Physicochemical and Biochemical Characterization of Enzymes Immobilized on lnorganic Matrices

Biotechnology is currently considered as a useful altemative to conventional process technology in industrial and catalytic fields. The increasing awareness of the need to create green and sustainable production processes in all fields of chemistry has stimulated materials scientists to search for innovative catalysts supports. lmmobilization of enzymes in inorganic matrices is very useful in practical applications due to the preserved stability and catalytic activity of the immobilized enzymes under extreme conditions. Nanostructured inorganic, organic or hybrid organic-inorganic nanocomposites present paramount advantages to facilitate integration and miniaturization of the devices (nanotechnologies), thus affording a direct connection between the inorganic, organic and biological worlds. These properties, combined with good chemical stability, make them competent candidates for designed biocatalysts, protein-separation devices, drug delivery systems, and biosensors Aluininosilicate clays and layered double hydroxides, displaying, respectively, cation and anion exchange properties, were found to be attractive materials for immobilization because of their hydrophilic, swelling and porosity properties, as well as their mechanical and thermal stability.The aim of this study is the replacement of inorganic catalysts by immobilized lipases to obtain purer and healthier products.Mesocellular silica foams were synthesized by oil-in-water microemulsion templating route and were functionalized with silane and glutaraldehyde. " The experimental results from IR spectroscopy and elemental analysis demonstrated the presence of immobilized lipase and also functionalisation with silane and glutaraldehyde on the supports.The present work is a comprehensive study on enzymatic synthesis of butyl isobutyrate through esterification reaction using lipase immobilized onto mesocellular siliceous foams and montmorillonite K-10 via adsorption and covalent binding. Moreover, the irnrnobil-ization does not modify the nature of the kinetic mechanism proposed which is of the Bi-Bi Ping—Pong type with inhibition by n-butanol. The immobilized biocatalyst can be commercially exploited for the synthesis of other short chain flavor esters. Mesocellular silica foams (MCF) were synthesized by microemusion templating method via two different routes (hydrothermal and room temperature). and were functionalized with silane and glutaraldehyde. Candida rugosa lipase was adsorbed onto MCF silica and clay using heptane as the coupling medium for reactions in non-aqueous media. I From XRD results, a slight broadening and lowering of d spacing values after immobilization and modification was observed in the case of MCF 160 and MCF35 but there was no change in the d-spacing in the case of K-10 which showed that the enzymes are adsorbed only on the external surface. This was further confirmed from the nitrogen adsorption measurements

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Noves aproximacions a la síntesi i caracterització de poliglicols al·lílics, polihidrosiloxans i surfactants copolimèrics. Avaluació d'aquests surfactants en formulacions de poliuretà

