Silsesquioxane as a New Building Block Material for Modified Electrodes Fabrication and Application as Neurotransmitters Sensors

Nanostructured films comprising a 3-n-propylpyridiniunn silsesquioxane polymer (designated as SiPy(+)Cl(-)) and copper (II) tetrasulfophthalocyanine (CuTsPc) were produced using the Layer-by-Layer technique (LbL). To our knowledge this is the first report on the use of silsesquioxane derivative polymers as building blocks for nanostructured thin films fabrication. Deposition of the multilayers were monitored by UV-Vis spectroscopy revealing the linear increment in the absorbance of the Q-band from CuTsPc at 617 nm with the number of SiPy(+)Cl(-)/CuTsPc or CuTsPc/SiPy(+)Cl(-) bilayers. FTIR analyses showed that specific interactions between SiPy+Cl- and CuTsPc occurred between SO(3)(-) groups of tetrasulfophthalocyanine and the pyridinium groups of the polycation. Morphological studies were carried out using the AFM technique, which showed that the roughness and thickness of the films increase with the number of bilayers. The films displayed electroactivity and were employed to detection of dopamine (DA) and ascorbic acid (AA) using cyclic voltammetry, at concentrations ranging from 1.96 x 10(-4) to 1.31 x 10(-3) molL(-1). The number and the sequence of bilayers deposition influenced the electrochemical response in presence of DA and AA. Using differential pulse technique, films comprising SiPy(+)/CuTsPc were able to distinguish between DA and ascorbic acid (AA), with a potential difference of approximately with 500 mV, in the concentration range of 9.0 x 10(-5) to 2.0 x 10(-4) molL(-1), in pH 3.0.

Micro/nanostructured carbon composite modified with a hybrid redox mediator and enzymes as a glucose biosensor

A carbon micro/nanostructured composite based on cup-stacked carbon nanotubes (CSCNTs) grown onto a carbon felt has been found to be an efficient matrix for enzyme immobilization and chemical signal transduction. The obtained CSCNT/felt was modified with a copper hexacyanoferrate/polypyrrole (CuHCNFe/Ppy) hybrid mediator, and the resulting composite electrode was applied to H(2)O(2) detection, achieving a sensitivity of 194 +/- 15 mu A mmol(-1) L. The results showed that the CSCNT/felt matrix significantly increased the sensitivity of CuHCNFe/Ppy-based sensors compared to those prepared on a felt unrecovered by CSCNTs. Our data revealed that the improved sensitivity of the as-prepared CuHCNFe/Ppy-CSCNT/felt composite electrode can be attributed to the electronic interactions taking place among the CuHCNFe nanocrystals, Ppy layer and CSCNTs. In addition, the presence of CSCNTs also seemed to favor the dispersion of CuHCNFe nanocrystals over the Ppy matrix, even though the CSCNTs were buried under the conducting polymer layer. The CSCNT/felt matrix also enabled the preparation of a glucose biosensor whose sensitivity could be tuned as a function of the number of glucose oxidase (GOx) layers deposited through a Layer-by-Layer technique with an sensitivity of 11 +/- 2 mu A mmol(-1) L achieved at 15 poly(diallyldimethylammoniumchloride)/GOx bilayers. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Copper hexacyanoferrate nanoparticles modified electrodes: A versatile tool for biosensors

Copper hexacyanoferrate nanoparticles of about 30 nm in size have been prepared by the sonochemical irradiation of a mixture of aqueous potassium ferricyanide and copper chloride solutions. The nanoparticles were immobilized onto fluorine doped tin oxide (FTO) electrodes by using the electrostatic deposition layer-by-layer technique (LbL), obtaining electroactive films with electrocatalytic properties towards H2O2 reduction, providing higher currents than those observed for electrodeposited bulk material, even in electrolytes containing NH4+, Na+ and K+. The nanoparticles assembly was used as mediator in a glucose biosensor by immobilizing glucose oxidase enzyme by both, cross-linking and LbL. techniques. Sensitivities obtained were dependent on the immobilization method ranging from 1.23 mu A mmol(-1) L cm(-2) for crosslinking to 0.47 mu A mmol(-1) L cm(-2) for LbL; these values being of the same order than those obtained with electrodes where the amount of enzyme used is much higher. Moreover, the linear concentration range where the biosensors can operate was 10 times higher for electrodes prepared with the LbL immobilization method than with the conventional crosslinking one. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Encapsulation of single hMSCs in polyelectrolyte shells

