). From the data obtained, the study demonstrated the efficacy of treatments anti-LDL(-) scFv 2C7 in solution and NC-scFv in the context of atherosclerosis, enabling their use as therapeutic strategies in the early intervention to prevent the development and progression of the disease.

Orientador: Alberto Carlos Botazzo Delbem / Banca: Sandra Helena Penha de Oliveira / Banca: Cínthia Pereira Machado Tabchoury / Banca: Nuno Gonçalo Pereira Mira / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana/antibiofilme e a viabilidade celular de nanopartículas de prata (NPsAg) obtidas por uma síntese 'green' associadas ou não ao β-glicerofosfato de cálcio (GPCa) contra Streptococcus mutans e espécies de Candida (cepas de referência e isolados clínicos orais incluindo cepas resistentes ao fluconazol). O efeito destes nanocompostos em combinação com o tirosol (TIR), fluconazol (FLC), nistatina (NIT) e anfotericina B (AnB) também foi avaliado. Além disso, nós avaliamos comparativamente as alterações do transcriptoma de células de C. glabrata CBS138 após exposição às NPsAg e ao Íon prata (Ag+). Inicialmente, as NPsAg foram sintetizadas por meio da redução do nitrato de prata com extratos de diferentes partes (casca, folha e semente) de uma romã (Punica granatum L.) associadas ou não ao GPCa. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) e as Concentrações Fungicida/Bactericida Mínima (CFM e CBM) dos nanocompostos (NPsAg e NPsAg-GPCa) associados ou não ao TIR contra S. mutans e C. albicans foram determinadas pelo método de microdiluição. E, a ação das NPsAg combinadas com FLC, NIT e AnB também foi avaliada em condição planctônica contra isolados clínicos orais de espécies de Candida. O efeito dos nanocompostos associados ou não ao TIR sobre a viabilidade celular de fibroblastos da linhagem L929 e a produção de citocinas foi avaliado através dos ensaios de MTT e ELISA, respectivamente. O número de hifas foi quantificado em biofi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the antimicrobial/antibiofilm activities and the cell viability of silver nanoparticles (AgNPs) obtained by a 'green' synthesis associated or not to β-calcium glycerophosphate (CaGP) against Streptococcus mutans and Candida species (reference strains and oral clinical isolates including azole-resistant strains). The effect of these nanocompounds in combination with tyrosol (TYR), fluconazole (FLC), nystatin (NYT) and amphotericin B (AmB) also was evaluated. Furthermore, we evaluated, comparatively, the transcriptome alterations of cells of C. glabrata CBS138 after exposition to AgNPs and to silver ion (Ag+). Initially, AgNPs were synthesized by reducing silver nitrate with extracts of different parts (peel, leaves and seeds) of a pomegranate (Punica granatum L.) associated or not to CaGP. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Fungicidal/Bactericidal Concentrations (MFC and MBC) of the nanocomposites (AgNPs and AgNPs-CaGP) associated or not to TYR against S. mutans and C. albicans were determined by the microdilution method. And, the action of the AgNPs combined with FLC, NYT and AmB also was evaluated in planktonic condition against oral clinical isolates of Candida species. The effect of the nanocomposites associated or not to TYR on cell viability of fibroblasts (L929) and cytokines production was evaluated through MTT and ELISA assays, respectively. The number of cells undergoing filamentation was quantified in C. albicans... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-22T13:41:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DistribuicaoTecidualNeuroprotecao.pdf: 2857758 bytes, checksum: d55aa1894aa3b223cbd2de8ac1b5a61b (MD5) / Approved for entry into archive by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-22T13:44:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DistribuicaoTecidualNeuroprotecao.pdf: 2857758 bytes, checksum: d55aa1894aa3b223cbd2de8ac1b5a61b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T13:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DistribuicaoTecidualNeuroprotecao.pdf: 2857758 bytes, checksum: d55aa1894aa3b223cbd2de8ac1b5a61b (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / O