Sensores eletroquímicos: considerações sobre mecanismos de funcionamento e aplicações no monitoramento de espécies químicas em ambientes microscópicos

Electrochemical sensors have attracted considerable attention in recent years because they provide data about the chemical state of our surroundings and the dynamics of the chemical transformations in the form a spatially resolved image. Particular interest has been directed to measurements in restricted-volume samples as new technologies enable the fabrication of miniaturized versions of sensors with reproducible characteristics. Taking these aspects into consideration, this review focuses on the use of electrodes of micrometer dimensions to acquire chemical information in microdomains in which concentrations may not be spatially homogeneous. This is possible because microelectrodes allow fast-response measurements with micrometer resolution to be performed. On the other hand, the use of microelectrodes as amperometric sensors presents an inherent drawback owing to the insufficient specificity toward the substrate of interest. Hence, some comments on strategies to enhance the selectivity of amperometric sensors are also made. Finally, recent applications of structurally microscopic electrodes as in vivo sensors are shown, as well as a prospect of the future trend in this field.

Identificação de substâncias em análise toxicológica sistemática utilizando um sistema informatizado para cálculo de parâmetros cromatográficos e busca em bases de dados

In spite of the availability of large databases of chromatographic data on several standardized systems, one major task in systematic toxicological analysis remains, namely how to handle the experimental data and retrieve data from the large available databases in a meaningful and productive way. To achieve this purpose, our group proposed an Internet-based tool using previously published STA databases, which interlaboratorial reproducibility tests have already evaluated. The developed software has the capability to calculate corrected chromatographic parameters, after the input of data obtained with standard mixtures of calibrators, and search the databases, currently incorporating TLC, color reactions, GC and HPLC data. At the end of the process, a list with candidate substances and their similarity indexes is presented.

Imobilização de enzimas em suportes cromatográficos: uma ferramenta na busca por substâncias bioativas

The development and characterization of bioreactors or IMER (immobilized enzyme reactors) as research tools are important in the scope of medicinal chemistry and constitute an alternative for the rational development of drugs. This approach does not require highly purified enzymes or a great amount of protein, but increase the enzymatic stability against heat, organic solvents and pH, without too much loss of catalyst activity. Immobilized enzyme reactors (IMER) can be used for the accomplishment of high efficiency screening on-line and, thus inhibitors can be quickly identified. Here, we emphasize the development of IMER by use of different methods of immobilization and chromatographic supports. Their applications, in different areas of research, are also fully discussed.

Mecanismos químicos e mineralógicos de transformação da magnesioferrita de solo derivado de tufito, da região do Alto Paranaíba, MG

Magnetic soils forming on tuffite of the region of Alto Paranaíba, Minas Gerais, Brazil, usually contain iron-rich spinels exceptionally rich in magnesium and titanium. In this work, samples of the magnetically separated portion from the sand fraction of a Brunizém (Chernossolo) and from its mother-rock material were analyzed with synchrotron X-ray diffraction and 57Fe-Mössbauer spectroscopy. Magnesioferite (MgFe2O4) and maghemite (its pure non-stoichiometric spinel structure, Fe8/3 ⊕ 1/3 O4, where ⊕ = cation vacancy, corresponds to γFe2O3) were the magnetic iron oxides so identified. Basing on these data, a consistent chemical-mineralogical model is proposed for the main transformation steps involving these iron oxides in the pedosystem, starting on magnesioferrite to finally render hematite (αFe2O3), passing through maghemite as an intermediate specie.

Estudo por espectroscopia micro-Raman dos mecanismos de separação de fase em vidros fosfatos de metais de transição

Glass-ceramics are prepared by controlled separation of crystal phases in glasses, leading to uniform and dense grain structures. On the other hand, chemical leaching of soluble crystal phases yields porous glass-ceramics with important applications. Here, glass/ceramic interfaces of niobo-, vanado- and titano-phosphate glasses were studied by micro-Raman spectroscopy, whose spatial resolution revealed the multiphase structures. Phase-separation mechanisms were also determined by this technique, revealing that interface composition remained unchanged as the crystallization front advanced for niobo- and vanadophosphate glasses (interface-controlled crystallization). For titanophosphate glasses, phase composition changed continuously with time up to the equilibrium composition, indicating a spinodal-type phase separation.