The main objective of this Thesis was to encapsulate single viable cells within polyelectrolyte films using the Layer-by-Layer (LbL) technique. Most of the experiments used human mesenchymal stem cells (MSCs) whose characteristics (capacity of selfrenewal and potential to differentiate into several types of cells) make them particularly interesting to be used in biomedical applications. Also, most of the experiments used alginate (ALG) as the anionic polyelectrolyte and chitosan (CHI) or poly(allylamine hydrochloride) (PAH) as the cationic polyelectrolyte. Hyaluronic acid (HA) was also tested as an anionic polyelectrolyte. At the beginning of the work, the experimental conditions necessary to obtain the encapsulation of individual cells were studied and established. Through fluorescence microscopy visualization by staining the cell nucleus and using polyelectrolytes conjugated to fluorescent dyes, it was possible to prove the obtainment of capsules containing one single cell inside. Capsules aggregation was an observed problem which, despite the efforts to design an experimental process to avoid this situation (namely, by playing with cell concentration and different means of re-suspending and stirring the cells), was not completely overcome. In a second part of the project, single cells were encapsulated within polyelectrolyte layers made of CHI/ALG, PAH/ALG and PAH/HA and their viability was evaluated through the resazurin reduction assay and the Live/Dead assay. In these experiments, during the LbL process, polyelectrolyte solutions were used at a concentration of 1mg/mL based on literature. In general, the viability of the encapsulated cells was shown to be very low/absent. Then, as a consequence of the lack of viability of cells encapsulated within polyelectrolyte layers, the LbL technique was applied in cells growing adherent to the surface of cell culture plates. The cells were cultured like in a sandwich, between the surface of the cell culture dish and the polyelectrolyte layers. Also here, the polyelectrolyte solutions were used at a concentration of 1mg/mL during the LbL process. Surprisingly, cell viability was also absent in these systems. A systematic study (dose-effect study) was performed to evaluate the effect of the concentration of the individual polyelectrolytes (ALG, CHI and PAH were studied) in cell viability. Experiments were performed using cells growing adherent to the surface of cell culture plates. The results pointed out that a very high (cytotoxic) concentration of polyelectrolytes had been in use. Also, in general, PAH was much more cytotoxic than CHI, whereas ALG was the less cytotoxic polyelectrolyte. Finally, using alginate and chitosan solutions with adequate concentrations (low concentrations: 50ng/mL and 1μg/mL), the encapsulation of single viable cells was again attempted. Once again, the encapsulated cells were not shown to be viable. In conclusion, the viability of the encapsulated cells is not only dependent on the cytotoxic characteristics (or combined cytotoxic characteristics) of the polyelectrolytes but it seems that, when detached from the culture plates, the cells become too fragile and lose their viability very easily.

Fabrication and characterization of chemical sensors made from nanostructured films of poly(o-ethoxyaniline) prepared with different doping acids

