Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The development of products with antimicrobial, inhibitory or even lethal action has attracted considerable attention in widely different research and applications fields. The present work studies the obtaining of an antimicrobial material derived from activated carbon submitted to adsorption in a medium with silver ions. It s divided into five chapters, dealing respectively of: introduction (subject s delimitation; research objectives; study s structure); literature review (antimicrobial materials, metal ions, activated carbon impregnated with silver (ACIS); ACIS s details of obtaining and applications); materials and methods (type of research, experiments, characterization tests); results and discussions and conclusions. To characterize the material obtained, in addition to the surface area analysis, inhibitory and bactericidal effects of the samples were evaluated by microbiological testing with different bacteria. About the experimental methodology, it was tested the effects of the silver ions impregnated on coal in cultures of bacteria Escherichia coli and Staphylococcus aureus from different strains. These effects were evaluated by minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration tests. The results for the material obtained confirmed the action of silver as an important antibacterial agent. / O desenvolvimento de produtos com ação antimicrobiana, inibitória ou mesmo letal, tem atraído considerável atenção nos mais distintos campos de pesquisa e aplicações. O objetivo deste estudo foi obter um material antimicrobiano a partir de carvão ativado submetido à adsorção em um meio com íons de prata. O trabalho está dividido em cinco capítulos, tratando respectivamente de: introdução (delimitação do tema; objetivos da pesquisa; estrutura do estudo); fundamentação teórica (materiais antimicrobianos; íons metálicos; carvão ativado impregnado com prata (CAIP); detalhes de obtenção e aplicações do CAIP); materiais e métodos (tipo de pesquisa; experimentos; testes de caracterização); resultados e discussões e considerações finais da autora. Para a caracterização do material obtido, além de análise de área superficial, avaliaram-se os efeitos inibitório e bactericida das amostras através de testes microbiológicos com diferentes bactérias. Quanto à metodologia experimental aplicada, foram testados os efeitos da presença de íons de prata no carvão em culturas de bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus de diferentes cepas. Tais efeitos foram avaliados através de testes de concentração mínima inibitória e concentração mínima bactericida. Os resultados referentes ao material obtido confirmaram a ação da prata como um importante agente antibacteriano.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-20T12:29:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1070949 bytes, checksum: 136ed5e52ebf01595d387721b61bfccb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T12:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1070949 bytes, checksum: 136ed5e52ebf01595d387721b61bfccb (MD5) Previous issue date: 2015-07-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A nanotecnologia representa um grande avanço na ciência em diversos campos com desenvolvimento de novos materiais com diferentes funcionalidades e potenciais de aplicação. Desta forma, destacam-se as nanopartículas de prata (Ag NPs) como agentes antimicrobianos promissores para inibição de adesão bacteriana em superfícies de processamento de alimentos. A contaminação de superfícies de processamento de alimentos, principalmente com patógenos, é de grande preocupação, por se tratar de um problema de saúde pública. Neste contexto, este trabalho objetivou estudar o efeito antimicrobiano das superfícies de aço inoxidável e de polietileno (PE) funcionalizadas com Ag NPs sobre a adesão de diferentes espécies bacterianas, bem como avaliar possíveis alterações nas características físico-químicas dessas superfícies que possam influenciar no processo de formação de biofilmes de micro-organismos. Observou-se que de acordo com o critério quantitativo, ou seja, com base nos resultados da variação da energia TOT livre da interação hidrofóbica ( Gsas ), tanto as superfícies de aço inoxidável analisadas quanto as superfícies poliméricas foram TOT consideradas hidrofóbicas por apresentarem o valor Gsas negativo; além TOT disso, houve diferença (p < 0,05) entre os valores de Gsas encontrados para ambas as superfícies funcionalizadas quando comparadas às superfícies controles. No estudo das superfícies bacterianas em termos TOT de Gsas , verificou-se que são hidrofílicas. A partir da variação da energia livre de adesão (ΔGadesão), verificou-se que para todas as superfícies analisadas a ΔG adesão foi termodinamicamente favorável (ΔGadesão < 0) sendo que, para todas as superfícies funcionalizadas com Ag NPs, obteve-se diferença (p < 0,05) no valor de ΔGadesão em relação à superfície controle. Em adição, a superfície de PE funcionalizado com Ag NPs tornou a superfície de processamento termodinamicamente mais favorável à adesão para as três bactérias avaliadas em comparação com o controle. Em relação à