Em busca da sustentabilidade: células solares sensibilizadas por extratos naturais

The present work reports the use of anthocyanins extracted from mulberry (Morus Alba L.), raspberry (Rubus Idaeus L.) and blueberry (Vaccinium myrtillus L.) as sensitizers in dye-sensitized solar cells. The conversion efficiency of these devices is dependent on the extracts employed and can be rationalized in terms of their composition and spectral properties. Solar cells sensitized by the mulberry extract showed the highest efficiency among the fruits investigated. Moreover, a 16 cm² active area solar cell with the mulberry extract has presented fair good efficiency of conversion for natural dye-based solar cells, besides stability over twenty weeks, showing perspectives for developing these low cost devices with a commercial viability.

Em busca da conservação ambiental: a contribuição da percepção ambiental para a formação e atuação dos profissionais da Química

Planet transformations caused by human intervention in the last 200 years are largely due to chemical impact. Therefore, this study aimed to identify and analyze the environmental perception of undergraduate students and lecturers in the Chemistry course of the Federal University of Lavras, accounting for the topics "Environmental Definition" and "Relationship between Chemistry and Environment". Two thematic axes for discussion were proposed using theories of Social Representation and Environmental Complexity, with the aim of stimulating the conservationist reasoning and actions. Such axes were proposed to give support to the education of chemists at the undergraduate level.

Mecanismos envolvidos na biodegradação de materiais lignocelulósicos e aplicações tecnológicas correlatas

The biodegradation of lignocellulosic materials is an important natural process because it is responsible for the carbon recycling. When induced under controlled conditions, this process can be used for technological applications such as biopulping, biobleaching of cellulosic pulps, pre-treatment for subsequent saccharification and cellulosic-ethanol production, and increase of the digestibility in agroindustrial residues used for animal feed. In the present work, the enzymatic and non-enzymatic mechanisms involved in the biodegradation of lignocellulosic materials by fungi were reviewed. Furthermore, the technological applications of these extracellular metabolites are presented and discussed.

Anemia falciforme: desafios e avanços na busca de novos fármacos

Sickle Cell Disease (SCD) is a disease characterized by a punctual mutation (GTG - GAG) in the sixth codon of the gamma globin gene leading to a substitution of glutamic acid by a valine in the β chain of hemoglobin. Despite the huge progress on the molecular knowledge of the disease in recent years, few therapeutic resources were developed. Currently, the treatment is mainly done with the anticancer agent hydroxyurea. This review summarizes current knowledge about possible targets and new approaches to the discovery new compounds to treat the symptoms of SCD.

Ozonólise: a busca por um mecanismo

The ozonolysis reaction is widely used in the academy and in industry. The first reports about the existence of the ozone molecule were made over 200 years ago. Several ideas and assumptions were made to understand the chemical properties of the ozone molecule and the ozonolysis mechanism. The intent of this paper is not to be an extensive review about ozone chemistry or ozonolysis reactions, but to highlight how the rational process was developed and how conclusions were drawn at a time with limited instrumentation.

Estudo por espectrometria de massas de soluções de hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno: propostas para mecanismos de desproporção

Solutions of [hydroxy(tosyloxy)iodo]benzene (HTIB or Koser's reagent) in acetonitrile were analyzed using high resolution electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS) under different conditions. Several species were characterized in these analyses. Based on these data, mechanisms were proposed for the disproportionation of the iodine(III) compounds in iodine(V) and iodine(I) species.

