Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-08T13:42:05Z No. of bitstreams: 2 Jackeline da Costa Maciel_TESE.pdf: 15099500 bytes, checksum: a4b1377fba226f8f7186189dda07bc4d (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T13:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jackeline da Costa Maciel_TESE.pdf: 15099500 bytes, checksum: a4b1377fba226f8f7186189dda07bc4d (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq; FACEPE / As enzimas são muito utilizadas em processos industriais; então, a busca por novas tecnologias, que permitam o uso otimizado dessas biomoléculas, confere redução dos custos e permite melhor rendimento da enzima. Uma das alternativas para isso consiste na imobilização dessas proteínas em suportes insolúveis. Dentre os diferentes tipos de suportes existentes, os compósitos de nanopartículas magnéticas e polímeros apresentam algumas vantagens, tais como: oferecem maior área superficial para ligação da enzima devido ao reduzido tamanho; permitem a rápida separação utilizando apenas um campo magnético externo e a presença do revestimento polimérico contribui com grande quantidade de grupos funcionalizáveis. Embora se conheçam todas as ferramentas, é preciso escolher as mais adequadas para a aplicação desejada. Neste trabalho, foram produzidos compósitos de partículas magnéticas e polímeros. Dois tipos de polímeros foram utilizados, o polissacarídeo levana e o polímero sintético polianilina (PANI). Nosso objetivo foi obter derivados enzimáticos com boa retenção de atividade. O compósito de partículas magnéticas e levana foi obtido pelo método de co-precipitação na presença do polissacarídeo. Para produção do compósito com PANI, o polímero só foi adicionado após a síntese das partículas magnéticas por coprecipitação. O processo de revestimento das partículas magnéticas com PANI foi otimizado por meio do uso de dois planejamentos fatoriais completos (23). Propriedades físicas, químicas e magnéticas de ambos os compósitos foram determinadas através de técnicas de microscopia eletrônica, FTIR, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, área de superfície BET e porosidade e medidas de magnetização. Os resultados mostraram que as partículas magnéticas sintetizadas, na ausência do polímero, possuem menores tamanhos e estrutura cristalina bem definida. Ambos compósitos foram utilizados para imobilização de tripsina. No caso do compósito de partículas magnéticas e levana, após dez reutilizações, o derivado enzimático exibiu 84% de sua atividade inicial. Em relação, a tripsina imobilizada em compósito de partículas magnéticas e PANI, o derivado enzimático apresentou maior estabilidade térmica em temperaturas acima de 25C°; maior afinidade pelo substrato BAPNA (Kmap 1,4 vezes menor que aquele para enzima solúvel); pequena redução na eficiência catalítica (1,1 vezes menor que aquele para enzima solúvel); retenção de 89% de sua atividade inicial após 48 dias de estocagem a 4°C e retenção de 81% de sua atividade inicial após vinte reutilizações. Tanto o compósito magnético com PANI quanto aquele com levana apresentaram bom resultado quanto à retenção da atividade da enzima imobilizada, sendo o derivado com PANI o de menor custo.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T15:27:34Z No. of bitstreams: 2 TESE Mariana Cabrera.pdf: 5580819 bytes, checksum: 0dc4140c6f92f1a1ba8fa8392c66b340 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T15:27:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Mariana Cabrera.pdf: 5580819 bytes, checksum: 0dc4140c6f92f1a1ba8fa8392c66b340 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-15 / CAPES; CNPq / O uso de enzimas imobilizadas em aplicações industriais permite o desenvolvimento de processos de produção com alta produtividade, fácil separação do produto e reutilização do biocatalisador. Alguns grupos de enzimas apresentam muitas vantagens quando imobilizadas em suportes insolúveis em água, devido à melhoria de suas propriedades catalíticas e estabilidade ou pela síntese de baixo custo. Tendo em vista tais vantagens, enzimas de aplicabilidade industrial como α-Lramnosidase e invertase foram imobilizadas em diferentes suportes magnéticos. A α-L-ramnosidase de Aspergillus terreus foi imobilizada covalentemente nos seguintes suportes ferromagnéticos: polietileno tereftalato (Dacron-hidrazida), polisiloxano/álcool polivinílico (POS/PVA) e quitosana. A atividade da enzima imobilizada em Dacron-hidrazida (0,53 nkat/g de proteína) e POS/PVA (0,59 nkat/g de proteína) foi significativamente maior do que a encontrada para o derivado de quitosana (0,06 nkat/mg de proteína). Os perfis de