acidente vascular encefálico isquêmico (AVEi) é uma das principais causas de morbidade e mortalidade em adultos no mundo inteiro. Atualmente, a única terapia farmacológica disponível para tratar essa desordem neural aguda emprega um agente trombolítico de custo elevado, que deve ser administrado em até 4 horas do início dos sintomas, trazendo consigo o significativo risco de transformar a área inicialmente oligêmica em uma hemorragia cerebral de proporções catastróficas. Nas últimas décadas, nanopartículas especialmente configuradas para ter maior afinidade com certos tecidos e maior difusibilidade através de barreiras biológicas têm sido empregadas como veículos para carrear agentes terapêuticos. Entre estas, a nanopartícula lipídica lipossomal LDE, conjugada ao agente Metotrexato (cLDE/MTX), tem sido testada com sucesso em vários modelos experimentais de inflamação, revelando resultados promissores. Considerando que a modulação do processo inflamatório que acompanha o infarto cerebral possui relevância prognóstica, a presente pesquisa investigou os efeitos do cLDE/MTX em um modelo experimental de isquemia cerebral induzida pelo agente vasoconstrictor endotelina-1 (ET-1) no córtex cerebral de ratos adultos. Na primeira fase do estudo, foi investigado por meio de cintilografia o comportamento da LDE triciada (LDE3H+), injetada pela via caudal, frente à barreira hematoencefálica (BHE) em animais sham (N=18) e em animais submetidos à isquemia focal com injeção de ET-1 (80pMol/μl) diretamente no córtex frontal (N=5). Em seguida, avaliaram-se os efeitos anti-inflamatórios e neuroprotetores do cLDE/MTX (1 mg/kg) injetado pela veia caudal, em animais isquêmicos (N=5), com o grupo controle que recebeu apenas LDE. Todos os animais foram perfundidos com solução salina a 0,9%; e paraformaldeído, a 4%, 7 dias após a indução isquêmica. Os achados histopatológicos foram avaliados pela coloração com violeta de cresila e imuno-histoquímica para corpos neuronais adultos (anti-NeuN), astrócitos (anti-GFAP) e micróglia (anti-Iba1). Os resultados encontrados demonstraram que a LDE3H+ atravessa a BHE tanto nos animais sham quanto nos animais isquêmicos, e o tratamento com cLDE/MTX não reduz a área total de infarto primário, mas reduz consideravelmente a ativação microglial no centro da lesão, induzindo, ainda, a preservação neuronal na periferia do infarto, quando comparado com os animais controles, injetados apenas com a LDE não conjugada (P<0.01). Por fim, a astrocitose normalmente observada na isquemia cerebral manteve-se inalterada. Os resultados indicam que o cLDE/MTX é um promissor agente anti-inflamatório e neuroprotetor neste modelo experimental de acidente vascular encefálico isquêmico. Estudos futuros são desejáveis para ampliar os conhecimentos acerca desses resultados, incluindo modelos animais com sobrevida mais prolongada. / Ischemic stroke is one of the leading causes of morbidity and mortality in adults worldwide. Currently, there is only a single pharmacological therapy available to treat such neural disorder, using a high-cost thrombolytic agent, which must be administered within 4 hours of the onset of symptoms, but with a significant risk of transforming the initially oligoemic area into a catastrophic cerebral haemorrhage. In the last decades, nanoparticles with high affinity for certain types of tissues and specially configured with an enhanced diffusibility through biological barriers, have been employed as vehicles to carry therapeutic agents. Among these, the novel liposomal nanoparticle LDE conjugated to the agent methotrexate (cLDE / MTX) has been successfully tested in several experimental models of inflammation, with promising results. Considering that modulation of the inflammatory process that accompanies cerebral infarction is of prognostic significance, the present study investigated the effects of cLDE / MTX upon an experimental model of cerebral ischemia induced by the vasoconstrictor agent endothelin-1 (ET-1) in the cerebral cortex of adults rats. During the first phase of the study, the behavior of tritiated LDE particles (LDE3H+) concerning the blood-brain barrier (BBB), once injected through the caudal vein, was evaluated