Els polímers són una sèrie de compostos que troben un ampli ventall d'aplicacions en la indústria actual. Un exemple són les espumes de poliuretà, estructures de tipus cel·lular obtingudes mitjançant la reacció química entre compostos de tipus isocianat i compostos de tipus poliol (polièters amb diferent nombre de grups hidroxil). És imprescindible l'ús d'additius d'estructura tensioactiva (surfactants de silicona) per estabilitzar el procés d'espumació i per proporcionar una estructura cel·lular ordenada i homogènia en mida i distribució. La síntesis i caracterització de les molècules precursores (polihidrosiloxans i polièters al·lílics), l'estudi de la reacció d'hidrosililació com a via d'obtenció dels diferents surfactants per reacció d'addició entre els polihidrosiloxans i els polièters al·lílics i la caracterització i avaluació en formulacions comercials de poliuretà dels surfactants sintetitzats han constituït els objectius del present treball. MEMÒRIA La Tesi Doctoral ha estat presentada seguint el següent esquema: CAPÍTOL I. INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA DEL POLIURETÀ. Es presenten els principis de la química del poliuretà, fent esment dels recents avenços en la síntesis i caracterització d'aquests compostos polimèrics, així com un apartat concret centrat en els surfactants de silicona. Es presenten les estructures habituals d'aquests compostos comercials i es detallen les reaccions de síntesi i les característiques físiques que aquests compostos proporcionen a les espumes de poliuretà. CAPÍTOL II. OBJECTIUS. 1.- Síntesis y caracterització d'una àmplia gamma de poliglicols al·lílics i de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, ambdós precursors d'estructures polimèriques de tipus surfactant. 2.- Estudi de la reacció d'hidrosililació com a via de formació d'enllaços Si-C no hidrolitzables, mitjançant la reacció d'addició entre els substrats al·lílics insaturats i els polisiloxans amb grups hidrur reactius. 3.- Caracterització de les estructures polimèriques de tipus surfactant sintetitzades i avaluació d'aquestes en formulacions de poliuretà, a fi de relacionar l'estructura química d'aquests oligómers amb els efectes físics que originen en l'espuma de poliuretà. CAPÍTOL III. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE SUBSTRATS AL·LÍLICS INSATURATS DE TIPUS POLIGLICOL. S'han caracteritzat per HPLC-UV una sèrie de polietilenglicols comercials. S'ha estudiat la reacció de derivatització al·lílica sobre els grups hidroxil dels polièters comercials (PEG, PPG i copolímers PEG-PPG) i s'han caracteritzat exhaustivament els productes sintetitzats (1H,13C-RMN, GC, GC-MS, FTIR, ESI-MS, HPLC-UV). S'ha iniciat un estudi de polimerització aniònica sobre nous epòxids amb un punt de diversitat molecular, sintetitzant-se i caracteritzant-se els corresponents nous polièters obtinguts. CAPÍTOL IV. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE POLIHIDROSILOXANS REACTIUS. S'estudia la síntesis de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, mitjançant la reacció de polimerització aniònica d'obertura d'anell ("AROP, anionic ring opening polimerization") i mitjançant la reacció de polimerització per equilibració catiònica. Es presenta una caracterització exhaustiva dels productes sintetitzats i es descriu la naturalesa de la microestructura polimèrica a partir de la distribució bivariant dels copolímers PDMS-co-PHMS (poli(dimetilsiloxà)-co-poli(hidrometilsiloxà)). CAPÍTOL V. ESTUDI SISTEMÀTIC DE LA REACCIÓ D'HIDROSILILACIÓ. S'ha estudiat la reacció d'hidrosililació amb la finalitat de sintetitzar estructures copolimèriques poliglicol-polisiloxà a partir de la reacció de polisiloxans hidrur reactius i polièters al·lílics. S'han provat diferents catalitzadors (Pt/C 5%, cat. de Speier i cat. de Karstedt), s'han sintetitzat diferents estructures tensoactives (lineals i ramificades) i s'ha modelitzat les diferents reaccions secundàries observades, per presentar un estudi mecanístic de la reacció d'hidrosililació aplicada a la síntesis de molècules d'elevat PM a partir de la reacció entre substrats al·lílics insaturats i polihidrosiloxans. CAPÍTOL VI. AVALUACIÓ DELS SURFACTANTS EN FORMULACIONS DE POLIURETÀ. S'ha estudiat la idoneïtat dels surfactants de silicona sintetitzats en diferents formulacions de poliuretà comercials. S'ha relacionat el comportament físic d'aquests surfactants en les espumes de poliuretà amb la seva estructura química a partir de l'anàlisi per microscòpia electrònica de rastreig. CAPÍTOL VII. CONCLUSIONS. S'han esposat les conclusions extretes de cada capítol.

Composition and cure temperature: The influence on properties of final flexible PU cold cure foam parts

Foams are cellular structures, produced by gas bubbles formed during the polyurethane polymerization mixture. Flexible PU foams meet the following two criteria: have a limited resistance to an applied load, being both permeable to air and reversibly deformable. There are two main types of flexible foams, hot and cold cure foams differing in composition and processing temperatures. The hot cure foams are widely applied and represent the main composition of actual foams, while cold cure foams present several processing and property advantages, e.g, faster demoulding time, better humid aging properties and more versatility, as hardness variation with index changes are greater than with hot cure foams. The processing of cold cure foams also is attractive due to the low energy consumption (mould temperature from 30 degrees to 65 degrees C) comparatively to hot cure foams (mould temperature from 30 degrees to 250 degrees C). Another advantage is the high variety of soft materials for low temperature processing moulds. Cold cure foams are diphenylmethane diisocyanate (MDI) based while hot cure foams are toluene diisocyanate (TDI) based. This study is concerned with Viscoelastic flexible foams MDI based for medical applications. Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to characterize the cure kinetics and Dynamical Mechanical Analisys to collect mechanical data. The data obtained from these two experimental procedures were analyzed and associated to establish processing/properties/operation conditions relationships. These maps for the selection of optimized processing/properties/operation conditions are important to achieve better final part properties at lower costs and lead times.