pH e temperatura para todas as enzimas imobilizadas não mostraram diferença em relação à enzima livre, exceto o derivado de quitosana que apresentou maior temperatura máxima. O derivado enzimático Dacron-hidrazida mostrou melhor desempenho que a enzima livre para hidrolisar a naringina 0,3% (91% e 73% após 1 h, respectivamente) e na síntese de ramnósidos (0,116 e 0,014 mg narirutina após 1 h, respectivamente). Além disso, minerais como argilas e terra de diatomáceas foram utilizados para produzir compósitos com partículas de magnetita. Esses compósitos foram caracterizados por meio de diferentes técnicas físico-químicas a fim de elucidar suas propriedades estruturais, morfológicas e magnéticas. Três tipos de materiais foram sintetizados: argila montmorilonita magnética (mMMT), terra de diatomáceas magnética (mTD) e terra de diatomáceas magnética revestida com polianilina (mTD-PANI). Os compósitos magnéticos foram tratados com 3- aminopropiltrietoxisilano ou polianilina, disponibilizando grupamentos químicos para ocorrência de ligação covalente entre a matriz e a biomolécula. Após funcionalização dos suportes e ativação com glutaraldeído, os materiais foram utilizados como matriz para imobilização covalente de invertase. A invertase imobilizada em mMMT apresentou igual pH ótimo, maior temperatura máxima e estabilidade térmica quando comparada com a enzima livre, e manteve 91% da sua atividade inicial após 7 ciclos consecutivos de reutilização. No estudo da hidrólise de sacarose pela mTD-invertase, foi realizado um planejamento fatorial completo 24, sendo observadas como melhores condições experimentais para este processo: pH 4,5; temperatura de 45°C; concentração de sacarose 0,25 M e concentração de invertase 0,05 mg mL-1. A mTD-invertase mostrou bom desempenho quanto à termoestabilidade, estabilidade de armazenamento, tempo de prateleira e reuso quando comparada à enzima livre. A mTD-PANI-invertase apresentou igual pH ótimo e temperatura máxima e maior termoestabilidade que a enzima livre, e manteve 55% da sua atividade inicial após 10 ciclos consecutivos de reutilização. Portanto, os resultados mostraram que os compósitos magnéticos produzidos a partir de materiais orgânicos e inorgânicos (minerais de baixo custo e altamente disponíveis na natureza) são matrizes promissoras para a imobilização covalente de α-L-ramnosidase e invertase, bem como para a imobilização de outras biomoléculas.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo65_1.pdf: 1190845 bytes, checksum: d4f899e977b335a6659d3f6c8d7271f8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade de Pernambuco / Imobilização de lacase de Trametes versicolor a partículas magnéticas polissiloxano álcool polivinílico (mPOS-PVA) e sua aplicação para a remoção de compostos fenólicos de uma mistura modelo de fenol foram estudados. As partículas de mPOSPVA foram preparadas usando o processo sol-gel e magnetizadas por co-precipitação de íons Fe2+ e Fe3+. As condições de imobilização e de oxidação de fenóis foram investigados. Delineamento composto central rotacional e metodologia de superfície de resposta foram utilizados para avaliar os efeitos de parâmetros de imobilização, como concentração de enzima, pH e tempo de imobilização. A quantidade de lacase imobilizada foi 3,0 mg/g de suporte sob condições otimizadas (50 μg ml -1 de lacase, pH 4,5, 180 min e temperatura de 25◦C). Excesso de proteína imobilizada ao suporte resultou em baixa eficiência do biocatalisador. A lacase imobilizada foi utilizada para a oxidação de uma mistura de cinco compostos fenólicos (fenol, guaiacol, pirogalol, resorcinol e ácido tânico) comumente presentes em efluentes da indústria papeleira. Os compostos fenólicos foram oxidadas pela lacase formando produtos insolúveis, os quais foram removidos do meio de reação por filtração em membrana. Para obter as melhores condições para oxidação de fenol, um delineamento composto central rotacional com diferentes combinações de pH, concentração de fenol e tempo de reação foi realizada. O derivado imobilizado reduziu 65,1% de teor de fenóis totais da solução modelo sob condições ótimas (concentração de fenóis de 1mM, pH 6,0 durante 32h). Os resultados destes experimentos indicam que a metodologia de superfície de resposta foi um método promissor para a otimização de imobilização de proteínas e que lacase imobilizada em mPOS-PVA é eficaz na transformação de misturas de compostos fenólicos