adesão das células vegetativas de E. coli, S. aureus e P. fluorescens, observou-se que não houve diferença (p < 0,05) entre as superfícies controle e funcionalizadas, embora o resultado da termodinâmica de adesão ter sugerido diferença. No estudo da adesão de P. fluorescens em cilindro de aço inoxidável revestido com Ag NPs, simularam-se as forças de cisalhamento e a turbulência provocadas pelo bombeamento do fluido, encontrando-se 4,47 log UFC.cm-2 no cilindro controle e 4,17 log UFC.cm-2 no cilindro funcionalizado, não havendo diferença entres eles (p < 0,05). A concentração mínima inibitória (CMI) da dispersão de Ag NPs determinada foi de 12,50 mg.L -1 para as três bactérias avaliadas: S. aureus, E. coli e P. fluorescens. Para as em cilindro de aço inoxidável revestido com Ag NPs em pó a CMI foi de 6,25 mg.L-1 para todos micro-organismos. Utilizando a técnica de espectroscopia de absorção atômica, verificou-se que não houve lixiviação de Ag NPs da superfície de aço funcionalizada para os dois simulantes testados (água e leite desnatado reconstituído), reforçando a hipótese de uma forte interação na matriz do aço entre as Ag NPs e o silano, formando uma ligação ordenada e complexa que interferiu na efetividade do antimicrobiano. As topografias das superfícies também foram observadas por meio da microscopia de força atômica (MFA), sendo a rugosidade média da superfície de aço controle de 325 ± 21,9 nm, a de aço funcionalizada de 343 ± 20,6 nm, a de PE controle 370 ± 55,9 nm e a de PE funcionalizado de 425 ± 24,7 nm. Os resultados mostraram que as Ag NPs não foram eficientes para inibição de adesão bacteriana nas superfícies consideradas, necessitando, portanto, de mais estudos físico-químicos para compreensão do aprisionamento da prata nas superfícies de processamento. / The nanotechnology represents a huge advance through science in several areas with development in new materials and possible uses. Thus, we can stress the silver nanoparticles (Ag NPs) as promising antimicrobial agents to inhibition of bacteria access in food processes areas. The surface’s contamination of food processes areas, mainly by pathogens, is worry’s target because it is a public health problem. In this sense, this search aimed to study the antimicrobial effect from surfaces made of stainless steel and coated by polyethylene with Ag NPs affected by different bacterial species besides possible changes in the physical- chemical characteristics in these surfaces that could influence the micro- organisms access process. We could observe that according to the quantity criterion, so, based on the energy variety of free hydrophobic TOT interaction results ( Gsas ) both, the stainless steel surfaces analyzed and the polymer surfaces were considered hydrophobic because they present TOT the negative value for ( Gsas ) besides there was a huge difference (p < TOT 0,05) between the values of ( Gsas ) found for both surfaces used when compared to the control surfaces. In the study of bacterial surfaces in TOT Gsas we checked they are hydrophilic. From the variation of free energy of access ΔGadesão, we checked that for all the analyzed surfaces to ΔGadesão was favorable thermodynamicly (ΔGadesão < 0) being for all used surfaces with Ag NPs, we obtained a huge difference (p < 0,05) in the value of ΔGadesão related to the control surface. In addition, the surface of polymer used with Ag NPs became the process surface thermodynamically more favorable to access for three bacteria evaluated. About the access from vegetative cells from E. coli, S. aureus e P. fluorescens, we observed that didn’t have important difference (p < 0,05) between the control surfaces and used, although the results from the thermodynamic access suggested difference. In the study of access from P. fluorescens in stainless steel cylinder functionalized and control, we simulate the forces of deformation and the disturb promoted by pumping fluid, there wasn’t relevant difference between them (p < 0,05). The minimum inhibition concentration (CMI) from the dispersion Ag NPs determined was of 12, 50 mgL -1 for the three bacteria evaluated: S. aureus, E. coli e P. fluorescens. In order to the poder of Ag NPs the CMI was from 6,25 mg.L-1 for all micro-organisms. Using the spectroscopy technique of atomic absorption, we concluded that there wasn’t silver diffusion from the used steel surface to two tested simulants (water and skim reconstituted milk), reinforcing the hypothesis from a strong interaction in the steel matrix between Ag NPs and the silane, making na ordenated and complex connection that interfered in the effectiveness of the antimicrobial. The surface topographies also were observed by the atomic force microscopy (MFA), resulting the media roughness of steel surface control was 325 ± 21,9 nm, the steel one used was de 343 ± 20,6 nm, the control polymer 370 ± 55,9 nm and the used polymer from 425 ± 24,7 nm. The results showed that in this study, the nanoparticles of silver wasn’t efficient to inhibition of bacterial access in the considered surfaces, requiring therefore, from more physical-chemical studies to comprehension of imprisonment of silver in the surface of the processing.

