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.

A segurança dos alimentos é uma questão importante para a indústria e os consumidores de alimentos. Neste contexto, a indústria de alimentos tem um desafio tecnológico devido ao aumento da preocupação sobre a utilização de conservantes químicos e ao aumento da demanda por alimentos mais naturais e minimamente processados. Este trabalho teve como objetivos a incorporação de extrato de alho em nano estruturas de fosfatidilcolina e avaliação da sua atividade antimicrobiana contra Listeria monocytogenes; avaliou-se, a produção de nanolipossomas com a combinação de nisina e extrato de alho, e avaliar a sua atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. Como resultado, foram obtidos nanolipossomas contendo extrato de alho com 174,6 nm de diâmetro hidrodinâmico, polidispersividade de 0,26; potencial zeta de -16,2 mV e eficiência de encapsulação de 47,46%. Estes nanolipossomas reduziram em 4 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis em quatro das cinco cepas de Listeria spp testesdos, depois de 10 horas de incubação a 37°C em leite integral. No segundo momento, foram desenvolvidos nanolipossomas contendo a mistura nisina/extrato de alho, os quais apresentaram um diâmetro hidrodinâmico de 179 nm, potencial zeta de -27,7 mV e uma eficiência de encapsulação de 82% e 90%, para nisina e extrato de alho respectivamente. Estes nanolipossomas reduziram em 5-6 ciclos logarítmicos a contagem de células viáveis de bactérias gram-positivas em 3-4 ciclos logarítmicos a contagem de bactérias gram-negativas, comparados com o controle, quando incubadas em leite integral a 37°C. Os produtos livres e encapsulados (extrato de alho e nisina/extrato de alho) apresentaram idênticos resultados de atividade antimicrobiana. Sendo assim, é possível afirmar que o processo de encapsulção manteve as propriedades antimicrobianas dos compostos analisados. Os resultados deste estudo indicam que nanolipossomas que contêm a combinação de nisina e extrato de alho têm um alto potencial como antimicrobiano para uso em alimentos. / Food safety is an important issue for the industry and food consumers. In this context, food industry has a technological challenge due to increase of the concern about the use of chemical preservatives and the rising demand for more natural and minimally processed foods. This study aimed to the incorparation of garlic extract into nano estrutures of phosphatidilcholine and evaluation of its antimicrobial activity against Listeria monocytogenes; also, to produce nano liposomes with the combination of nisin and garlic extract and the evaluation of its antimicrobial activity against gram-negative and gram-positive bacteria. As results, were obtained nano liposomes containing garlic extract with 174.6 ± 17.3 nm of hidrodinamic diameter, polidispersivity index of 0.26, zeta potencial of -16,2 mV and with an entrapment efficiency of 47.46%. These nano liposomes decreased in 4 log cycles in viable cell counts in four of the five strains of Listeria spp. tested, later of 10 hours of incubation at 37°C in whole milk. In a second moment, were development nano liposomes containing the combination of nisin/garlic extract, which had a hidrodinamic diameter of 179 nm, zeta potencial of -27.7 mV and an entrapment efficiency of 82% and 90% for nisin and garlic extract, respectively. These nanoliposomes decreased in 5-6 log cycles the viable gram-positive bacteria counts and 3-4 log cycles the viable gram-negative bacteria counts, comparated with the control, when incubated in whole milk at 37°C. The free and encapsulated products (garlic extrac and nisin/garlic extract) showed identical results of antimicrobial activity. Therefore, it can say that the encapsulation process kept the antimicrobial properties of the compounds analyzed. The results of this study indicate that nanoliposomes containing the combination of nisin and garlic extract has a hight potencial as antimicrobial for food use.