O presente projeto teve como objetivo sintetizar matrizes magnetizadas para imobilização da lipase de Burkholderia cepacia para aplicação na síntese de ésteres alquilicos. Foram testadas duas metodologias para síntese de compósitos formados por óxidos magnéticos dispersos em matriz de sílica, a saber: a) matriz polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) dopada com Fe3O4 e ?Fe2O3 e b) matriz polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) sintetizada com incorporação de Fe3O4 e ?Fe2O3. As matrizes polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) e partículas de Fe3O4 e ?Fe2O3 foram usadas como controles. As características texturais e morfológicas das matrizes magnéticas e não magnética foram determinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratograma de raios-X, espectroscopia no infravermelho (IV) e análise de tamanho de poros (BET). As partículas de magnetita (Fe3O4) e maghemita (?Fe2O3) apresentaram comportamento superparamagnético. A lipase de B. cepacia foi imobilizada nas quatro matrizes (magnetizada e não magnetizada) por adsorção física e ligação covalente e os rendimentos de imobilização similares obtidos sugerem que as partículas de ferro não interferiram na interação enzima-suporte. Entretanto, os parâmetros cinéticos (Km e Vmax) determinados indicaram que a lipase imobilizada nos suportes magnetizados tem menor afinidade pelo substrato. Os valores determinados de Km e Vmax da lipase de B. cepacia na forma livre (Km = 400 ± 32 mM e Vmax = 16019 ± 749 Ug-1) mostraram que independente do suporte a imobilização reduziu aproximadamente 50% da afinidade da enzima pelo substrato. Os derivados imobilizados obtidos por ligação covalente foram selecionados para mediar reações de transesterificação do óleo de coco pela rota etanólica e demonstraram eficiente desempenho, fornecendo conversões praticamente totais em ésteres de etila entre 72-96h. A menor velocidade de reação foi verificada para a lipase imobilizada em partículas de Fe3O4 e ?Fe2O3, provavelmente devido à interferência negativa do óxido de ferro que reduziu a afinidade da enzima pelo substrato, corroborando com os parâmetros cinéticos Km e Vmax. As amostras purificadas apresentaram propriedades que atendem às especificações exigidas pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) para uso como biocombustível, incluindo: pureza elevada em ésteres etílicos (mínimo 96%), densidade (873-876 kgm-3) e viscosidade cinemática (3,76-3,93 mm2s-1). / The objective of this work was to synthesize magnetic matrices for immobilization of Burkholderia cepacia lipase to be used in the synthesis of alkyl esters. Two methods for the synthesis of the magnetic composites dispersed in silica matrices were tested: a) matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) coating with Fe3O4 and ?Fe2O3 and b) matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) synthesized with incorporation of Fe3O4 and ?Fe2O3. The matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) and the composite Fe3O4 and ?Fe2O3 particles were used as controls. The morphological and textural characteristics of the magnetic and nonmagnetic matrices were determined by analysis of pore size (BET), scanning electron microscopy (MEV), X-ray diffraction and infrared spectroscopy (IV). The magnitete (Fe3O4) and maghmitite (?Fe2O3) particles showed super paramagnetic behavior. The lipase B. cepacia was immobilized in the matrices (magnetized and non-magnetized) by physical adsorption and covalent attachment and the similar immobilization yields obtained suggest that the iron particles did not affect the enzyme-support interaction. However, the determined kinetic parameters (Km and Vmax) indicated that the lipase immobilized in both magnetized SiO2-PVA matrices had lower affinity for the substrate. The Km and Vmax values determined for free lipase (Km = 400 ± 32 mM and Vmax =16019 ± 749 Ug-1), showed that independely of the immobilization support the affinity of the enzyme for the substrate was reduced by 50%. The immobilized derivatives prepared by covalent attachment were used to mediate the transesterification reactions of coconut oil by ethanolysis route. All immobilized derivatives were efficient in the ethanolysis of coconut oil attaining total conversion to ethyl esters in 72 hours, with the exception of the immobilized lipase on Fe3O4 and ?Fe2O3 particles, which provided total conversion in 96 h, probably due to the negative influence of the iron particles on the enzyme. The purified product samples (biodiesel) were essentially odorless and translucent appearance. The purity of the ethyl esters was high. In addition, other properties such as density (873-876 kg m-3) and viscosity (3.76-3.93 mm2 s-1) meet the specifications required by the National Petroleum Agency (ANP) to be used as a biofuel.