Orientadores: Carlos Rettori, Pascoal José Giglio Pagliuso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lesseux_GuilhermeGorgen_M.pdf: 14003739 bytes, checksum: b737fc7f0d847cdc75e895351974e1e2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Compostos nanoestruturados têm atraído cada vez mais atenção do ponto de vista tecnológico devido às inúmeras possibilidades em termos de aplicação nas mais diversas áreas. Além da motivação em termos de aplicação, o aumento da proporção de átomos na superfície em relação ao volume e a redução da dimensionalidade nestes compostos trazem consigo novas questões em física. Com base nisso, o estudo científico sistemático destas questões é fundamental para o desenvolvimento da nanociência e da nanotecnologia de forma geral. No presente trabalho são estudadas propriedades magnéticas de três tipos de nanopartículas (NPs): i) NPs de Au assistidas por óxidos do tipo R2O3 (R = Er e Y) que exibem propriedades ferromagnéticas; ii) NPs metálicas, Au e Ag, com a impureza magnética Er3+ diluída permitindo assim a sondagem microscópica de propriedades físicas por Ressonância de Spin Eletrônico; iii) E, por fim, NPs de NaYF4 mono e codopadas com os íons de terras raras RE = Yb3+, Er3+ e Tm3+ nas quais foi possível verificar o fenômeno de upconversion. Com base em adaptação de métodos estabelecidos na literatura, [1_3] foi desenvolvida uma rota química para a obtenção de NPs de Au com propriedades ferromagnéticas acentuadas pela incorporação de óxidos. A partir da magnetização de saturação em 2 K e baseado em uma análise termogravimétrica (TGA) estimou-se um momento magnético efetivo de aproximadamente 0.2 µB por átomos de Au na superfície das NPs. Além da caracterização magnetometrica típica, observou-se uma linha intensa de ESR em banda-X desde 370 K até 4.2 K. Esta ressonância possui intensidade praticamente constante caracterizando a ressonância observada como ferromagnética (FMR). Estes resultados são interpretados com base na ligação entre a capa orgânica (capping), o óxido R2O3 e os átomos de Au gerando uma hibridização efetiva dos orbitais 5d-6s dos elétrons do Au. Esta hibridização seria, então, responsável por tornar a camada 5d do Au magnética devido a spins não compensados nos orbitais 5d. As NPs metálicas com impurezas de Er3+ foram obtidas por uma variação do método utilizado para as NPs de Au ferromagnéticas. Os valores de g e as estruturas hiperfinas observadas indicam que o íon Er3+ está em um sítio cúbico tanto nas partículas de Ag como nas de Au. Os espectros de ESR mostram que não há deslocamento de g e relaxação tipo Korringa devido à interação de troca entre os spins do Er3+ e os dos elétrons de condução, sugerindo assim que esta interação de troca não ocorre em NPs metálicas. Por fim, as NPs de NaYF4 dopadas com RE = Yb3+, Er3+ e Tm3+ foram obtidas por um método estabelecido na literatura. [4, 5] A incorporação, o estado de oxidação e a concentração dos íons magnéticos Er3+ e Yb3+ foram confirmados por medidas de magnetização dc e de ESR. Observou-se emissão visível no verde e no azul para amostras codopadas com 20%Yb3+ / 2%Er3+ e 30%Yb3+ / 0.5%Tm3+, respectivamente, devido ao fenômeno conhecido como upconversion / Abstract: Nanostructured compounds have attracted growing attention from the technological point of view due to numerous possibilities in terms of application in several areas. Besides, the large surface/volume atoms ratio and the reduced dimensionality of these nanocompounds raised new fundamental physical issues. Therefore, a detailed and systematic scientific study regarding these phenomena is crucial for the sake of nanoscience and nanotechnology development. In this dissertation, we thoroughly investigated the magnetic properties of three different types of nanoparticles (NPs): i) Au NPs assisted by oxides R2O3 (R = Er and Y) which present unexpected ferromagnetic properties; ii) diluted magnetic Er3+ impurities in Ag and Au NPs, which allow Electron Spin Resonance to study several microscopic local physical properties and, finally, iii) single and co-doped Yb3+, Er3+ and Tm3+ NaYF4 NPs that allowed to verify the up-conversion phenomena in these NPs. After adapting and improving already established methods reported in the literature, [1_3] we developed a novel chemical route to obtain Au-NPs with enhanced ferromagnetic properties by oxide incorporation. Based on the saturation magnetization at 2 K and thermogravimetric analysis (TGA), we estimated an effective magnetic moment of µeff ¿ 0.2 µB per Au atom on the surface of the NPs. Besides the typical magnetometric characterization, we also carried out X-band ESR experiments. An intense ESR line was observed in the range of 4.2K = T = 370K with an integrated signal intensity which is almost constant in the entire T-range. Based on our results, the observed ESR signal is attributed to a ferromagnetic resonance (FMR). These results are discussed in terms of bonds between the NP-capping ligands and the Au atoms, which give rise to an effective hybridization between the 5d-6s electrons at the surface of the AuNPs. This hybridization might be the responsible mechanism for the Au 5d shell to become magnetic due to uncompensated spins in the 5d orbitals. The metallic Er3+ doped Ag and Au NPs were obtained by a slightly modified method used to get the ferromagnetic Au -NPs. The ESR g-values and observed hyperfine splitting indicate a cubic symmetry for the Er3+ ions in the Ag and Au NPs. Furthermore, we observed no g-shift and Korringa relaxation due to the exchange interaction between the magnetic rare-earth impurities and the conduction electron spins. This fact suggests that such an exchange interaction is negligible in metallic NPs. Finally, the Er3+, Yb3+ and Tm3+ doped NaYF4 NPs were obtained by a method already established in the literature. [4, 5] The incorporation of the Er3+ and Yb3+ ions as well as their oxidation state and concentration were confirmed by T-dependent magnetization and ESR measurements. For the co-doped NaYF4 NPs, we observed by naked eye the expected green and blue emitted lights of Yb/Er and Yb/Tm, respectively, due to a phenomenon known as upconversion / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Patrícia da Silva Melo, Priscyla Daniely Marcato Gaspari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:03:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DePaula_LarissaBarbosa_M.pdf: 38500312 bytes, checksum: 3a0fd9c71b979fe937cf40664c0df057 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Queimaduras representam um problema de saúde pública, gerando um gasto anual de cerca de R$ 55 milhões ao Sistema Único de Saúde (SUS). Os produtos destinados ao tratamento de queimaduras são em sua grande maioria importados, tornando relevantes estudos que visem ao desenvolvimento de materiais com características adequadas ao tratamento e produzidos a partir de matérias-primas de baixo custo e fácil obtenção. O objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos tóxicos e o potencial de cicatrização de S-Nitrosoglutationa (GSNO) encapsulado em nanopartículas poliméricas (alginato-quitosana e poli (?