Introdução e objetivos: As nanocápsulas, uma vez que são produzidas com polímeros, representam sistemas mucoadesivos promissores. O uso desse tipo de sistema é importante no delineamento de medicamentos que vislumbrem a membrana sublingual como via de administração, devido ao constante fluxo de saliva. Em vista disso, esse trabalho tem como objetivos: estudar o efeito da nanoestruturação em nanocápsulas de polímeros de diferentes características iônicas, quanto as suas propriedades mucoadesivas, quando veiculadas em suspensão, hidrogel ou pós, e frente a distintas superfícies mucoadesivas (discos de mucina, mucosa vaginal ou mucosa bucal); desenvolver nanocápsulas contendo carvedilol, avaliando as suas propriedades mucoadesivas e perfil de permeação do fármaco em diferentes modelos de membrana sublingual; e produzir, a partir das nanocápsulas secas, comprimidos sublinguais contendo carvedilol nanoencapsulado. Metodologia: Nanocápsulas formadas por Eudragit® RS100, Eudragit® S100 ou poly(ε-caprolactona) [PCL] foram produzidas pelo método de deposição interfacial do polímero. Suas propriedades mucoadesivas foram avaliadas empregando analisador de textura. As nanocápsulas contendo carvedilol foram produzidas pelo mesmo método citado acima, utilizando Eudragit® RS100 e a PCL. A mucoadesão dessas nanocápsulas foi avaliada quanto a sua interação com moléculas de mucina, além do efeito da sua interação com a mucosa sublingual de porco na permanência do fármaco sobre a mucosa e na sua permeação, em presença de um fluxo salivar mimetizado. O transporte de carvedilol através de uma monocamada celular de células de epitélio oral (SCC4) também foi estudado. As suspensões de nanocápsulas foram, então, secas por aspersão e as propriedades das nanocápsulas redispersas foram reavaliadas. Na última etapa, foram produzidos comprimidos sublinguais pelo método de compressão direta, a partir dos pós desenvolvidos. Resultados: A mucoadesividade dos polímeros Eudragit® RS100, Eudragit® S100 e PCL foi potencializada pela sua estruturação em nanocápsulas. Dentre as formulações analisadas, as nanocápsulas catiônicas, formadas por Eudragit® RS100, veiculadas em gel, foram as que apresentaram melhores propriedades adesivas. Além disso, o processo de secagem não interferiu na adesividade das nanocápsulas originais. Em relação a superfície utilizada, a mucina se mostrou uma superfície mais adesiva comparada as mucosas suínas. Entretanto, a mucina reproduziu as diferenças observadas entre as formulações. As nanocápsulas contendo carvedilol interagiram bem com moléculas de mucina, sendo essa interação mais intensa para as nanocápsulas catiônicas [Eudragit® RS100], que para as aniônicas [PCL]. No entanto, ambas as nanocápsulas melhoraram o contato do carvedilol com a mucosa sublingual suína, o que fez com que mais fármaco permeasse através da mucosa, na presença de um fluxo salivar mimetizado, em comparação com uma solução do fármaco. Além disso, as nanocápsulas controlaram a permeação do fármaco através de mucosa sublingual de porco, bem como através de monocamadas de células SCC4. A partir destes resultados, as suspensões de nanocápsulas foram secas por aspersão. As nanopartículas foram recuperadas após redispersão aquosa dos pós e mantiveram suas propriedades mucoadesivas e biofarmacêuticas. Na sequência, os comprimidos foram produzidos como forma farmacêutica final. A presença de nanoestruturas foi observada nos comprimidos, as quais foram liberadas após total desintegração destes em saliva artificial. Além disso, a liberação do fármaco partir dos comprimidos contendo as nanocápsulas apresentou um perfil controlado comparado aos comprimidos contendo o fármaco livre, reforçando a manutenção da estrutura supramolecular das nanocápsulas nos comprimidos. Conclusão: As nanocápsulas produzidas com Eudragit® RS100, Eudragit® S100 ou PCL apresentaram boas características mucoadesivas. As, nanocápsulas de Eudragit® RS100 e PCL também melhoraram a interação do carvedilol com a membrana sublingual de porco. Em ambos os estudos, um melhor desempenho mucoadesivo foi observado para as nanocápsulas catiônicas. Além disso, o carvedilol apresentou boa permeação através de mucosa sublingual suína e através de monocama celular de células de epitélio oral. Ainda, a secagem por aspersão das suspensões de nanocápsulas não alterou significativamente as suas propriedades. A compressão direta dos pós secos por aspersão produziu comprimidos inovadores contendo um sistema nanotecnológico mucoadesivo para administração sublingual de carvedilol, como um nanomedicamento. / Introduction and objectives: Nanocapsules may represent promissing mucoadhesive systems since they are produced with polymers. The use of these systems is very important for drug administration by the sublingual route due to the constantly salivary flux in the oral cavity. In view of this, the objectives of this study were: to study the effect of the nanostructuration in nanocapsules on the mucoadhesiveness of polymers with different charge surface and the effect of the vehicle (suspension, hydrogel, and