Adsorption of frog foam nest proteins at the air-water interface

The surfactant properties of aqueous protein mixtures ( ranaspumins) from the foam nests of the tropical frog Physalaemus pustulosus have been investigated by surface tension, two-photon excitation. uorescence microscopy, specular neutron reflection, and related biophysical techniques. Ranaspumins lower the surface tension of water more rapidly and more effectively than standard globular proteins under similar conditions. Two- photon excitation. uorescence microscopy of nest foams treated with fluorescent marker ( anilinonaphthalene sulfonic acid) shows partitioning of hydrophobic proteins into the air-water interface and allows imaging of the foam structure. The surface excess of the adsorbed protein layers, determined from measurements of neutron reflection from the surface of water utilizing H2O/D2O mixtures, shows a persistent increase of surface excess and layer thickness with bulk concentration. At the highest concentration studied ( 0.5 mg ml(-1)), the adsorbed layer is characterized by three distinct regions: a protruding top layer of similar to20 Angstrom, a middle layer of similar to30 Angstrom, and a more diffuse submerged layer projecting some 25 Angstrom into bulk solution. This suggests a model involving self-assembly of protein aggregates at the air-water interface in which initial foam formation is facilitated by specific surfactant proteins in the mixture, further stabilized by subsequent aggregation and cross-linking into a multilayer surface complex.

Colloidal gas aphrons (CGA): dispersion and structural features

Colloidal gas aphrons (CGA) have previously been defined as surfactant stabilized gas microbubbles and characterized for a number of surfactants in terms of stability, gas holdup and bubble size even though there is no conclusive evidence of their structure (that is, orientation of surfactant molecules at the gas–liquid interface, thickness of gas–liquid interface, and/or number of surfactant layers). Knowledge of the structure would enable us to use these dispersions more efficiently for their diverse applications (such as for removal of dyes, recovery of proteins, and enhancement of mass transfer in bioreactors). This study investigates dispersion and structural features of CGA utilizing a range of novel predictive (for prediction of aphron size and drainage rate) and experimental (electron microscopy and X-ray diffraction) methods. Results indicate structural differences between foams and CGA, which may have been caused by a multilayer structure of the latter as suggested by the electron and X-ray diffraction analysis.

Bone Formation Following Implantation of Titanium Sponge Rods into Humeral Osteotomies in Dogs: A Histological and Histometrical Study

Background: Titanium (Ti) is widely proven to enhance bone contact and growth on its surface. It is expected that bone defects could benefit from Ti to promote healing and to increase strength of the implanted area. Purpose: The present study aimed at comparing the potential of porous Ti sponge rods with synthetic hydroxyapatite (HA) for the healing of bone defects in a canine model. Material and Methods: Six mongrel dogs were submitted to three trephined osteotomies of 6.0 x 4.0 mm in one humerus and after 2 months another three osteotomies were performed in the contralateral humerus. A total of 36 defects were randomly filled either with Ti foam, particulate HA, or coagulum (control). The six animals were killed 4 months after the first surgery for histological and histometrical analysis. Results: The Ti-foam surface was frequently found in intimate contact with new bone especially at the defect walls. Control sites showed higher amounts of newly formed bone at 2 months - Ti (p = 0.000) and HA (p = 0.009) - and 4 months when compared with Ti (p = 0.001). Differently from HA, the Ti foam was densely distributed across the defect area which rendered less space for bone growth in the latter`s sites. The use of Ti foams or HA resulted in similar amounts of bone formation in both time intervals. Nevertheless, the presence of a Ti-foam rod preserved defect`s marginal bone height as compared with control groups. Also, the Ti-foam group showed a more mature bone pattern at 4 months than HA sites. Conclusion: The Ti foam exhibited good biocompatibility, and its application resulted in improved maintenance of bone height compared with control sites. The Ti foam in a rod design exhibited bone ingrowth properties suitable for further exploration in other experimental situations.

NMR study of slow motions of HDA hydrocarbons chains inside lamellar structures

Measurements of H-1 and C-13 Nuclear Magnetic Resonance (NMR) for the nano-composite materials formed by the intercalation of hexadecylamine (HDA) in metal oxides (TiO2, V2O5 and MoO3), are reported. The H-1 NMR spin-lattice relaxation in the rotating frame was described by using the spectral density due to Davidson and Cole, which incorporates a distribution of correlation times characterized by a width parameter epsilon. The fitting of the data was obtained for epsilon = 0.74, indicating that the correlation times are distributed over a narrow range in this system. High-resolution C-13 NMR techniques were used to resolve the NMR lines of middle-chain methylene groups in the spectra and variable contact time cross-polarization {H-1-}C-13 experiments were employed to analyze the reorientation dynamics of the CH3 and CH2 groups in the HDA chains.