-caprolactona) (PCL) recobertas por quitosana) e de nanopartículas de prata (AgNPs). O GSNO foi sintetizado através de reação de S-Nitrosação direta de glutationa e caracterizado por espectrofotometria. As nanopartículas de alginato-quitosana (AG/CS) contendo GSNO foram preparadas através do método de gelificação iônica. As nanopartículas de PCL recobertas por quitosana (PCL/CS) e contendo GSNO foram preparadas através do método de dupla emulsão (água/óleo/água) e evaporação do solvente. Ambas as nanopartículas foram caracterizadas por espectroscopia de correlação de fótons (ECF) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As AgNPs foram produzidas extracelularmente por método biotecnológico utilizando-se o fungo Fusarium oxysporum e caracterizadas por ECF e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A toxicidade in vitro das nanopartículas foi avaliada através de ensaios de citotoxicidade utilizando-se cultura de células de linhagens pré-estabelecidas e o potencial de cicatrização foi avaliado através de indução de queimadura térmica em ratos Wistar machos, os quais foram posteriormente eutanaziados para avaliação da toxicidade in vivo das nanopartículas. As AG/CS contendo GSNO apresentaram diâmetro médio de 321,0 ± 12,2 nm e potencial Zeta de +37,6 ± 0,6 mV. As PCL/CS contendo GSNO apresentaram-se esféricas, com diâmetro médio de 448,6 ± 35,38 nm e potencial Zeta de +23,11 ± 4,75 mV. As AgNPs apresentaram-se esféricas e altamente estáveis, com diâmetro médio de 7,3 ± 3,0 nm e potencial Zeta de -31,1 ± 2,09 mV. As nanopartículas apresentaram-se pouco tóxicas in vitro e in vivo. O tratamento das lesões com as nanopartículas reduziu a área lesionada em praticamente 100% após 35 dias, diminuindo o tempo necessário para a diferenciação de fibroblastos em miofibroblastos, e revertendo o processo inflamatório mais rapidamente. Nossos resultados indicam que os sistemas nanoparticulados estudados podem fornecer uma nova e eficaz direção terapêutica para o tratamento de queimaduras / Abstract: Burn injuries represent a public health problem, generating an annual cost of about R$ 55 million to the Brazilian Unified Health System. The products for the treatment of burns are mostly imported, so studies aimed at developing materials with appropriate characteristics to the treatment and produced from cheap raw materials and easily obtained are relevant. The aim of this study was to evaluate the possible toxic effects and healing potential of S-Nitrosoglutathione (GSNO) encapsulated in polymeric nanoparticles (alginate-chitosan and chitosan-coated poly (?-caprolactone) (PCL)) and silver nanoparticles (AgNPs). GSNO was synthesized by direct S-Nitrosation reaction of glutathione (GSH) and characterized by spectroscopic analysis. Alginate-chitosan nanoparticles (AG/CS) loaded with GSNO were prepared through ionic gelation method. Chitosan-coated PCL nanoparticles (PCL/CS) loaded with GSNO were prepared by the double emulsion method (water/oil/water) and solvent evaporation. Both of the nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM). AgNPs were produced extracellularly by a biotechnological method using the fungus Fusarium oxysporum and characterized by DLS and transmission electron microscopy (TEM). The in vitro toxicity of the nanoparticles was assessed through cytotoxic assays using cell culture of predetermined strains and healing potential was evaluated through thermal burn induced in male Wistar rats, which were subsequently euthanized for evaluation of the in vivo toxicity of the nanoparticles. AG/CS loaded with GSNO had an average diameter of 321.0 ± 12.2 nm and Zeta potential of +37.6 ± 0.6 mV. PCL/CS loaded with GSNO were spherical, with an average diameter of 448.6 ± 35.38 nm and Zeta potential of +23.11 ± 4.75 mV. AgNPs were spherical and highly stable, with an average diameter of 7.3 ± 3.0 nm and Zeta potential of -31.1 ± 2.09 mV. The nanoparticles were slightly toxic in vitro and in vivo. The treatment of the burns with the nanoparticles reduced the burned area in almost 100% after 35 days, decreasing the required time for fibroblasts differentiation into myofibroblasts, and reversing the inflammatory process faster. Our results showed that the studied nanoparticulated systems may provide a novel and effective therapeutic direction for the treatment of burn injuries / Mestrado / Bioquimica / Mestra em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Pedro Paulo Corbi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamini_FernandoRodriguesGoulart_M.pdf: 3949422 bytes, checksum: a370801f06af8c8a41524fa60d90e776 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho, são descritas a síntese e a caracterização de três complexos inéditos de prata com os ligantes L-butionina sulfoximina (BSO), ácido 2-tiazolidina carboxílico (2-TC) e ácido 4-tiazolidina carboxílico (4-TC). O complexo de prata com BSO foi caracterizado por um conjunto de análises químicas e espectroscópicas, a saber: análise elementar, análise térmica, espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia Raman, espectroscopia de ressonância magnética no estado sólido de C (C-RMN), estudos por DFT e ensaios biológicos. Os complexos de prata(I) com 2-TC e 4-TC, por sua vez, foram caracterizados por análise elementar, análise térmica, espectroscopia na região do infravermelho (IV), espectroscopia de ressonância magnética no estado sólido de C-RMN e N-RMN, estudos por DFT e ensaios biológicos. O complexo de prata com BSO, [Ag2(BSO)], apresenta uma composição 2:1 metal/ligante, sendo que a coordenação do ligante a um dos átomos de prata ocorre através dos grupamentos amino e carboxilato, enquanto que a coordenação ao segundo átomo de prata ocorre através do nitrogênio da sulfoximina. Os complexos de prata com 2-TC e 4-TC também apresentam proporção 2:1 metal/ligante, com um átomo de prata coordenado através do nitrogênio e o segundo átomo de prata coordenado através do carboxilato. As análises biológicas revelaram que os complexos [Ag2(BSO)], [Ag2(2-TC)] e [Ag2(4-TC)] são efetivos sobre cepas patogênicas Gram-positivas de Staphylococcus aureus, e cepas Gram-negativas de Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa / Abstract: This work deals with the synthesis and characterization of three new silver(I) complexes with the ligands Lbuthionine sulfoximine (BSO), thiazolidine-2 carboxylic acid (2-TC) and thiazolidine-4 carboxylic acid (4-TC). The silver complex with BSO was characterized by elemental and thermal analyses, infrared and Raman spectroscopies, C nuclear magnetic resonance in the solid-state (C-NMR), DFT studies and biological assays. The silver(I) complexes with 2-TC and 4-TC were characterized by elemental and thermal analyses, infrared spectroscopy, C and N nuclear magnetic resonance in the solid-state, DFT studies and biological assays. The silver-BSO complex, [Ag2(BSO)], presents a 2:1 metal/ligand ratio. One of the silver(I) ion was shown to be coordinated through the amine nitrogen atom and the oxygen of carboxylate, while the second ion was shown to be coordinated through the nitrogen atom of the sulfoximine group. The silver(I) complexes with 2-TC and 4-TC also presented a 2:1 metal/ligand ratio, and are coordinated by the nitrogen and the oxygen atom of the carboxylate group. The biological assays revealed that the [Ag2(BSO)], [Ag2(2-TC)] and [Ag2(4-TC)] complexes are active against Gram-positive pathogenic strains of Staphylococcus aureus and Gramnegative pathogenic strains of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-19T15:38:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Sérgio Rocha para Defesa OK.pdf: 3444360 bytes, checksum: da9ca3f2c9d898e60430ef1b21bd681a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T15:38:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Sérgio Rocha para Defesa OK.pdf: 3444360 bytes, checksum: da9ca3f2c9d898e60430ef1b21bd681a (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / O infarto agudo do miocárdio (IAM) representa hoje um dos maiores problemas de saúde mundial prevalecendo sobre doenças como câncer, AIDS e doenças respiratórias. Em virtude da relevância, métodos cada vez mais eficientes para auxilio no diagnóstico do IAM vem sendo desenvolvidos. Um destes métodos, os aptassensores, chegam como ferramenta analítica alternativa para detecção de marcadores de necrose miocárdica. Neste trabalho um aptassensor simples e livre de marcação foi desenvolvido para detecção de troponina T cardíaca (cTnT), para isto, nanopartículas de prata foram sintetizadas eletroquimicamente sobre eletrodos impressos de tinta de carbono. Em seguida, 5 μL de cisteína foi adicionada à superfície sensora com intuito de servir de braço químico e possibilitar a imobilização do aptâmero. O aptâmero usado consiste em DNA fita simples modificado com grupos amino (NH2-ssDNA) e específico para o analito em questão. As condições ideais para imobilização do aptâmero e reconhecimento da molécula alvo, assim como a caracterização eletroquímica do aptassensor, foram investigados através das técnicas de voltametria cíclica (CV) e voltametria de pulso diferencial (DPV). A especificidade do aptassensor foi investigada utilizando para isso moléculas alvo específicas e inespecíficas. O reconhecimento do alvo apresentou alta sensibilidade com limite de detecção em 0,1 ng mL−1 de cTnT e uma boa reprodutibilidade (CV = 4%). O sensor também foi testado com amostras de soro humano, apresentando ótima concordância (95% de nível de confiança) com o padrão ouro, o método ECLIA. Neste trabalho pôde-se constatar que as nanopartículas de prata incorporadas a superfície eletródica melhoraram a reprodutibilidade, a condutividade e, consequentemente a resposta sensora, enquanto os aptâmeros asseguraram a sensibilidade e especificidade do aptasensor, apresentando, este modelo, grande potencial para uso no monitoramento dos níveis séricos de troponina cardíaca. / Acute myocardial infarction (AMI) it is one of the most serious diseases in the world responsible for approximately 17 million of deaths in 2012. Therefore, early diagnosis and prompt medical response are of paramount importance for patient survival. Aptasensors can be an alternative, which in combination with electrochemical techniques can provide the simplicity and speed required. A simple and sensitive label-free aptasensor for cardiac troponin T (cTnT) detection was successfully developed. For this purpose, it was chosen a DNA aptamers modified with amino group (NH2-ssDNA) specific to bind cTnT with a high specificity and stability. Herein, silver nanoparticles electrochemically synthesized and cysteine were used to modify the electrode, providing binding sites for aptamer immobilization. The optimum conditions for immobilization of the aptamer and target recognition were investigated by cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) technique. The aptasensor achieved a low limit of detection (0.3 ng mL−1) and a linear range between 0.1 and 10 ng mL−1 cTnT, significant for acute myocardial infarction diagnosis. Good reproducibility was obtained by the proposed aptasensor supported by a coefficient of variation of 4%. The silver nanoparticles incorporated to the electrode surface improved the reproducibility, while the aptamer secured the sensitivity of the biosensor. The sensor was also tested for human serum samples presenting a good agreement with the ECLIA methods at 95% confident level. This point-of-care approach presents a great potential for use in several situations releasing the aptasensor for use in the cardiac troponin detection.