powder) on the mucoadhesiveness of nanocapsules as well as the effect of different mucosal surfaces (mucin, vaginal mucosa, and buccal mucosa); to develop carvedilol-loaded nanocapsules and to evaluate their mucoadhesive properties and drug permeation profiles using different models of sublingual membrane; and to produce sublingual tablets using spray-dried carvedilol-loaded nanocapsules. Methods: Eudragit®RS100, Eudragit®S100 or poly(ε-caprolactone) [PCL] nanocapsules were produced by interfacial deposition of the polymer method. Their mucoadhesiveness were evaluated by tensile stress tester. Carvedilol-loaded nanocapsules were produced by the method cited above and using Eudragit® RS100 or PCL as polymers. Mucoadhesiveness of nanocapsules were studied analyzing their interaction with mucin molecules and analyzing the effect of their interaction with porcine sublingual mucosa on drug retention as well on the amount of drug permeated to the receptor fluid in the presence of simulated salivary flux. The transport of carvedilol across monolayers of oral epithelial cells (SCC4) was also evaluated. In the next step, nanocapsules suspensions were spray-dried and the properties of redispersed nanocapsules were evaluated. In the last step, sublingual tablets were produced by direct compression using the spray-dried nanocapsules. Results: Mucoadhesiveness of Eudragit® RS100, Eudragit® S100 and PCL were improved by their structuration in nanocapsules. Among the tested formulations, the cationic Eudragit® RS100 nanocapsules formulated as a hydrogel showed the best behavior. Moreover, the drying process did not interfer in the adhesiveness of original nanocapsules. Regarding the surface substrate, mucin discs were more adhesive than porcine mucosas. However, mucin was able to reproduce the differences observed between the formulations. Carvedilol-loaded nanocapsules interacted with mucin molecules and this interaction was more intense for cationic Eudragit® RS100 nanocapsules than for anionic PCL nanocapsules. However, both nanocapsules increased the amount of drug retained on porcine sublingual mucosa and improved the amount of drug permeated through mucosa, in comparison to the drug solution, in presence of a mimetic salivary flux was present. Furthermore, nanocapsules were able to control the drug permeation across porcine sublingual and through SCC4 monolayer. Subsequently, suitable powders were obtained by spray-drying. The original nanoparticles were recovered after aqueous redispersion of powders and the maintenance of their mucoadhesiveness and biopharmaceutics properties was observed. Moreover, sublingual tablets were produced as a final pharmaceutical form. The presence of nanometric particles in the tablets was observed and they were released after tablet disintegration in artififcial saliva. The drug was released by a controlled way from tablets containing nanocapsules when compared to tablets containing the non-encapsulated drug, reinforcing the maintenance of supramolecular structure of nanocapsules in the tablets. Conclusion: The Eudragit® RS100, Eudragit® S100 and PCL nanocapsules showed good mucoadhesive characteristics. Moreover, Eudragit® RS100 and PCL nanocapsules improved the carvedilol interaction with porcine sublingual mucosa. In both studies, cationic nanocapsules showed the best mucoadhesive performance. Additionally, carvedilol showed a good permeation across porcine sublingual mucosa and through oral epithelial cells monolayer. The spray-drying process did not change the properties of the original aqueous nanocapsules. Furthermore, their direct compression produced innovative tablets containing a mucoadhesive nanotechnological system for sublingual administration of carvedilol as a nanomedicine.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 387549.pdf: 9945748 bytes, checksum: 2dfadcd5259cb6d75417400392f79458 (MD5) Previous issue date: 2006-12-11 / Este estudo teve como objetivo avaliar as propriedades mec?nicas selecionadas (resist?ncia ? compress?o, resist?ncia ? tra??o diametral, resist?ncia flexural de tr?spontos e m?dulo flexural) de quatro marcas diferentes de resina composta nanoparticuladas e uma resina composta microh?brida, nas cores A2 esmalte e dentina. Foram confeccionadas dez amostras para cada grupo de cada teste. O m?dulo flexural foi calculado a partir dos resultados do teste de resist?ncia flexural. Os resultados obtidos nos ensaios foram comparados estatisticamente com an?lise de vari?ncia e teste de Tukey (p < 0,01). N?o houve diferen?a estatisticamente significante para os grupos testados no teste de resist?ncia ? compress?o, sendo que as m?dias variaram entre 141,04 MPa para a resina 4 Seasons A2E e 206,08 MPa para a resina Grandio A2O. No teste de resist?ncia flexural, houve diferen?a estatisticamente significativa entre os grupos, onde as medias variaram entre 59,16 MPa para a resina 4 Seasons A2E e 122 MPa para a resina Supreme XT A2E. Houve diferen?a estatisticamente significante para m?dulo flexural e neste teste as m?dias variaram entre 3,4 GPa para a resina 4 Seasons A2E e 13,30 GPa para a resina Grandio A2O. No teste de resist?ncia ? tra??o diametral, a resina Esthet-X A2O apresentou m?dia (34,87 MPa) estatisticamente menor que os demais grupos, e a resina Supreme XT A2E (50,26 MPa), estatisticamente maior que os demais grupos testados; entre os demais grupos n?o houve diferen?a estatisticamente significante. Apesar de diferen?as nos valores entre os grupos testados nos testes de resist?ncia flexural, m?dulo flexural e resist?ncia ? tra??o diametral, as resinas nanoparticuladas, baseados nos resultados obtidos neste estudo, apresentam propriedades mec?nicas semelhantes da resina microh?brida