in either sham animals (N = 18) and animals submited to ET-1 injection (80pMol / Μl) directly into the frontal cortex (N = 5). Further, the anti-inflammatory and neuroprotective effects of cLDE / MTX (1 mg / kg), also injected by caudal vein, were investigated in ischemic animals (N = 5), with the control group (N = 5) receiving only free LDE. All animals were perfused with 0.9% saline and 4% paraformaldehyde 7 days after ischemic induction. Histopathological findings were evaluated by staining with cresyl violet and immunohistochemistry for adult neuronal bodies (anti-NeuN), astrocytes (anti-GFAP) and microglia (anti-Iba1). The results showed that LDE3H+ positively crosses BBB in both sham animals and ischemic animals, and that cLDE / MTX treatment, despite the fact that it reduces not the total area of primary infarction, was able to considerably reduces microglial activation phenomenon at the center of the lesion, inducing as well a significant neuronal preservation at the periphery of the infarction, when compared to the control animals, injected only with unconjugated LDE (P <0.01). At last, the astrocytosis phenomena usually encountered in cerebral ischemia remained unchanged. The results indicate that cLDE / MTX is a promising anti-inflammatory and neuroprotective agent in such experimental model of ischemic stroke. Future studies are desirable in order to increase knowledge about these outcomes, including in animal models with longer survivals.

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Marilia de Freitas Calmon / Banca: Margarete Teresa Gottardo de Almeida / Banca: Moacir Fernandes de Godoy / Banca: Marcia Perez dos Santos Cabrera / Resumo: Apesar dos avanços na intervenção médica, hemorragia traumática fatal continua a ser uma das principais causas de morte no mundo. Nesse sentido muitos esforços têm sido dedicados à pesquisa e ao desenvolvimento de novos agentes hemostáticos que possam atuar mais efetivamente no controle de hemorragias. Embora a maior parte dos agentes hemostáticos seja de natureza orgânica, recentemente estudos envolvendo a utilização de zeólitas como agentes hemostáticos têm demonstrado resultados promissores para o controle de sangramento. Estes estudos revelam que quando em contato com o sangue, as zeólitas adsorvem rapidamente as moléculas de água, com isso, concentrando as proteínas e elementos celulares essenciais para a formação do coágulo. Além disso, a superfície da zeólita que contém cargas negativas fornece um ambiente químico favorável que funciona como um ativador de contato do padrão intrínseco do processo de coagulação. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são as sínteses, caracterização e modulação de diferentes materiais zeolíticos nas escalas nanométricas e micrométricas (Faujasita (FAU), Gismondina (GIS), Mordenita (MOR), zeólita A (LTA), zeólita Beta (BEA), Titâno Silicato (TS-1)) juntamente com seus derivados de troca iônica para que os mesmos possam ser utilizados como agentes hemostáticos coagulantes no controle de sangramentos através da aceleração do processo de coagulação. As caracterizações fisico-química (DRX, MEV, AFM, Microscopia de contraste de fase, BET,... / Abstract: Despite the advances in medical intervention, traumatic fatal hemorrhage remains a major cause of death worldwide. In this direction, many efforts have been dedicated to the research and development of new hemostatic agents that can act more effectively to control hemorrhages. Although the majority of hemostatic agents is of an organic nature recently studies involving the use of zeolites as hemostatic agents have shown encouraging results for the control of bleeding. These studies shows that when in contact with the blood, zeolites adsorbs rapidly the water molecules in their pores, thereby concentrating the proteins and cellular elements to clot formation. Moreover, the surface of the zeolite containing negative charge provides a chemical environment favorable which acts as an activator of the contact pattern of the intrinsic coagulation cascade. In this context, the main of this research are the synthesis, characterization and modulation of different zeolitic materials in both micrometric and nanometric scales (Faujasite (FAU), Gismondine (GIS), Mordenite (MOR), zeolite A (LTA), Beta zeolite (BEA), Titanium-Silicate (TS-1)) with their derivate ion exchange, so that they can be used as hemostatic agents to control bleeding by accelerating the clotting process. The physico-chemical characterizations (XRD, SEM, AFM, Phase Contrast Microscopy, BET, MAS-NRM, FTIR) showed that the synthesized materials are in agreement with data reported in the literature for these materials. ... / Doutor