Orientador: Marcelo Bispo De Jesus / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:58:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_LuizAlbertoBandeira_M.pdf: 6087254 bytes, checksum: 800e7d6dd948a9f1da84d37dbff2a96d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A nanomedicina se tornou uma promessa de profundos impactos para a saúde humana através da utilização de nanopartículas, nanorobôs e outros nanomateriais para prevenir, diagnosticar ou curar doenças. Um dos exemplos de nanomateriais empregados na medicina são as nanopartículas de prata, que podem ser adquiridas por métodos químicos ou biossintéticos. As nanopartículas de prata apresentam alta atividade antimicrobiana, propriedade essa de grande interesse científico-industrial. Em vista disso, cresce também a preocupação em relação ao uso, manipulação e eliminação desse nanomaterial, visando uma aplicação mais segura. Diante dessas informações, o presente trabalho teve como objetivo investigar mecanismos moleculares envolvidos na citotoxicidade e processamento das nanopartículas biossintéticas de prata em macrófagos peritoneais obtidos de camundongos C57BL/6. Inicialmemte, demonstrando que as nanopartículas atingiram o IC50 de 25 µM em 6h de tratamento por redução do MTT. A análise de microscopia de fluorescência revelou alterações na integridade de membrana a partir de 3 h, que foram agravadas após 6 h de tratamento. Esse mesmo perfil foi observado por microscopia eletrônica de varredura, no qual revelou que após 3 h de tratamento as células já apresentavam perda de projeções celulares, e após 6 h início de fragmentação celular. Além disso, as nanopartículas causaram aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio e demonstramos que este é um fator determinante para os efeitos citotóxicos. Com a inibição da fagocitose e endocitose mediada por caveolina evidenciamos a reversão parcial da citotoxicidade das nanopartículas. Por outro lado, o aumento do efeito citotóxico das nanopartículas também foi observado com a inibição da autofagia, o que sugere que esses processos estejam envolvidos no processamento das nanopartículas. Por fim, concluímos que as nanopartículas biossintéticas de prata apresentaram um efeito citotóxico semelhante aqueles descritos em literatura pelas nanopartículas de síntese química / Abstract: Nanomedicine became a promise of profound impacts on human health through the use of nanoparticles, nanorobots and other nanomaterials to prevent, diagnose or cure diseases. One example of nanomaterials used in medicine is silver nanoparticles, which can be produced by chemical or biosynthetic methods. Silver nanoparticles have high antimicrobial activity; this property is of great scientific and industrial interest. Consequently, there is growing concern about the use, handling and disposal of nanomaterials, aiming more secure application. Hence, the present study aimed to investigate the molecular mechanisms involved in cytotoxicity and intracellular processing of biogenic silver nanoparticles in peritoneal macrophages from C57BL/6 mice. We began showing that the nanoparticles have reached the IC50 of 25 µM after 6 hours of treatment determined by MTT reduction. Fluorescence microscopy analysis showed changes in membrane integrity after 3 h, which has been intensified after 6 h of treatment. A similar profile was observed by scanning electron microscopy, which showed loss of cellular projections after 3 h of treatment and after 6 h was observed cellular fragmentation. In addition, the nanoparticles treatment increased levels of reactive oxygen species and this response seems to be determining for the cytotoxic effects. The inhibition of phagocytosis and caveolin-mediated endocytosis led to a reduction in cytotoxicity of nanoparticles. On the other hand, an increase in the cytotoxic effect was observed upon inhibition of autophagy, suggesting that this response is part of the intracellular processing of the nanoparticles in peritoneal macrophage. Finally, we concluded that the biogenic of silver nanoparticles exhibited cytotoxic effects similar to that described for silver nanoparticles chemically synthesized / Mestrado / Fármacos, Medicamentos e Insumos para Saúde / Mestre em Ciências

Um dos maiores desafios da Implantodontia é manter a osseointegração e a saúde dos tecidos peri-implantares após a instalação da prótese. Para que uma reabilitação sobre implantes tenha longevidade é necessário que se realize a manutenção da saúde dos tecidos peri-implantares. Existe uma relação direta entre o acúmulo de biofilme e a presença da inflamação desses tecidos, denominada mucosite. Essa condição pode evoluir para uma peri-implantite. A proposta deste estudo foi encontrar uma solução preventiva às doenças peri-implantares, através do controle do biofilme. Avaliou-se a ação antibacteriana de três tipos de revestimentos nanoestruturados com prata aplicados à superfície de discos de titânio frente a cepas de microrganismos peri-implanto-patogênicos. Após determinado o melhor revestimento, analisou-se, também, se a quantidade de prata (3 ou 6 camadas) melhorava sua ação antimicrobiana. Foram confeccionados discos de titânio divididos em 4 grupos: titânio sem deposição (controle), titânio com deposição de solução coloidais de prata e sílica (Si02), titânio com deposição de solução coloidal hidrotermalizada de prata e dióxido de titânio (TiAg) e titânio com deposição de solução hidrotermalizada somente com dióxido de titânio (TiAa). Testou se a efetividade da atividade antimicrobiana dos revestimentos estudados por meio da contagem das colônias bacterianas, encontradas na superfície das placas de ágar sangue. Para permitir uma contagem correta do crescimento das colônias, realizou se diluição seriada e, após incubação a 37°C em anaerobiose, a contagem do número de colônias e, posteriormente, o cálculo das unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Após determinação do melhor revestimento, foram desenvolvidos biofilmes monoespécie sobre discos de titânio com 3 e 6 camadas do revestimento SiO2, além dos grupos controle positivo (C.positivo) e negativo (C.negativo), utilizando as cepas Streptococcus gordonii. A atividade microbiana nos biofilmes foi determinada pelo método de XTT. Utilizou-se três discos de cada grupo por teste (triplicata) e realizado a leitura em espectrofotômetro à 450 nm e 492 nm. Os resultados obtidos com cepa de A. actinomycetemcomitans, apresentaram diferença estatística (p<= 0,01) entre o grupo controle (branco) e os grupos teste. Observou-se um maior número de bactérias A.a na superfície branca quando comparado com as superfícies nanoestruturadas com prata, sendo que o grupo SiO2 foi o que apresentou melhor resultado. Notou-se, também, que houve uma maior quantidade da bactéria P.gingivalis na superfície dos discos brancos quando comparado com os grupos com revestimentos nanoestruturados com prata. As bactérias S.aureus e F.nucleatum , porém, não apresentaram redução nos discos com filmes nanoestruturados quando comparados ao disco sem revestimento. Os discos com 6 camadas do revestimento SiO2 apresentaram eficiência semelhante a clorexidina 0,12%, na redução do biofilme da S.gordonii. Conclui-se que os revestimentos nanoestruturados com partículas de prata foram efetivos na redução de UFC/ml das bactérias A. actinomycetemcomitans e P.gingivalis, com o melhor resultado observado com revestimento SiO2. A concentração da prata interferiu positivamente nos resultados com a bactéria S.gordonii. / One of implantology\'s major challenge is to maintain the osseointegration and health of the peri-implant tissues after the installation of the prosthesis. To ensure implant rehabilitation\'s longevity it is necessary to maintain the health of the peri-implant tissues. There is a direct relationship between the accumulation of biofilm and the presence of inflammation of these tissues, called mucositis. This condition can progress to peri-implantitis. The purpose of this study was to find a preventive solution to peri-implant diseases through biofilm control. For this, the antibacterial action against strains of peri-implant-pathogenic of three types of nanostructured coatings with silver applied to the surface of titanium discs microorganisms was evaluated. After determining the best coating, it was also analyzed whether the amount of silver (3 or 6 layers) improved its antimicrobial action. Titanium disks were divided into 4 groups: titanium without deposition (control), titanium with deposition of colloidal solution of silver and silica (SiO2), titanium with deposition of colloidal hydrothermalized solution of silver and titanium dioxide (TiAg) and titanium with deposition of a hydrothermal solution only with titanium dioxide (TiAa). The effectiveness of the coatings was tested by counting the bacterial colonies found on the surface of the blood agar plates. In order to allow a correct colony count, a serial dilution was performed and, after incubation at 37 ° C in anaerobiosis, counting the number of colonies and, later, calculating the colony forming units (CFU / mL). After determination of the best coating, monospecies biofilms were prepared on 3 and 6 layer titanium discs of the SiO2 coating, in addition to the positive control (C.positive) and negative (negative) groups, using Streptococcus gordonii strains. The microbial activity in biofilms was determined by the XTT method. Three disks of each group were used per test (triplicate) and the spectrophotometer read at 450 nm and 492 nm. The results obtained with A. actinomycetemcomitans strain presented a statistical difference (p<=0.01) between the control group (blank) and the test groups. A higher number of A.a bacteria was observed on the blank surface when compared to the nanostructured surfaces with silver, and the SiO2 group showed the best results. It was also noted that there was a greater amount of P.gingivalis bacteria on the surface of the blank discs when compared to the groups with nanostructured coatings with silver. The bacteria S. aureus and F. nucleatum, however, did not present reduction in the discs with nanostructured films when compared to the disc without coating. The 6- layer discs of the SiO2 coating presented similar efficiency to 0.12% chlorhexidine in reducing the S. gordonii biofilm. We concluded that nanostructured coatings with silver particles were effective in reducing CFU/ml of A. actinomycetemcomitans and P.gingivalis bacteria and the best result was observed with SiO2 coating. The concentration of silver interfered positively decreasing S.gordonii bacteria number.