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 452168.pdf: 1481490 bytes, checksum: ac569335421ad138a02a15752e11a756 (MD5) Previous issue date: 2013-09-23 / Introduction : There are many tools on the market dental rotary for use in polishing of a restoration adhesive. As there are many choices, and the same manufacturer have more than one type of rotary apparatus of restoration, does not establish a single conduit to determine which tool to use composites containing nanoparticles. Objective : To evaluate, in vitro, the effect of two different polishing systems, based on a multi steps and on the quality and surface roughness of two composites nanoparticles. Materials and methods : The samples were prepared with nanofilled material resin Filtek Z 350 XT (3M ESPE) and nanoh?brid Tetric N Ceran (Ivoclar Vivadent). The samples were made in cylindrical molds measuring 3 mm X 6 mm. A single operator executed all procedures. Each group consisted of 20 samples: 1) ZXT-control (without polishing); TNC-2) control (without polishing); 3) ZXT Sof-Lex (Orange fine and Superfine); 4) ZXT Optrapol; 5) TNC Optrapol; 6) TNC Sof-Lex (Orange fine and Superfine). The surface roughness was assessed with porfilometry (Ra), SEM and AFM. Statistical analyses : For analysis of mean roughness Ra (um), the data were tested for normality of ANOVA, at a significance level of 5%. Once verified the normal distribution of the results, they were subjected to analysis of variance followed by Tukey's test with a significance level of 5%. Results : The qualitative and quantitative analyzes showed that resins polished with Optrapol showed higher surface roughness and polishing with Sof-Lex showed no statistical difference between the resins tested. The lowest roughness was obtained with the control group, with no statistical difference between the resins. Conclusion : Optrapol promotes greater roughness in the resins tested, and ZXT showed higher roughness. Polishing with Soft-Lex showed no statistically significant differences between the tested resins. The surface roughness of the resins with TNC was lower when compared with Optrapol. The lowest surface roughness was obtained by the control group. / Introdu??o : Existe no mercado odontol?gico muitos instrumentos rotat?rios para serem utilizados no polimento final de uma restaura??o adesiva. Como s?o muitas as op??es, e um mesmo fabricante tem mais de um tipo de instrumento rotat?rio para realizar a finaliza??o da restaura??o, n?o se estabelece uma conduta ?nica que determine qual o instrumento utilizar para resinas compostas que contenham nanopart?culas. Objetivo : Avaliar, in vitro, o efeito de dois diferentes sistemas de polimento, baseados em um e multi etapas, sobre a qualidade e rugosidade da superf?cie de duas resinas com nanopart?culas. Materiais e m?todos : As amostras foram confeccionadas com resina nanoparticulada Filtek Z 350 XT (3M ESPE) e nanoh?brida Tetric N Ceran (Ivoclar Vivadent ). As amostras foram confeccionadas em moldes cil?ndricos medindo 3 mm X 6 mm. Um ?nico operador executou todos os procedimentos. Cada grupo foi composto por 20 amostras: 1) ZXT-Controle (sem polimento); 2)TNC-Controle (sem polimento); 3) ZXT+ Sof-Lex (seq??ncia Laranja fina e superfina); 4) ZXT+ Optrapol; 5) TNC+ Optrapol ; 6) TNC+ Sof- Lex (seq??ncia Laranja fina e superfina ). A rugosidade de superf?cie foi avaliada com rugos?metro (Ra), MEV e AFM. Estat?stica : Para an?lise das m?dias de rugosidade Ra (&#956;m), os dados foram submetidos aos testes de normalidade de ANOVA, ao n?vel de signific?ncia de 5%. Uma vez verificada a distribui??o normal dos resultados, estes foram submetidos ? an?lise de vari?ncia, seguida pelo teste de Tukey com n?vel de signific?ncia de 5%. Resultados : As an?lises qualitativas e quantitativas mostraram que as resinas polidas com Optrapol apresentaram maior rugosidade superficial e o polimento com Sof-Lex n?o mostrou diferen?a estat?stica entre as resinas testadas. A menor rugosidade foi obtida com os grupos controle, sem diferen?a estat?stica entre as resinas. Conclus?o : Optrapol promove maior rugosidade nas resinas testadas, e ZXT apresentou maior rugosidade. O polimento com Soft-Lex n?o mostrou diferen?as estatisticamente significantes entre as resinas testadas. A rugosidade superficial das resinas foi menor com TNC, quando comparado com Optrapol. A menor rugosidade de superf?cie obtida foi pelo grupo controle.