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-04-17T13:52:43Z No. of bitstreams: 1 467312 - Texto Completo.pdf: 12104060 bytes, checksum: fab068a173a82aab41a55d8875dc36ae (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 467312 - Texto Completo.pdf: 12104060 bytes, checksum: fab068a173a82aab41a55d8875dc36ae (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / In this study the spatial confinement effects on the topological (mass transport and particle ejection) and chemical modifications of poly(methyl methacrylate) thin films (1<?<360 nm) irradiated by swift heavy ions were systematically investigate. The surface tracks dimensions were characterized by atomic force microscopy and the results show that the surface effects are weakened when the length of the ion track is spatially confined down to few nanometers. The deviation from bulk-like behavior starts at a critical thickness ?1 as large as ~40 nm to the ridge volume, due to effects associated to cooperative action of excited material along the track. However, ?1 is much smaller for effects related to events close to the surface, such as the crater size (?1~10 nm). Analytical calculations based on the pressure pulse model were carried out to investigate theoretical aspects of the ion-matter energy transfer in the transport and dissipation of the deposited energy. The results obtained from these calculations match the experimental observations. Chemical modifications were investigated by quantifying bond breaking rates, extracted by x-ray photoelectron spectroscopy. Cross sections for carbon-oxygen bonds for films under Bi irradiation are slightly smaller for thinner films, whilst for proton irradiation the values do not show substantial difference down to the smallest thickness viable for analysis (?~5 nm). From these set of data it is verified that the ionic irradiation effects on polymer thin films are weakened under spatial confinement into layers with ? below a certain critical value ?1, dependent on the probed effect. Substantial difference on the surface track dimensions were not observed between the distinct substrates investigated. / Neste trabalho foram investigados sistematicamente os efeitos de confinamento espacial nas modifica??es topol?gicas (transporte de massa e eje??o de part?culas) e qu?micas induzidas por ?ons pesados de alta energia (de dezenas a milhares de MeV) em filmes finos de poli(metacrilato de metila) (1< ? <360 nm). As dimens?es dos efeitos de superf?cie induzidos pela irradia??o foram caracterizadas por microscopia de for?a at?mica e os resultados mostram claramente o enfraquecimento dos efeitos induzidos pela irradia??o quando o comprimento da trilha ? reduzido a poucos nan?metros. Desvios do comportamento observado para filmes bulk come?am em uma espessura cr?tica ?1 t?o grande quanto ~40 nm para o volume da protuber?ncia, devido ? redu??o dos efeitos de a??o cooperativa de material excitado ao longo da trilha. Entretanto, ?1 ? bem menor para efeitos relacionados a eventos pr?ximos ? superf?cie, como o tamanho cratera (?1~10 nm). C?lculos anal?ticos pelo modelo do pulso de press?o foram utilizados para investigar aspectos te?ricos da transfer?ncia de energia ?on-material no transporte e dissipa??o da energia depositada. Os resultados obtidos a partir desses c?lculos corroboram com observa??es experimentais. As modifica??es qu?micas foram investigadas atrav?s das se??es de choque de quebra de liga??es, extra?das por espectroscopia de fotoel?trons por raios x. As se??es de choque de danos para as liga??es carbonooxig?nio, obtidas para irradia??es com ?ons de Bi de 2,2 GeV, s?o levemente reduzidas para filmes mais finos, enquanto as se??es de choque para filmes irradiados com pr?tons de 2 MeV n?o mostram diferen?as significativas at? a espessura mais fina acess?vel por an?lise de XPS (?