Chemical sensors made from nanostructured films of poly(o-ethoxyaniline) POEA and poly(sodium 4-styrene sulfonate) PSS are produced and used to detect and distinguish 4 chemicals in solution at 20 mM, including sucrose, NaCl, HCl, and caffeine. These substances are used in order to mimic the 4 basic tastes recognized by humans, namely sweet, salty, sour, and bitter, respectively. The sensors are produced by the deposition of POEA/PSS films at the top of interdigitated microelectrodes via the layer-by-layer technique, using POEA solutions containing different dopant acids. Besides the different characteristics of the POEA/PSS films investigated by UV-Vis and Raman spectroscopies, and by atomic force microscopy.. it is observed that their electrical response to the different chemicals in liquid media is very fast, in the order of seconds, systematical, reproducible, and extremely dependent on the type of acid used for film fabrication. The responses of the as-prepared sensors are reproducible and repetitive after many cycles of operation. Furthermore, the use of an "electronic tongue" composed by an array of these sensors and principal component analysis as pattern recognition tool allows one to reasonably distinguish test solutions according to their chemical composition. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Edema de Reinke: estudo da imunoexpressão da fibronectina, da laminina e do colágeno IV em 60 casos por meio de técnicas imunoistoquímicas

Edema de Reinke é doença crônica da laringe na qual a camada superficial da lâmina própria é expandida por muco espesso conferindo-lhe aspecto gelatinoso. Relaciona-se ao tabagismo e acomete, preferencialmente mulheres, as quais apresentam a voz mais grave. Suas características histológicas nem sempre conseguem diferenciá-lo das demais lesões benignas da laringe, havendo necessidade de técnicas histológicas adicionais. OBJETIVOS: Estudar a imunoexpressão da fibronectina, do colágeno IV e da laminina no edema de Reinke por meio de técnicas imunoistoquímicas. Estudo prospectivo. MATERIAL E MÉTODOS: Blocos histológicos de 60 casos cirúrgicos de edema de Reinke foram resgatados, submetidos a novos cortes e às reações imunoistoquímicas para fibronectina, laminina e colágeno IV pelo método da Avidina Biotina Peroxidase. Todos os pacientes eram fumantes e adultos, sendo 50 mulheres e 10 homens. RESULTADOS: As análises da imunoexpressão da fibronectina, do colágeno IV e da laminina foram mais expressivas no endotélio dos vasos (68,33%, 76,66%, 73,33%, respectivamente), e menos relevantes na membrana basal (25,0%, 5,0% e 3,3%, respectivamente). CONCLUSÕES: No edema de Reinke, a imunoexpressão da fibronectina, da laminina e do colágeno IV na membrana basal não apresentam relevância, havendo predomínio desses anticorpos no endotélio do vasos.

Célula solar de SnO2/TiO2 preparada por spray - pirólise ativada com corante orgânico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de especiação redox de arsênio in situ usando a técnica de difusão de filmes finos por gradiente de concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Degradabilidade ruminal de híbridos de milho em função do estádio de colheita e processamento na ensilagem

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ciberespaço, técnica e hermenêutica: diálogos da ciência da informação