Aquele que busca a Deus, o incrédulo e o honnête-homme: natureza e sobrenatureza nestes três tipos de homem

A intenção deste trabalho será de compreender a idéia de desnaturação, apresentada no fragmento La 427, no contexto da classificação pascaliana dos tipos de pessoa. A desnaturação é aí definida como uma perda do amor-próprio. Ora, se o amor-próprio, motor da busca da felicidade, define a natureza do homem decaído, fica o problema de compreender o paradoxal elogio ao amor-próprio levado a cabo por Pascal, neste fragmento, através da idéia de desnaturação.

Fungitoxicidade, atividade elicitora de fitoalexinas e proteção de alface em sistema de cultivo orgânico contra Sclerotinia sclerotiorum pelo extrato de gengibre

O patógeno Sclerotinia sclerotiorum é um fungo que sobrevive no solo e causa a doença conhecida como mofo branco ou podridão de esclerotínia na cultura da alface (Lactuca sativa) e outras culturas. A doença é considerada de difícil controle, uma vez que o fungo é muito agressivo e produzem estruturas de resistência, os escleródios. Na busca de novos métodos de controle de doenças, os extratos de plantas com propriedades terapêuticas surgem como opção. Neste trabalho avaliou-se o efeito do extrato bruto aquoso (EBA) de gengibre (Zingiber officinalis) nas concentrações de 1, 5, 10, 15, 20 e 25% sobre o crescimento micelial e produção de escleródios de S. sclerotiorum, in vitro. Também foi verificada a eficiência do gengibre na proteção de plantas de alface cultivadas organicamente e inoculadas com o patógeno. Além da incidência da doença, foi analisado o rendimento da cultura e a atividade de peroxidase nos tecidos da planta. Água e o indutor de resistência acibenzolar-S-metil foram utilizados como tratamentos controle. Adicionalmente, a capacidade elicitora do EBA de gengibre em proporcionar o acúmulo das fitoalexinas deoxiantocianidina e gliceolina foi avaliada em bioensaios com sorgo e soja, respectivamente. Os resultados indicaram a atividade antimicrobiana dos EBA de gengibre, com inibição do crescimento micelial e da produção de escleródios. Na cultura da alface, verificou-se que a aplicação de massa de gengibre na base da planta aumentou a atividade da enzima peroxidase e reduziu a incidência da doença. A presença de compostos elicitores no EBA de gengibre foi observada pela indução da produção de fitoalexinas em sorgo e soja, que ocorreu de maneira dose-dependente. Estes resultados indicam o potencial de Z. officinalis para o controle de S. sclerotiorum em alface, o qual pode ocorrer tanto por atividade antimicrobiana direta quanto pela ativação de mecanismos de defesa das plantas.

Educação a distância e formação continuada: em busca de progressos para a saúde

A Universidade Aberta do Sistema Único de Saúde (Unasus) foi instituída para suprir as necessidades de capacitação e educação permanente dos trabalhadores do SUS, facilitando o acesso à formação continuada por meio da educação a distância. Este trabalho relata a experiência de alunos dos cursos de especialização em Saúde da Família e Saúde Materno-Infantil da Unasus, da Universidade Federal do Maranhão, a partir da produção de seus estudos científicos e da contribuição da educação a distância para a transformação das condições de saúde das comunidades em que atuam. Os principais temas estudados abordaram a saúde materno-infantil e constituíram-se em planos de ação, visando ao enfrentamento dos problemas identificados e à defesa da vida saudável como um direito de cidadania e bem público. A educação a distância possibilitou a esses profissionais o acesso à capacitação permanente e a ferramentas que sugerem meios de modificar a formação e execução de políticas na área da saúde.

Solução de problemas de planejamento florestal com restrições de inteireza utilizando busca tabu

Este trabalho teve como objetivos desenvolver e testar um algoritmo com base na metaheurística busca tabu (BT), para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de inteireza. Os problemas avaliados tinham entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima periódicas. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo para implementação da BT foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da BT foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da BT foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à BT eficácia média de 95,97%, valor mínimo igual a 90,39% e valor máximo igual a 98,84%, com um coeficiente de variação de 2,48% do ótimo matemático. Para o problema de maior porte, a eficiência da BT foi duas vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound, apresentando-se como uma abordagem muito atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.