~5 nm). A partir desse conjunto de dados verificou-se o enfraquecimento dos efeitos induzidos pela irradia??o em filmes polim?ricos sob confinamento espacial em camadas com ? abaixo de um valor cr?tico ?1, sendo ?1 dependente do efeito sondado. N?o foram observadas diferen?as significativas do efeito da espessura para diferentes substratos.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-24T21:45:32Z No. of bitstreams: 1 471013 - Texto Completo.pdf: 1943495 bytes, checksum: 36e051cefa7a9d47d6a0d608dff24d67 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-24T21:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 471013 - Texto Completo.pdf: 1943495 bytes, checksum: 36e051cefa7a9d47d6a0d608dff24d67 (MD5) Previous issue date: 2012-07-16 / The following paper reports the synthesis of polyaniline (PANI) nanofibers and the making of nanocomposites that have polypropylene as their polymer matrix. Polyaniline nanofibers have been synthesized by the quick-mix method. Hydrochloridric and sulfuric acids were evaluated as dopant agents in different reaction temperatures: 25, 60 and 100 ?C. Polypropylene (PP) nanocomposites were prepared by adding 1 and 3% (m/m) of PANI nanofibers through three different methods utilized for dispersing the nanocharge in the polymer matrix. This way parameters such as quick-mix in the fusion chamber, masterbach prepping and pre- dispersion of the charge in ethanol were appraised. The morphology and the electric, thermic and mechanic properties of the PANI nanofibers as well as the nanocomposites prepared were evaluated by means of Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Electrical Impedance Spectroscopy (EIS). Nanofibers of the upmost definition were obtained with hydrochloridric acid as the dopant agent in a temperature of 60 ?C. The nanofibers prepped using this methodology presented electrical resistivity of 10? Wcm and a decomposition temperature near 300 ?C. AFM pictures indicate good charge distribution in the polymer matrix regardless of the chosen preparation method. It was verified that the nanocomposites? thermic properties were not negatively affected by the addition of PANI nanofibers and composites with similar traction properties to PP?s matrices were produced with a larger ultimate elongation and electrical conducting properties. / O presente trabalho relata a s?ntese de nanofibras de polianilina (PANI) e a prepara??o de nanocomp?sitos contendo polipropileno como matriz polim?rica. Nanofibras de polianilina foram sintetizadas pelo m?todo da mistura r?pida. ?cido clor?drico e ?cido sulf?rico foram avaliados como agentes dopantes em diferentes temperaturas de rea??o: 25, 60 e 100 ?C. Nanocomp?sitos de polipropileno (PP) foram preparados adicionando-se 1 e 3% (m/m) de nanofibras de PANI por tr?s diferentes m?todos utilizados para dispersar a nanocarga na matriz polim?rica. Assim foram avaliados par?metros como a mistura direta na c?mara de fus?o, prepara??o de masterbach e pr?-dispers?o da carga em etanol. A morfologia, as propriedades el?tricas, t?rmicas e mec?nicas das nanofibras de PANI e dos nanocop?sitos preparados foram avaliados por Microscopia Eletronica de Varredura (MEV), Microscopia de For?a At?mica (AFM), An?lise Termogravim?trica (TGA), Calorimetria Diferencial Explorat?ria (DSC) e Espectroscopia de Imped?ncia El?trica (EIE). Nanofibras com morfologia mais definida foram obtidas quando foi utilizado o ?cido clor?drico como agente dopante, na temperatura de 60?C. As nanofibras preparadas por essa metodologia apresentaram resistividade el?trica na ordem de 102 ?cm e temperatura de decomposi??o pr?xima a 300?C. Imagens de AFM indicam uma boa distribui??o da carga na matriz polim?rica, independentemente do m?todo de prepara??o utilizado. Foi verificado que as propriedades t?rmicas dos nanocomp?sitos n?o foram afetadas negativamente com a adi??o das nanofibras de PANI, e foram produzidos comp?sitos com propriedades de tra??o semelhantes ? matriz de PP, com maior alongamento na ruptura e propriedades el?tricas condutoras.