Pós-graduação em Ciência da Informação - FFC

Interpolação de dados de campo potencial através da camada equivalente

O uso da técnica da camada equivalente na interpolação de dados de campo potencial permite levar em consideração que a anomalia, gravimétrica ou magnética, a ser interpolada é uma função harmônica. Entretanto, esta técnica tem aplicação computacional restrita aos levantamentos com pequeno número de dados, uma vez que ela exige a solução de um problema de mínimos quadrados com ordem igual a este número. Para viabilizar a aplicação da técnica da camada equivalente aos levantamentos com grande número de dados, nós desenvolvemos o conceito de observações equivalentes e o método EGTG, que, respectivamente, diminui a demanda em memória do computador e otimiza as avaliações dos produtos internos inerentes à solução dos problemas de mínimos quadrados. Basicamente, o conceito de observações equivalentes consiste em selecionar algumas observações, entre todas as observações originais, tais que o ajuste por mínimos quadrados, que ajusta as observações selecionadas, ajusta automaticamente (dentro de um critério de tolerância pré-estabelecido) todas as demais que não foram escolhidas. As observações selecionadas são denominadas observações equivalentes e as restantes são denominadas observações redundantes. Isto corresponde a partir o sistema linear original em dois sistemas lineares com ordens menores. O primeiro com apenas as observações equivalentes e o segundo apenas com as observações redundantes, de tal forma que a solução de mínimos quadrados, obtida a partir do primeiro sistema linear, é também a solução do segundo sistema. Este procedimento possibilita ajustar todos os dados amostrados usando apenas as observações equivalentes (e não todas as observações originais) o que reduz a quantidade de operações e a utilização de memória pelo computador. O método EGTG consiste, primeiramente, em identificar o produto interno como sendo uma integração discreta de uma integral analítica conhecida e, em seguida, em substituir a integração discreta pela avaliação do resultado da integral analítica. Este método deve ser aplicado quando a avaliação da integral analítica exigir menor quantidade de cálculos do que a exigida para computar a avaliação da integral discreta. Para determinar as observações equivalentes, nós desenvolvemos dois algoritmos iterativos denominados DOE e DOEg. O primeiro algoritmo identifica as observações equivalentes do sistema linear como um todo, enquanto que o segundo as identifica em subsistemas disjuntos do sistema linear original. Cada iteração do algoritmo DOEg consiste de uma aplicação do algoritmo DOE em uma partição do sistema linear original. Na interpolação, o algoritmo DOE fornece uma superfície interpoladora que ajusta todos os dados permitindo a interpolação na forma global. O algoritmo DOEg, por outro lado, otimiza a interpolação na forma local uma vez que ele emprega somente as observações equivalentes, em contraste com os algoritmos existentes para a interpolação local que empregam todas as observações. Os métodos de interpolação utilizando a técnica da camada equivalente e o método da mínima curvatura foram comparados quanto às suas capacidades de recuperar os valores verdadeiros da anomalia durante o processo de interpolação. Os testes utilizaram dados sintéticos (produzidos por modelos de fontes prismáticas) a partir dos quais os valores interpolados sobre a malha regular foram obtidos. Estes valores interpolados foram comparados com os valores teóricos, calculados a partir do modelo de fontes sobre a mesma malha, permitindo avaliar a eficiência do método de interpolação em recuperar os verdadeiros valores da anomalia. Em todos os testes realizados o método da camada equivalente recuperou mais fielmente o valor verdadeiro da anomalia do que o método da mínima curvatura. Particularmente em situações de sub-amostragem, o método da mínima curvatura se mostrou incapaz de recuperar o valor verdadeiro da anomalia nos lugares em que ela apresentou curvaturas mais pronunciadas. Para dados adquiridos em níveis diferentes o método da mínima curvatura apresentou o seu pior desempenho, ao contrário do método da camada equivalente que realizou, simultaneamente, a interpolação e o nivelamento. Utilizando o algoritmo DOE foi possível aplicar a técnica da camada equivalente na interpolação (na forma global) dos 3137 dados de anomalia ar-livre de parte do levantamento marinho Equant-2 e 4941 dados de anomalia magnética de campo total de parte do levantamento aeromagnético Carauari-Norte. Os números de observações equivalentes identificados em cada caso foram, respectivamente, iguais a 294 e 299. Utilizando o algoritmo DOEg nós otimizamos a interpolação (na forma local) da totalidade dos dados de ambos os levantamentos citados. Todas as interpolações realizadas não seriam possíveis sem a aplicação do conceito de observações equivalentes. A proporção entre o tempo de CPU (rodando os programas no mesmo espaço de memória) gasto pelo método da mínima curvatura e pela camada equivalente (interpolação global) foi de 1:31. Esta razão para a interpolação local foi praticamente de 1:1.

Síntese e caracterização elétrica de filmes varistores à base de 'SN''O IND.2' modificados superficialmente por difusão 'CR POT.3+' na região do contorno de grão

Pós-graduação em Química - IQ

Efeito da adição de moléculas anfifílicas na formação de filmes Langmuir e Langmuir-Blodgett de derivados alquilados do politiofeno: aplicação em sensores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da interação entre camadas de super-redes supercondutor/isolante/ferromagneto

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Reduced graphene oxide multilayers for gas and liquid phases chemical sensing

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)