Effect of polyol excess on the electrical property of vegetable-polyurethane film

Freestanding castor oil-based polyurethane (PU) film was obtained using spin-coating method. The effect of polyol content was analysed by means of thermally stimulated depolarisation current and AC dielectric measurements techniques. Two relaxation peaks were observed in the temperature range of -40 to 60 degrees C for PU with different polyol contents. The presence of polyol excess provides a shift to lower temperature of the a relaxation and the decrease in the activation energy of the transition in this region might be attributed to the plasticising effect of the polyol. The peak at higher temperature is due to the Maxwell-Wagner-Sillars relaxation, which also shifts in the low temperature direction as the polyol content is increased.

Development of a new stir bar sorptive extraction coating and its application for the determination of six pesticides in sugarcane juice

In this article, a novel polydimethylsiloxane/activated carbon (PDMS-ACB) material is proposed as a new polymeric phase for stir bar sorptive extraction (SBSE). The PDMS-ACB stir bar, assembled using a simple Teflon (R)/glass capillary mold, demonstrated remarkable stability and resistance to organic solvents for more than 150 extractions. The SBSE bar has a diameter of 2.36 mm and a length of 2.2 cm and is prepared to contain 92 mu L of polymer coating. This new PDMS-ACB bar was evaluated for its ability to determine the quantity of pesticides in sugarcane juice samples by performing liquid desorption (LD) in 200 mu L of ethyl acetate and analyzing the solvent through gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). A fractional factorial design was used to evaluate the main parameters involved in the extraction procedure. Then, a central composite design with a star configuration was used to optimize the significant extraction parameters. The method used demonstrated a limit of quantification (LOQ) of 0.5-40 mu g/L, depending on the analyte detected; the amount of recovery varied from 0.18 to 49.50%, and the intraday precision ranged from 0.072 to 8.40%. The method was used in the analysis of real sugarcane juice samples commercially available in local markets.

Characterization of Polyurethane Resins by FTIR, TGA, and XRD

Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, Thermogravimetric Analysis, and X-ray Diffractometry have been used to investigate the rigid, semi rigid, and soft polyurethane (PU) forms, which were developed by the Group of Analytic Chemistry and Technology of Polymers - USF - Sao Carlos. The -NCO/-OH ratios were 0.6, 0.5, and 0.3% for rigid, semi rigid, and soft PUs, respectively, showing that different ratios cause differences in thermal behaviors and crystalline structures of the synthesized PU resins. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 115: 263-268, 2010

Desenvolvimento de filtros cerâmicos impregnados com nanopartículas de prata para desinfecção de água potável

Brazil has vast amounts of hydric resources, whose quality has been deteriorating due to pollutant dumping. Household waste disposal is one of the main sources of water pollution, stimulating bacteria proliferation and introducing microorganisms, including those from fecal matter. Conventional water disinfection methods are a solution, but on the downside, they lead to the formation byproducts hazardous to human health. In this study, aiming to develop bactericidal filters for the disinfection of drinking water; silver nanoparticles were deposited on alumina foams through three routes: sputtering DC, dip coating and in situ chemical reduction of silver nitrate. The depositions were characterized through X-ray diffraction, scanning electron microscopy and EDS element mapping. The influence of the depositions on permeability and mechanical properties of the ceramic foams was assessed and, in sequence, a preliminary antibacterial efficiency analysis was carried out. Characterization results indicate that the chemical reduction routes were efficient in depositing homogeneously distributed silver particles and that the concentration of the metallic precursor salt affects size and morphology of the particles. The antibacterial efficiency analysis indicates that the chemical reduction filters have potential for water disinfection

Utilização intracoágulo de espuma fibrinolítica - preparação, caracterização e atividade in vitro de uma espuma de estreptoquinase e proposta de uma nova abordagem terapêutica