O presente projeto teve como objetivo sintetizar matrizes magnetizadas para imobilização da lipase de Burkholderia cepacia para aplicação na síntese de ésteres alquilicos. Foram testadas duas metodologias para síntese de compósitos formados por óxidos magnéticos dispersos em matriz de sílica, a saber: a) matriz polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) dopada com Fe3O4 e ?Fe2O3 e b) matriz polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) sintetizada com incorporação de Fe3O4 e ?Fe2O3. As matrizes polissiloxano-álcool polivinílico (SiO2-PVA) e partículas de Fe3O4 e ?Fe2O3 foram usadas como controles. As características texturais e morfológicas das matrizes magnéticas e não magnética foram determinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratograma de raios-X, espectroscopia no infravermelho (IV) e análise de tamanho de poros (BET). As partículas de magnetita (Fe3O4) e maghemita (?Fe2O3) apresentaram comportamento superparamagnético. A lipase de B. cepacia foi imobilizada nas quatro matrizes (magnetizada e não magnetizada) por adsorção física e ligação covalente e os rendimentos de imobilização similares obtidos sugerem que as partículas de ferro não interferiram na interação enzima-suporte. Entretanto, os parâmetros cinéticos (Km e Vmax) determinados indicaram que a lipase imobilizada nos suportes magnetizados tem menor afinidade pelo substrato. Os valores determinados de Km e Vmax da lipase de B. cepacia na forma livre (Km = 400 ± 32 mM e Vmax = 16019 ± 749 Ug-1) mostraram que independente do suporte a imobilização reduziu aproximadamente 50% da afinidade da enzima pelo substrato. Os derivados imobilizados obtidos por ligação covalente foram selecionados para mediar reações de transesterificação do óleo de coco pela rota etanólica e demonstraram eficiente desempenho, fornecendo conversões praticamente totais em ésteres de etila entre 72-96h. A menor velocidade de reação foi verificada para a lipase imobilizada em partículas de Fe3O4 e ?Fe2O3, provavelmente devido à interferência negativa do óxido de ferro que reduziu a afinidade da enzima pelo substrato, corroborando com os parâmetros cinéticos Km e Vmax. As amostras purificadas apresentaram propriedades que atendem às especificações exigidas pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) para uso como biocombustível, incluindo: pureza elevada em ésteres etílicos (mínimo 96%), densidade (873-876 kgm-3) e viscosidade cinemática (3,76-3,93 mm2s-1). / The objective of this work was to synthesize magnetic matrices for immobilization of Burkholderia cepacia lipase to be used in the synthesis of alkyl esters. Two methods for the synthesis of the magnetic composites dispersed in silica matrices were tested: a) matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) coating with Fe3O4 and ?Fe2O3 and b) matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) synthesized with incorporation of Fe3O4 and ?Fe2O3. The matrix polysiloxane-polyvinyl alcohol (SiO2-PVA) and the composite Fe3O4 and ?Fe2O3 particles were used as controls. The morphological and textural characteristics of the magnetic and nonmagnetic matrices were determined by analysis of pore size (BET), scanning electron microscopy (MEV), X-ray diffraction and infrared spectroscopy (IV). The magnitete (Fe3O4) and maghmitite (?Fe2O3) particles showed super paramagnetic behavior. The lipase B. cepacia was immobilized in the matrices (magnetized and non-magnetized) by physical adsorption and covalent attachment and the similar immobilization yields obtained suggest that the iron particles did not affect the enzyme-support interaction. However, the determined kinetic parameters (Km and Vmax) indicated that the lipase immobilized in both magnetized SiO2-PVA matrices had lower affinity for the substrate. The Km and Vmax values determined for free lipase (Km = 400 ± 32 mM and Vmax =16019 ± 749 Ug-1), showed that independely of the immobilization support the affinity of the enzyme for the substrate was reduced by 50%. The immobilized derivatives prepared by covalent attachment were used to mediate the transesterification reactions of coconut oil by ethanolysis route. All immobilized derivatives were efficient in the ethanolysis of coconut oil attaining total conversion to ethyl esters in 72 hours, with the exception of the immobilized lipase on Fe3O4 and ?Fe2O3 particles, which provided total conversion in 96 h, probably due to the negative influence of the iron particles on the enzyme. The purified product samples (biodiesel) were essentially odorless and translucent appearance. The purity of the ethyl esters was high. In addition, other properties such as density (873-876 kg m-3) and viscosity (3.76-3.93 mm2 s-1) meet the specifications required by the National Petroleum Agency (ANP) to be used as a biofuel.