O glioblastoma multiforme (GBM) é um tipo de câncer grave que acomete o sistema nervoso central (SNC), e a sobrevida dos pacientes é de aproximadamente 12 meses. O tratamento com o quimioterápico paclitaxel (PTX) reduz o GBM experimental e humano. No entanto, sua utilização é limitada pelas reações adversas graves que acarreta. A nanoemulsão rica em colesterol (LDE), a qual mimetiza a lipoproteína de baixa densidade, tem sido empregada como um sistema de entrega de fármacos eficiente em alguns casos de tumores. No presente trabalho visou-se avaliar a eficácia do oleato de PTX (OPTX), um derivado mais lipofílico do que o PTX, associado a LDE (LDE-OPTX) em ensaios in vitro e in vivo. Inicialmente, células tumorais da linhagem de glioblastoma murino GL261 foram incubadas com PTX em solução ou com LDE-OPTX, nas concentrações de 1 ou 10 &#181;M. Os resultados obtidos mostraram que o tratamento in vitro com PTX e o LDE-OPTX causa toxicidade in vitro em células GL261 pela redução da proliferação e indução de apoptose, e que ainda reduz a secreção de MCP-1 (proteína quimiotáxica de monócitos). Os ensaios in vivo mostraram a toxicidade intensa do PTX comercial, uma vez que os animais com GBM não sobreviveram ao tratamento com 75mg/Kg, i.p., a cada 3 dias, e foram a óbito a partir do oitavo dia de tratamento. Diferentemente, os animais tratados com a mesma dose de LDE-OPTX sobreviveram ao tratamento, sem sinais de toxicidade, mas os dados obtidos mostraram que este protocolo de tratamento não foi eficaz para redução do volume tumoral. Assim, os animais com GBM passaram a ser tratados com doses diárias, i.p., de 15 mg/kg de PTX ou de 75mg/Kg de LDE-OPTX. Os resultados obtidos mostraram a ineficácia e eficácia dos tratamentos com PTX e LDE-OPTX, respectivamente, em reduzir o GBM; no entanto os animais tratados com LDE-OPTX apresentaram redução no peso corporal e no número de linfócitos circulantes. Em conjunto, os dados obtidos mostram a habilidade de preparação LDE-OPTX causar toxicidade in vitro nas células GL261 e sua eficácia terapêutica em dose elevada, em reduzir o GBM em modelo murino. / Glioblastoma multiforme (GBM) is a type of severe cancer that affects the central nervous system, and patient survival is about12 months. The treatment with the chemotherapeutic paclitaxel (PTX) reduces the experimental and human GBM, however, their use is limited by side effects. The lipid nanoemulsion (LDE), that is mimetic to low density protein, has been employed as an efficient drug nanocarrier to treat cancer. Therefore, the present study aimed to assess the effectiveness of the oleate PTX (OPTX), a more lipophilic derivative of PTX, associated to (LDE), in in vitro and in vivo studies. Initially, glioblastoma murine strain GL261 was incubated with commercial PTX solution or LDE-OPTX at concentrations of 1 or 10 &#181;M. Data obtained showed that treatment with PTX or LDE-OPTX caused in vitro toxicity to GL261 cells, by reducing the proliferation and inducing apoptosis. Moreover, both treatments reduced the secretion of monocyte chemotacticprotein-1 (MCP-1). In vivo experiments showed the severe toxicity of commercial PTX, as mice with GBM did not survive to the treatment with 75mg/kg, i.p., each 3 days, and died after 8 days of treatment. Conversely, animals treated with the same schedule of treatment with LDE-OPTX survived until the end of treatment, without any toxicity signal. Nevertheless, the treatment was not effective to reduce the GBM volume. Hence, other sets of animals with GBM were treated with daily i.p. dose of 15mg/kg of PTX or 75mg/kg of LDE-OPTX. Data obtained showed the inefficacy and efficacy of PTX and LDE-OPTX treatments, respectively, to reduce the volume of GBM. Nevertheless, mice treated with LDE-OPTX lost weight and lower number of circulating lymphocytes. Together, our data show the ability of LDE-OPTX treatment cause in vitro toxicity on GL261 cells e the in vivo therapeutic efficacy of higher doses on GBM murine model.