Foam was developed as a novel vehicle for streptokinase with the purpose of increasing the contact time and area between the fibrinolytic and the target thrombus, which would lead to a greater therapeutic efficacy at lower doses, decreasing the drug s potential to cause bleeding. Fibrinolytic foams were prepared using CO2 and human albumin (at different v:v ratios), as the gas and liquid phases, respectively, and streptokinase at a low total dose (100,000 IU) was used as fibrinolytic agent conveyed in 1 mL of foam and in isotonic saline solution. The foams were characterized as foam stability and apparent viscosity. The thrombolytic effect of the streptokinase foam was determined in vitro as thrombus lysis and the results were compared to those of a fibrinolytic solution (prepared using the same dose of streptokinase) and foam without the fibrinolytic. In vitro tests were conducted using fresh clots were weighed and placed in test tubes kept at 37 ° C. All the samples were injected intrathrombus using a multiperforated catheter. The results showed that both foam stability and apparent viscosity increased with the increase in the CO2:albumin solution ratio and therefore, the ratio of 3:1 was used for the incorporation of streptokinase. The results of thrombus lysis showed that the streptokinase foam presented the highest thrombolytic activity (44.78 ± 9.97%) when compared to those of the streptokinase solution (32.07 ± 3.41%) and the foam without the drug (19.2 ± 7.19%). We conclude that fibrinolytic foam showed statistically significant results regarding the enhancement of the lytic activity of streptokinase compared to the effect of the prepared saline solution, thus it can be a promising alternative in the treatment of thrombosis. However, in vivo studies are needed in order to corroborate the results obtained in vitro

Análise do comportamento mecânico de espumas cerâmicas a base de alumina obtidas pelo método da réplica

Ceramics with porous cellular structure, called ceramic foams, have a potential use in several applications, such as: thermal insulation, catalyst supports, filters, and others. Among these techniques to obtain porous ceramics the replication method is an important process. This method consists of impregnation of a sponge (usually polymer) with ceramic slurry, followed by a heat treatment, which will happen the decomposition of organic material and sintering the ceramic material, resulting in a ceramic structure which is a replica of impregnated sponge. Knowledge of the mechanical properties of these ceramics is important for these materials can be used commercially. Gibson and Ashby developed a mathematical model to describe the mechanical behavior of cellular solids. This model wasn´t for describing the ceramics behavior produced by the replica method, because it doesn´t consider the defects from this type of processing. In this study were researched mechanical behavior of porous alumina ceramics obtained by the replica method and proposed modifications to the model of Gibson and Ashby to accommodate this material. The polymer sponge used in processing was characterized by thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The materials obtained after sintering were characterized by mechanical strength tests on 4-point bending and compression, density and porosity and by scanning electron microscopy. From these results it was evaluated the mechanical strength behavior compared to Gibson and Ashby model for solid cellular structure and was proposed a correction of this model through a factor related to struts integrity degree, which consider fissures present in the structure of these materials besides defects geometry within the struts

Desempenho de pontas de pulverização em Brachiaria brizantha cv. MG-4 para controle de ninfas de cigarrinhas das pastagens

O trabalho teve como objetivo estudar o desempenho de pontas de pulverização na deposição da calda inseticida para o controle de ninfas de cigarrinhas das pastagens em Brachiaria brizantha cv. MG-4. Doze tratamentos foram estudados em esquema fatorial 6x2, constituídos pelo contraste de seis pontas de pulverização e pressões de 196 e 392 kPa: TF-VP2 (336 L ha-1 e 467 L ha-1); AI11002-VS (184 L ha-1 e 200 L ha-1); XR11002-VS (200 L ha-1 e 280 L ha-1); TT11002-VP (200 L ha-1 e 280 L ha-1); TJ60-11002VS (208 L ha-1 e 280 L ha-1) e TX-VK4 (72 L ha-1 e 97 L ha-1). Para monitorar a deposição das caldas de pulverização, utilizaram-se os traçadores Azul Brilhante FD&C-1 (0,3% p/v) e Amarelo de Tartrasina FD&C-5 (0,6% p/v). Alvos artificiais, constituídos de lâminas de vidro, foram posicionados na base das plantas, próximos à superfície do solo, e os depósitos por unidade de área das soluções pulverizadas foram quantificados por espectrofotometria. As pontas TF-VP2, XR11002-VS e AI11002-VS, nas pressões de 196 e 392 kPa, proporcionam as maiores deposições da calda de pulverização na região das espumas das cigarrinhas das pastagens, apesar de apresentarem menor uniformidade na distribuição dos depósitos em relação a TX-VK4, XR110.02-VS e TJ110.02-VS. O aumento da pressão de 196 para 392 kPa promoveu aumento na deposição da calda de pulverização sobre a Brachiaria brizantha e na região onde se encontram as espumas das cigarrinhas para todos os tipos de pontas estudadas.