MUNARIN, Felipe de Freitas. Estudo de sistemas bidimensionais de partículas clássicas. 2008. 198 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-14T22:30:23Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_ffmunarin.pdf: 39541997 bytes, checksum: 1f3e58dd9a30e2f298bf15a6c2dd60d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-14T22:36:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_ffmunarin.pdf: 39541997 bytes, checksum: 1f3e58dd9a30e2f298bf15a6c2dd60d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T22:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_ffmunarin.pdf: 39541997 bytes, checksum: 1f3e58dd9a30e2f298bf15a6c2dd60d2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Esta tese dedica-se ao estudo das propriedades estruturais, dinâmicas e térmicas de sistemas bidimensionais (2D) de partículas clássicas. Na primeira parte da tese, estudam-se as estruturas e as propriedades vibracionais de partículas em sistemas confinados em temperatura zero. Inicialmente, investigam-se as configurações de uma monocamada de dipolos magnéticos confinados por um potencial parabólico em função do momento de dipolo das partículas. Apesar do confinamento circular, encontram-se diversas estruturas assimétricas, como configurações em forma de cadeias (linhas de partículas) e em forma de Y quando um campo magnético é aplicado paralelamente ao plano das partículas. Além disso, analisa-se a dinâmica das partículas por meio do estudo do espectro de seus modos normais, em função do campo magnético e da intensidade do momento de dipolo das partículas. As componentes de translação e rotação dos modos normais são obtidas e estudadas em detalhes. Esse sistema também foi estudado em função do número de partículas onde foram encontradas diferentes estruturas para diferentes valores do momento de dipolo das partículas e do campo magnético aplicado. Apresenta-se ainda nesta tese um estudo da estrutura e do espectro dos modos normais de um sistema composto por dois planos bidimensionais, acoplados verticalmente, formado por partículas clássicas carregadas, confinadas por uma distribuição não uniforme de carga. As propriedades estruturais e dinâmicas desse sistema são analisadas em função da separação entre os planos de cargas, bem como em função da intensidade do potencial de confinamento. Observam-se diferentes configurações assimétricas, além de transições estruturais induzidas pela desvinculação (evaporação) de partículas. Dependendo da transição estrutural, observou-se que as freqüências dos modos normais exibem uma descontinuidade ou uma contínua diminuição do seus valores. Na segunda parte da tese, estuda-se a influência da temperatura nas estruturas de sistemas 2D. Especificamente, investiga-se detalhadamente a transição sólido-líquido de um sistema bidimensional finito, constituído por dois tipos de partículas com diferentes cargas e/ou massas, confinadas em um potencial parabólico. A temperatura de fusão é obtida para diferentes valores da relação entre as cargas e/ou massas dos dois tipos de partículas. Observou-se que a fusão dos dois tipos de partículas ocorre em diferentes temperaturas. A importância das configurações comensuráveis e incomensuráveis, e dos diferentes modos normais de vibração na temperatura de fusão do sistema, também é estudada. Quando a configuração de mínima energia do sistema é composta por um arranjo assimétrico de partículas, observam-se transições estruturais termicamente induzidas. Além disso, encontra-se que o aumento de temperatura induz uma separação dos dois tipos de partículas no sistema. Estudou-se também a transição sólido-líquido de um sistema bidimensional de partículas clássicas interagindo através de um potencial competitivo e confinadas por um potencial parabólico. As partículas interagem através de um potencial atrativo de curto alcance e de um potencial repulsivo de longo alcance. Comportamentos diferentes da temperatura de fusão são encontrados em função da intensidade do potencial atrativo entre as partículas. Observou-se também que a transição sólido-líquido de um sistema constituído por pequenos aglomerados ocorre através de um processo de fusão em duas etapas. Comportamento reentrante e transições termicamente induzidas são observados em uma pequena região de um digrama dos principais parâmetros do sistema. Além disso, observa-se o efeito de histerese na configuração do sistema em função da temperatura, concluindo-se que este efeito é conseqüência da presença de uma barreira de potencial entre as diferentes configurações do sistema.