A construção de sistemas metal-orgânicos supramoleculares através da exploração da conectividade de ligantes terpiridínicos e o desenvolvimento de suas aplicações em nanodispositivos, são tratados nesta tese. Foram desenvolvidos novos complexos de ferro e rutênio com ligantes terpiridínicos funcionalizados, capazes de gerar filmes finos e apresentar interações supramoleculares do tipo hóspede-hospedeiro. Esses complexos foram empregados na modificação de superfícies de dióxido de titânio, visando aplicações em sensores e dispositivos fotoeletroquímicos. Modificando-se o dióxido de titânio nanocristalino, com moléculas hospedeiras de carboxi-metil-&#946;-ciclodextrina, foi possível gerar um sistema seletivo para fotodegradação de compostos aromáticos, como demonstrado para o complexo bis(4\'-(4-bromo-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina)ferro(II), cujo descoramento foi observado efetuando-se a fotoirradiação no ultravioleta. Esse sistema foi aprimorado para gerar um dosímetro de UV, com base nesse princípio. Além disso, foram feitos estudos de eletropolimerização desse complexo e sobre a capacidade dos filmes moleculares gerados, de atuarem em sensores amperométricos na detecção de espécies químicas relevantes, como os íons nitrito. Outro complexo sintetizado foi o [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], em que c-ph-terpy é a 4\'-(4-carboxi-fenil)-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina e Q é o ligante 8-oxiquinolinato. Esse complexo terpiridínico foi desenvolvido para ser utilizado como fotossensibilizador em células solares do tipo Grätzel, tanto na forma direta, como após a modificação da superfície de dióxido de titânio com a carboxi-metil-&#946;-ciclodextrina. Demonstrou-se que através da sua inclusão na cavidade supramolecular, o fotossensibilizador aumenta a eficácia da fotoconversão de energia. Finalmente, foi sintetizada uma nova supermolécula a partir da auto-montagem coordenativa entre a tetra-piridilporfirina e complexos de rutênio(II) coordenados com ligantes oxalato e 4-cloro-2,2\':6\',2\'\'-terpiridina. Foi observado que essa supermolécula apresenta atividade catalítica de oxidação de substratos orgânicos, associada aos grupos periféricos. Os vários sistemas estudados possibilitaram avançar nas estratégias de engenharia supramolecular, através da construção de novos conectores, blocos de montagem e filmes moleculares, bem como avaliar algumas de suas aplicações nanotecnológicas. / This thesis deals with the development of new metal-organic supramolecular systems based on functionalized terpyridine compounds, including their application in nanotechnological devices. New iron and ruthenium coordination compounds incorporating terpyridine ligands have been obtained, and their ability to generate thin films and participate in host-guest interactions has been conveniently explored. Such complexes have been employed in the modification of titanium dioxide surfaces, for applications in sensors and photoeletrochemical cells. By combining nanocrystalline titanium dioxide with carboxy-methyl-&#946;-cyclodextrin, a novel, efficient strategy has been devised for photodegradation of aromatic compounds, and successfully demonstrated after anchoring the bis(4\'-(4-bromophenyl)-2,2\':6\'2\'\'-terpyridine)iron(II) complex and monitoring its bleaching by exposing to UV radiation. In this way, this system has been successfully employed in the design of a novel, versatile UV dosimeter. Electropolymerization studies have also been carried out on this complex, in order to generate molecular films for use in amperometric sensors, capable of probing relevant species, such as the nitrite ions. Another compound dealt with in this work was [Ru(c-ph-terpy)(Q)(NCS)], where c-ph-terpy = 4\'-(4-carboxy-pheny)-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine, and Q = 8-oxyquinolinate ligand. This terpyridine complex has been designed as fotosensitizer in Grätzel\'s photoelectrochemical cells, by its direct coating on the titanium dioxide nanoparticles or by performing their previous treatment with carboxi-methyl-&#946;-cyclodextrin. It has been shown that the inclusion into the cyclodextrin cavity improves the performance of the photosensitizer for energy conversion. Finally, a new supermolecule encompassing a central tetrapyridylporphyrin unity attached to four chloro(oxalate)(4-chloro-2,2\':6\',2\'\'-terpyridine)ruthenium(II) complexes, has been synthesized. This species exhibits catalytic activity in the oxidation of organic compounds. The reported study, involving several systems, has contributed to the available molecular engineering strategies, through the building up of new connecting groups and molecular films, and has also allowed the exploitation of some of their possible nanotechnological applications