Orientador: César Renato Foschini / Resumo: O óxido de zinco (ZnO) apresenta uma grande versatilidade física, elétrica, mecânica e propriedades químicas que podem ser exploradas em uma variedade de aplicações, tais como fotocatálise, nanoadsorventes e sensoriamento de gases. Os materiais nanoestruturados têm atraído a atenção da ciência e tecnologia nos últimos anos porque podem melhorar suas propriedades em nanoescala. A prata em escala nanométrica tem gerado interesse de pesquisadores de diferentes áreas, pois a prata é moldável e maleável, possui elevada condutividade térmica e elétrica, além de ser um forte oxidante. Neste trabalho, foram desenvolvidos filmes de óxido de zinco puro e dopados com nanopartículas de prata, visando aplicação em sensores de gás. Os filmes de óxido de zinco foram fabricados pelo método dos precursores poliméricos e utilizados como matriz devido a sua interatividade com os gases. As nanopartículas de prata foram produzidas por meio de reação em emulsão, explorando sua alta condutividade elétrica. Dessa forma, por meio das propriedades de ambos os materiais, desenvolveu-se um sensor de gás composto de óxido de zinco na forma de filmes em substratos de Al2O3, com diferentes camadas dopadas e não dopadas com nanopartículas de prata. Notou-se que o desenvolvimento de um material compósito do tipo filme de ZnO dopado com as nanopartículas de prata, apresentou propriedades melhoradas, como por exemplo, a resposta elétrica do material quando comparada com o filme contendo apenas o filme de ZnO p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Zinc oxide (ZnO) presents a great physical, electrical, mechanical and chemical versatility that can be exploited in a variety of applications, such as photocatalysis, nanoadsorbents and gas sensing. Nanostructured materials have attracted the attention of science and technology in recent years because they can improve their nanoscale properties. The silver in nanoscale has generated interest of researchers of different areas, because the silver is moldable and malleable, has high thermal and electrical conductivity, besides being a strong oxidant. And this project was developed based on the production of silver nanoparticles and zinc oxide films for the application in gas sensors. The zinc oxide films were manufactured by the method of the polymeric precursors and used as matrix due to its interactivity with the gases. The silver nanoparticles were produced by means of emulsion reaction, exploring their high electrical conductivity. Thus, through the properties of both materials, a gas sensor composed of zinc oxide in the form of films on substrates of Al2O3, with different layers doped and not doped with silver nanoparticles was developed. It was noted that the development of a ZnO film-like composite material doped with the silver nanoparticles exhibited improved properties, such as the electrical response of the material as compared to the film containing only the pure ZnO film. / Mestre

[pt] Atualmente um dos setores industriais que mais se desenvolve é a indústria eletroeletrônica. À medida que tecnologias evoluem, barateando os produtos, o consumo de eletroeletrônicos aumenta. O tempo de vida útil de tais produtos é relativamente curto e, em pouco tempo, esse material torna-se resíduo, conhecido como sucata eletrônica. Um tipo de sucata eletrônica comum é o telefone celular. Esta sucata representa uma matéria-prima interessante, pois, contém grande quantidade de metais base, quantidade considerável de metais valiosos e contendo também elementos perigosos. Neste trabalho, as sucatas passaram por várias etapas de processamento mecânico: inicialmente os aparelhos foram separados em lotes (menor 2001; maior 2002) e desmontados manualmente. As placas de circuito impresso foram moídas abaixo de 1 mm, Em seguida, as separações por densidade e magnética foram realizadas. As frações obtidas ao longo do processamento mecânico foram caraterizadas por análises químicas. Realizouse um estudo em caráter preliminar para recuperar prata utilizando processamento hidrometalúrgico. O material concentrado mecanicamente foi lixiviado com ácido nítrico. Em seguida a prata foi recuperada da solução lixiviada por cementação. Com o processamento mecânico foi possível obter frações metálicas de até 80 por cento em peso. A cementação da prata pelo cobre mostrou-se viável, possibilitando obter prata metálica em forma de precipitado e um lixiviado concentrado de cobre. Um ensaio de lixiviação foi realizado com a finalidade de caracterizar o resíduo quanto à sua periculosidade, de modo que, as sucatas de telefone celular devem ser consideradas resíduo perigoso, pois, a concentração de chumbo foi superior ao limite estabelecido pelas normas brasileiras. / [en] Nowadays the electronics industry is the leading sector in developing new technologies. These new technologies lead to cheaper products increasing the consumption. The lifetime of such products is relatively short and soon it becomes waste, known as electronic waste. Cell phone is a common electronic waste. This waste represents an interesting raw material, because it contains large amount of base metals, considerable amount of valuable metals and also those dangerous. In this work, the electronic waste was submitted to mechanical processing: initially the devices were separated into two categories (less 2001,more 2002) and disassembled manually. The printed circuit boards were milled below 1 mm and then submitted to density and magnetic separation processes. The fractions obtained during the mechanical processing were characterized by chemical analysis. Using the mechanical processing was possible to obtain metal fractions of 80 wt per cent. A preliminary study to recover silver using hydrometallurgical processes was carried out. The concentrated material mechanically obtained was leached with nitric acid. Then the silver was recovered from the leached solution by cementation process. The silver cementation with copper was feasible; the precipitate was rich in silver and leachate in copper. A leaching test was carried out to determine if a waste needs to be managed as a hazardous; so that, cell phone waste must be considered hazardous residue because the lead concentration was above the limit established by Brazilian Standards.