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4462.pdf: 4273464 bytes, checksum: 0edd147ff165382e58073330d180f98d (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work shows development of immunosensors for agronomic interest and public heath. The first was a piezoeletric immunosensor to detect a cysteine peptidase, a potencial biomarker for Xanthomonas citri subsp. citri that cause a citrus Canker. Another was electrochemical immunosensor based on gold nanoparticles as a label and magnetic beads as capture phase of Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). The piezoelectric immunoassay was based on immobilization of polyclonal antibody against CPXaC (anti-CPXaC), produced in rabbit, onto three different monolayers that modified gold quartz crystal, which were evaluated by monitoring frequency and energy dissipation in real time when 64.5×10-8 mol L-1 of CPXaC was added. The better relation between analytical response and energy dissipation was obtained with immobilization onto 11- mercaptoundecanoic acid which presented a detection limit of 13.0 nmol L-1 as well as good values for the kinetic and equilibrium binding constant. The immunosensor showed good specificity with no response for different proteins include another cysteine peptidase that is used as a target for detects Xylella fastidiosa bacterium responsible for other important disease in citrus. For detection of Salmonella using a magneto-immunoassay and gold nanoparticles (AuNPs) as label was developed based on the use of a screen-printed carbon electrode (SPCE) that incorporates a permanent magnet underneath. Salmonella spiked in milk samples (i.e. skimmed milk) have been tested by using anti-Salmonella magnetic beads (MBs-SAb) as capture phase and sandwiching afterwards with AuNPs modified antibodies (SAb-AuNPs). AuNPs detection using differential pulse voltammetry (DPV) following a previous established procedure is performed. And a detection limit of 143 CFU mL-1 and a linear range of from 103 to 106 CFU mL-1 of Salmonella, with a coefficient of variation of about 2.4%, was obtained. Recoveries of the sensor by spiking skimmed milk with different quantities of Salmonella of about 83 and 94 % for xviii 1.5 x 103 and 1.5 x 105 CFU mL-1 were obtained, respectively. This work demonstrated the possibility to detect CPXaC with a piezoelectric immunosensor as well as electrochemical immunosensor to detect Salmonella spiked in milk samples. / No presente trabalho estudou-se o desenvolvimento de imunossensores para aplicação em amostras de interesse agronômico e de saúde. Foram desenvolvidos um imunossensor piezelétrico para cisteíno peptidase (CPXaC), um potencial biomarcador para Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) causadora do Cancro cítrico, e um imunossensor eletroquímico baseado em nanopartículas de ouro como marcador e utilizando partículas magnéticas para separação e pré-concentração de Salmonela enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). O imunoensensor piezelétrico foi baseado em três estratégias de imobilização do anticorpo policlonal anti-CPXaC, produzido em coelho, contra CPXaC sobre a superfície de ouro do cristal de quartzo. As superfícies de imobilização foram avaliadas monitorando a variação da frequência ressonante do cristal de quartzo (Δ ) e o valor da dissipação de energia (ΔD) em tempo real adicionando 645×10-9 mol L-1 CPXaC. A melhor relação entre resposta analítica e dissipação de energia do imunossensor foi obtida com a imobilização do anticorpo sobre ácido 11-mercaptoundecanóico (MUA), o qual apresentou um limite de detecção de 13,0 nmol L-1, bem como valores de constante cinética e de equilíbrio para interação antígeno-anticorpo concordantes com os da literatura. Por fim, o imunossensor apresentou boa especificidade não apresentando resposta para diferentes proteínas estudas, incluindo outra cisteíno peptidase que é usada com alvo para detectar Xylella fastidiosa, bactéria responsável por outra importante doença de cítrus. A detecção de Salmonela utilizando um magneto-imunoensaio e nanopartículas de ouro (AuNPs) como marcador foi desenvolvido utilizando um eletrodo de carbono impresso (SPCE) que incorpora um ímã permanente. Amostras de leite desnatado fortificadas com Salmonela foram testadas usando partículas magnéticas modificadas com anti-Salmonela (MBs-SAc), para a fase de separação e pré-concentração, e marcadas posteriomente com nanopartículas de ouro (AuNPs) modificados com anticorpo secundário anti-salmonela (SAcxvi AuNPs), o qual foi detectado usando voltametria de pulso diferencial (DPV). Um limite de detecção de 143 CFU mL-1 e um intervalo linear 103-106 CFU mL-1 de Salmonela, com um coeficiente de variação de cerca de 2,4%, foram obtidos. As recuperações do sensor em leite desnatado foram de 83 e 94% para 1,5 x 103 e 1,5 x 105 CFU mL-1, respectivamente. Este trabalho demonstrou com sucesso a possibilidade do uso de imunossensores piezelétricos para detectar CPXaC, bem como um imunossensor eletroquímico para detectar Salmonela em amostras de leite fortificadas.

Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar uma matriz híbrida estável de poli(estireno-co-divinilbenzeno) magnetizado pela adição de magnetita (Fe3O4) e avaliar seu potencial como suporte para a imobilização de lipases. A matriz híbrida foi sintetizado pela técnica de polimerização em suspensão utilizando dos monômeros de estireno e divinilbenzeno e ao qual foram adicionadas partículas de magnetita preparadas por coprecipitação dos íons Fe+2 e Fe+3. A caracterização foi realizada pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-X (DRX) e magnetização de amostra vibrante (VSM), comparando os materiais magnetizados e não magnetizados. Os biocatalisadores foram preparados pela imobilização da lipase de Candida rugosa (LCR) e lipase PS Burkholderia cepacia (LPS) via adsorção física e foram caracterizados em função da influência de pH e temperatura na atividade hidrolítica, parâmetros cinéticos, estabilidade térmica, estabilidade operacional e estabilidade de estocagem. O derivado de LCR foi aplicado em reações de esterificação e o derivado de LPS em reações de transesterificação. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX e VSM confirmaram que a magnetita foi incorporada ao polímero, gerando atração das partículas por um campo magnético externo. A caracterização bioquímica indicou forte influência do pH na atividade hidrolítica, apresentando ponto ótimo próximo a 8,0 tanto para as lipases livres quanto imobilizadas. Os biocatalisadores magnetizados preparados apresentaram bom desempenho em todos os aspectos, o derivado da lipase de Candida rugosa alcançou conversões entre 89-94% nas reações de esterificação, revelando tempo de meia vida de t1/2=52 dias na estabilidade operacional. O derivado de Burkholderia cepacia atingiu rendimentos próximos a 80% nas reações de transesterificação com t1/2=40 dias. A imobilização aumentou a estabilidade térmica das lipases em 50 vezes no caso da LCR e em 2,3 vezes para a LPS. Estes resultados indicam que o material híbrido magnetizado sintetizado possui grande potencial para ser utilizado como suporte na imobilização de enzimas com aplicação em reações de interesse industrial. / This study aimed to synthesize and characterize a stable hybrid matrix of poly (styrene-codivinylbenzene) magnetized by the addition of magnetite (Fe3O4) and evaluate its potential for application in the immobilization of lipases, by characterization of the prepared biocatalysts. The support was synthesized by the suspension polymerization technique by applying styrene and divinylbenzene monomers and adding magnetite particles synthesized by co-precipitation of Fe + 2 and Fe + 3. The characterization of the material was performed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetization (VSM), by comparison of the magnetized and the not magnetized particles. The biocatalysts were prepared by immobilization of lipase from Candida rugosa (CRL) and lipase from Burkholderia cepacia (Lipase PS) via physical adsorption and they were characterized according to the influence of pH and temperature on the hydrolytic activity, kinetic parameters, thermal stability, operational stability and storage stability. The CRL derivative was applied in esterification reactions and the lipase PS derivative was applied in transesterification reactions. The results obtained by the analysis FTIR, XRD and VSM confirmed the magnetite was successfully incorporated into the polymer and generated the atraction for an external magnetic field. Biochemical characterization indicated a strong influence of pH on the hydrolytic activity, showing better results on pH around 8,0 for free and both immobilized lipases. The magnetized biocatalysts prepared had good performance in all respects, derivative from Candida rugosa lipase reached 89-94% conversion in esterification reactions showing half-life of operational stability t1 / 2 = 52 days. The immobilized lipase from Burkholderia cepacia reached yields close to 80% in transesterification reactions presenting t1/2 = 40 days. Immobilization increased the thermal stability of lipase by 50 times in the case of CRL and 2,3 times for Lipase PS. These results indicate that the magnetized hybrid material synthesized has great potential to be used as a support for the immobilization of enzymes for use in reactions of industrial interest.