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-01-28T18:47:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosTeoricos.pdf: 3065366 bytes, checksum: 0592d51c0249ac46c1bd6776f7e42633 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-29T16:47:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosTeoricos.pdf: 3065366 bytes, checksum: 0592d51c0249ac46c1bd6776f7e42633 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-29T16:47:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosTeoricos.pdf: 3065366 bytes, checksum: 0592d51c0249ac46c1bd6776f7e42633 (MD5) Previous issue date: 2009 / SECTAM/PA - Secretaria Executiva de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente / FUNTEC - Fundo Estadual de Ciência e Tecnologia / Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula do tipo Doador-dinitrobenzene e um grupo Aceitador-dihydrophenazine (D-A) com pontes poliênicas variando de π = 0 à π = 10. Trata-se de um sistema promissor para o desenvolvimento de retificadores moleculares, que sob dopagem química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob ação de campo elétrico externo apresenta comportamento equivalente ao de dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho extremamente reduzido e intensa resposta ótica em regime não-linear. Para estudar esse sistema, fizemos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta cálculos de ZINDO/S-CIS (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) que utilizam 220 configurações em média. Observamos uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock. Nossos resultados mostram uma delocalização bem definida dos Orbitais Moleculares de Fronteira (OMFs) HOMO[LUMO] nos grupos D[A] para molécula com ponte poliênica relativamente grande. Para estruturas com ponte poliênica relativamente pequena o contrário é observado, e uma uniformidade dos OMFs nos terminais DA é verificada. O que indicaria que somente as estruturas com ponte poliênica relativamente grande seriam promissoras pra criação de dispositivos, tendo LUMO como canal de condução. Um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a mesma estrutura, sob a ação de um campo elétrico externo mostrou que o transporte de carga no grupo D[A] independe do tamanho da ponte poliênica. A voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação para este sistema com grupos DA muito próximos (evidenciando uma região de saturação e uma região de operação para sistemas com pontes pequenas), normalmente presente e sistemas com ponte molecular relativamente grande e nos dispositivos semicondutores macroscópicos. Acreditamos que o OMF LUMO desempenha um papel importante no que diz respeito ao transporte de carga em estruturas relativamente grandes, seguido de falhas em estruturas moleculares onde o grupo D está muito próximo do A. Nossos resultados mostram que temos um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico. / In this work we present a theoretical study on the electronic structure of a molecule of the type Donor- dinitrobenzene and a group Acceptor- dihydrophenazine (D-A) with polienic bridges varying of π = 0 to the π = 10. It’s a promising system for construct molecular rectifiers that under chemical to dope can come to acquire electric properties of conductive material. It is still, under action of external electric field it presents equivalent behavior to the of usual devices, with countless advantages, for instance, extremely reduced size and intense optical response in a non-linear regime. To study this class of system, we optimize the geometry systematically, performing ZINDO/S-CI (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) calculations and using 220 configurations as average. We observe the electronic transfer calculated by Hartree-Fock. Our results show a well defined localization of the Boundary Molecular Orbitals (BMOs) HOMO [LUMO] at the D [A] groups for large polienic bridges. The opposite is verified for small bridges and uniformity is observed for the BMOs in the DA terminals. This would indicate that only large polienic bridges work for devices using the LUMO as conduction channel. A detailed analysis of the molecular charge rearrangement due to an external electric field shows that the charge transport at the D [A] group is bridge size independent. An applied voltage suffices to create a saturation potential for this system with too close DA groups (presenting a saturation and an operation region to systems with small bridges), usually present in systems with relatively large molecular bridge and in macroscopic semiconductors devices. We believe that the LUMO play an important role in the charge transfer at relatively large structures, in addition to fails in molecular structures where the D group is too closer to A. Our results show that we have a Molecular rectifier that works as a macroscopic rectifier.