Este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar uma matriz híbrida estável de poli(estireno-co-divinilbenzeno) magnetizado pela adição de magnetita (Fe3O4) e avaliar seu potencial como suporte para a imobilização de lipases. A matriz híbrida foi sintetizado pela técnica de polimerização em suspensão utilizando dos monômeros de estireno e divinilbenzeno e ao qual foram adicionadas partículas de magnetita preparadas por coprecipitação dos íons Fe+2 e Fe+3. A caracterização foi realizada pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios-X (DRX) e magnetização de amostra vibrante (VSM), comparando os materiais magnetizados e não magnetizados. Os biocatalisadores foram preparados pela imobilização da lipase de Candida rugosa (LCR) e lipase PS Burkholderia cepacia (LPS) via adsorção física e foram caracterizados em função da influência de pH e temperatura na atividade hidrolítica, parâmetros cinéticos, estabilidade térmica, estabilidade operacional e estabilidade de estocagem. O derivado de LCR foi aplicado em reações de esterificação e o derivado de LPS em reações de transesterificação. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX e VSM confirmaram que a magnetita foi incorporada ao polímero, gerando atração das partículas por um campo magnético externo. A caracterização bioquímica indicou forte influência do pH na atividade hidrolítica, apresentando ponto ótimo próximo a 8,0 tanto para as lipases livres quanto imobilizadas. Os biocatalisadores magnetizados preparados apresentaram bom desempenho em todos os aspectos, o derivado da lipase de Candida rugosa alcançou conversões entre 89-94% nas reações de esterificação, revelando tempo de meia vida de t1/2=52 dias na estabilidade operacional. O derivado de Burkholderia cepacia atingiu rendimentos próximos a 80% nas reações de transesterificação com t1/2=40 dias. A imobilização aumentou a estabilidade térmica das lipases em 50 vezes no caso da LCR e em 2,3 vezes para a LPS. Estes resultados indicam que o material híbrido magnetizado sintetizado possui grande potencial para ser utilizado como suporte na imobilização de enzimas com aplicação em reações de interesse industrial. / This study aimed to synthesize and characterize a stable hybrid matrix of poly (styrene-codivinylbenzene) magnetized by the addition of magnetite (Fe3O4) and evaluate its potential for application in the immobilization of lipases, by characterization of the prepared biocatalysts. The support was synthesized by the suspension polymerization technique by applying styrene and divinylbenzene monomers and adding magnetite particles synthesized by co-precipitation of Fe + 2 and Fe + 3. The characterization of the material was performed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetization (VSM), by comparison of the magnetized and the not magnetized particles. The biocatalysts were prepared by immobilization of lipase from Candida rugosa (CRL) and lipase from Burkholderia cepacia (Lipase PS) via physical adsorption and they were characterized according to the influence of pH and temperature on the hydrolytic activity, kinetic parameters, thermal stability, operational stability and storage stability. The CRL derivative was applied in esterification reactions and the lipase PS derivative was applied in transesterification reactions. The results obtained by the analysis FTIR, XRD and VSM confirmed the magnetite was successfully incorporated into the polymer and generated the atraction for an external magnetic field. Biochemical characterization indicated a strong influence of pH on the hydrolytic activity, showing better results on pH around 8,0 for free and both immobilized lipases. The magnetized biocatalysts prepared had good performance in all respects, derivative from Candida rugosa lipase reached 89-94% conversion in esterification reactions showing half-life of operational stability t1 / 2 = 52 days. The immobilized lipase from Burkholderia cepacia reached yields close to 80% in transesterification reactions presenting t1/2 = 40 days. Immobilization increased the thermal stability of lipase by 50 times in the case of CRL and 2,3 times for Lipase PS. These results indicate that the magnetized hybrid material synthesized has great potential to be used as a support for the immobilization of enzymes for use in reactions of industrial interest.

Inspirados por las investigaciones realizadas en los campos de la plasmónica y los metamateriales, en este trabajo hemos estudiado la difusión de la luz por pequeñas partículas (nanopartículas en el rango del visible) con propiedades ópticas arbitraria, tanto convencionales (dieléctricas como metálicas) como no convencionales (con permeabilidad magnética distinta de 1). El trabajo está principalmente enfocado en controlar la propiedades (principalmente la dirección) de la luz difundida por una partícula mediante la manipulación de sus constantes ópticas. Las principales aplicaciones de este estudio se pueden concentrar en los campos de los biosensores y/o de las comunicaciones ópticas. Es por esto que hemos considerado tanto partículas aisladas como sistemas de partículas(dímeros principalmente). / Inspired by the last researches on plasmonics and metamaterials, this work is devoted to the study of light scattering by small particles (nanoparticles in the visible range) with arbitrary optical properties, both conventional and non-conventional. We focused the analysis on the control of the directionality of light scattering by tunning the optical constants of the scatterer. This could be interesting for the design of futuristic optical communications and/or for the generation of improved biosensores. For this reason, isolated particles and also clusters of them (mainly dimers) were considered.