A medicina regenerativa é um campo fascinante e tem chamado a atenção, nos últimos anos, pelo crescente esforço multidisciplinar em busca de metodologias adequadas para a reposição de tecidos danificados no corpo humano. Entre as técnicas utilizadas para desenvolver matrizes para o uso em engenharia tecidual está o electrospinning. Essa técnica que permite a produção de nanofibras através do uso de forças electrostáticas e tem sido empregado para a produção de matrizes fibrosas. As células-tronco mesenquimais (CTM) são células-tronco adultas com alta plasticidade e por isto alvo de muitos estudos terapêuticos. O presente trabalho foi dividido em dois capítulos sendo que cada um tratou de um objetivo, como segue: (1) cultivar e diferenciar células-tronco mesenquimais em matrizes de nanofibras de poli(ácido lático-co-glicólico) (PLGA) produzidas através da técnica de electrospinning e investigar o envolvimento de receptores integrina- 1 no processo de adesão em matrizes de PLGA; (2) avaliar a viabilidade celular de células-tronco mesenquimais ou células mononucleares (CMNs) misturadas a uma solução de poli(álcool vinílico) (PVA) e submetidas a produção de fibras por electrospinning. No capítulo I, as CTM foram isoladas de camundongos da linhagem C57BL/6, cultivadas e submetidas a diferenciação condrogênica em matrizes de nanofibras de PLGA produzidas por electrospinning. Análises realizadas 24 horas após a semeadura demonstraram que as CTM eram responsívas e apresentavam morfologia semelhante a de fibroblastos com a presença de fibras de estresse de actina. O bloqueio dos receptores integrina- 1 reduziu (em cerca de 20%) a adesão celular e as observações demonstraram a perda das fibras de estresse de actina. Estes resultados demonstraram a habilidade das nanofibras de PLGA em ativar respostas celulares mediadas por adesão via integrina. No capítulo II foi avaliada a viabilidade de CTM e CMNs após terem sido processadas pelo electrospinning. As CTM foram extraídas da parede de cordão umbilical e as CMNs do sangue de cordão umbilical. Ambas as células foram misturadas a uma solução de PVA 10% e esta suspensão foi utilizada para produzir fibras pelo processo de electrospinning durante 30 minutos utilizando-se uma voltagem de 21 kV. Após o procedimento a viabilidade celular foi mensurada através de contagem celular com exclusão de células mortas por coloração com Trypan Blue. As CTM tiveram a viabilidade reduzida para 19.6%, e as CMNs para 8.38%. Os dados coletados sugerem a necessidade de mais estudos na busca de estratégias de proteção celular durante o electrospinning, uma vez que a elevada perda da viabilidade celular pode estar relacionada à alta viscosidade da solução polimérica, levando a redução do acesso ao meio nutritivo, associada aos efeitos do estresse mecânico e elétrico inerentes do procedimento. Os resultados gerais destes capítulos (1) demonstraram a habilidade das matrizes de nanofibras de PLGA em ativar respostas celulares via receptores integrinas- 1; (2) sugerem que a incorporação de células em matrizes fibrosas durante a produção de fibras através da técnica de electrospinning é um procedimento viável e pode ser utilizado como estratégia para a melhor distribuição celular na matriz formada. Juntamente, estes dados contribuem para o entendimento do comportamento das CTM em matrizes biodegradáveis e biocompatíveis produzidas por electrospinning, as quais podem ser utilizadas como material carreador em tratamentos clínicos envolvendo transplante celular. / Regenerative medicine is an amazing field that has called attention, in the last years, due to the multidisciplinary efforts to find suitable methodologies to regenerate damage tissues. Electrospinning is an important technique used to produce nanofibers and is employed to develop fibrous scaffolds. Mesenchymal stem cells (MSC) are adult stem cells with high plasticity and, for this reason, are widely studied in therapeutic approaches. The present study is composed by two chapters, with different aims, as follow: (1) culture MSC on poly(D, Llactide- co-glycolide) (PLGA) nanofiber scaffolds and induce them to condrogenic differentiation and, analyze the influence of the integrin- 1 receptor in the adhesion of MSC on PLGA scaffolds; (2) analyze the viability of MSC and mononuclear cells (MNCs) mixed to a PVA solution after electrospinning. In the Chapter I, MSCs were isolated from C57BL/6 mice, cultured on PLGA scaffold produced by electrospinning technique and differentiated into chondrogenic lineage. After seeding, MSCs were responsive and become flattened with fibroblast-like morphology demonstrated by the presence of actin stress fibers. Integrin- 1 receptor blockage reduced (about 20%) cell adhesion with loss of actin stress fibers, demonstrating the ability of PLGA nanofiber to trigger integrin receptor-mediated cell adhesion. In the Chapter II, the viability of MSC and MNC after electrospinning were analyzed. MSC were extracted from the wall of the umbilical cord, and MNC from the umbilical cord blood. Cells were resuspended in a solution of poly(vinil alcohol) (PVA) 10% and subjected to electrospinning during 30 minutes under a voltage of 21kV. Cell viability was assessed before and after the procedure by exclusion of dead cells by Trypan Blue staining. After electrospinning the MSC viability reduced to 19.6%, and the MNCs viability to 8.38%. These data suggest the need for more investigations looking for strategies to protect cell from the damages caused by electrospinning, as the loss of viability can be related to the high viscosity of the polymeric solution which reduced the access to nutrients associated to the electric and mechanical stress during electrospinning. The results of both chapters (1) demonstrated the ability of PLGA nanofiber to trigger integrin receptor-mediated cell adhesion; (2) suggested that the cellular incorporation into fibrous scaffolds produced by electrospinning is a viable process and can be used to improve the cellular distribution into scaffolds. The present data contribute to the understanding of MSCs´ behavior on these biodegradable and biocompatible scaffolds that can be used as carriers in treatments involving cell transplantation.

Orientadora: Graciela de Souza Oliver / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas e Sociais, 2013