Síntese e caracterização de nanomateriais superparamagnéticos do tipo core-shell para aplicação em catálise e biomedicina

As diversas aplicações tecnológicas de nanopartículas magnéticas (NPM) vêm intensificando o interesse por materiais com propriedades magnéticas diferenciadas, como magnetização de saturação (MS) intensificada e comportamento superparamagnético. Embora MNP metálicas de Fe, Co e bimetálicas de FeCo e FePt possuam altos valores de MS, sua baixa estabilidade química dificulta aplicações em escala nanométrica. Neste trabalho foram sintetizadas NPM de Fe, Co, FeCo e FePt com alta estabilidade química e rigoroso controle morfológico. NPM de óxido metálicos (Fe e Co) também foram obtidas. Dois métodos de síntese foram empregados. Usando método baseado em sistemas nanoheterogêneos (sistemas micelares ou de microemulsão inversa), foram sintetizadas NPM de Fe3O4 e Co metálico. Foram empregados surfactantes cátion-substituídos: dodecil sulfato de ferro(III) (FeDS) e dodecil sulfato de cobalto(II) (CoDS). Para a síntese das NPM, foram estudados e determinados a concentração micelar crítica do FeDS em 1-octanol (cmc = 0,90 mmol L-1) e o diagrama de fases pseudoternário para o sistema n-heptano/CoDS/n-butanol/H2O. NPM esferoidais de magnetita com3,4 nm de diâmetro e comportamento quase-paramagnético foram obtidas usando sistemas micelares de FeDS em 1-octanol. Já as NPM de Co obtidas via microemulsão inversa, apesar da larga distribuição de tamanho e baixa MS, são quimicamente estáveis e superparamagnéticas. O segundo método é baseado na decomposição térmica de complexos metálicos, pelo qual foram preparadas NPM esféricas de FePt e de óxidos metálicos (Fe3O4, FeXO1-X, (Co,Fe)XO1-X e CoFe2O4) com morfologia controlada e estabilidade química. O método não mostrou a mesma efetividade na síntese de NPM de FeAg e FeCo: a liga FeAg não foi obtida enquanto que NPM de FeCo com estabilidade química foram obtidas sem controle morfológico. NPM de Fe e FeCo foram preparadas a partir da redução térmica de NPM de Fe3O4 e CoFe2O4, as quais foram previamente recobertas com sílica. A sílica previne a sinterização inter-partículas, além de proporcionar caráter hidrofílico e biocompatibilidade ao material. As amostras reduzidas apresentaram aumento dos valores de MS (entre 21,3 e 163,9%), o qual é diretamente proporcional às dimensões das NPM. O recobrimento com sílica foi realizado via hidrólise de tetraetilortosilicato (TEOS) em sistema de microemulsão inversa. A espessura da camada de sílica foi controlada variando-se o tempo de reação e as concentrações de TEOS e de NPM, sendo então proposto um mecanismo do processo de recobrimento. Algumas amostras receberam um recobrimento adicional de TiO2 na fase anatase, para o qual foi empregado etilenoglicol como solvente e ligante para formação de glicolato de Ti como precursor. A espessura da camada de TiO2 (2-12 nm) é controlada variando as quantidades relativas entre NPM e o precursor de Ti. Ensaios de hipertermia magnética foram realizados para as amostras recobertas com sílica. Ensaios de hipertermia magnéticas mostram grande aumento da taxa de aquecimento das amostras após a redução térmica, mesmo para dispersões diluídas de NPM (0,6 a 4,5 mg mL-1). Taxas de aquecimento entre 0,3 e 3,0oC min-1 e SAR entre 37,2 e 96,3 W g-1. foram obtidos. A atividade fotocatalítica das amostras recobertas foram próximas à da fase anatase pura, com a vantagem de possuir um núcleo magnético que permite a recuperação do catalisador pela simples aplicação de campos magnéticos externos. Os resultados preliminares dos ensaios de hipertermia magnética e fotocatálise indicam um forte potencial dos materiais aqui relatados para aplicações em biomedicina e em fotocatálise.

Nesting In The Clouds: Evaluating And Predicting Sea Turtle Nesting Beach Parameters From Lidar Data

Humans' desire for knowledge regarding animal species and their interactions with the natural world have spurred centuries of studies. The relatively new development of remote sensing systems using satellite or aircraft-borne sensors has opened up a wide field of research, which unfortunately largely remains dependent on coarse-scale image spatial resolution, particularly for habitat modeling. For habitat-specialized species, such data may not be sufficient to successfully capture the nuances of their preferred areas. Of particular concern are those species for which topographic feature attributes are a main limiting factor for habitat use. Coarse spatial resolution data can smooth over details that may be essential for habitat characterization. Three studies focusing on sea turtle nesting beaches were completed to serve as an example of how topography can be a main deciding factor for certain species. Light Detection and Ranging (LiDAR) data were used to illustrate that fine spatial scale data can provide information not readily captured by either field work or coarser spatial scale sources. The variables extracted from the LiDAR data could successfully model nesting density for loggerhead (Caretta caretta), green (Chelonia mydas), and leatherback (Dermochelys coriacea) sea turtle species using morphological beach characteristics, highlight beach changes over time and their correlations with nesting success, and provide comparisons for nesting density models across large geographic areas. Comparisons between the LiDAR dataset and other digital elevation models (DEMs) confirmed that fine spatial scale data sources provide more similar habitat information than those with coarser spatial scales. Although these studies focused solely on sea turtles, the underlying principles are applicable for many other wildlife species whose range and behavior may be influenced by topographic features.

Does Müller cell differentiation occur prior to the emergence of synapses in embryonic turtle retina?

Müller cells are the main glial cells in the retina, and are related to plexiform layer activity. Recent studies have demonstrated that Müller cells are involved in the synaptic conservation, plasticity, development and metabolism of glutamate. During turtle retinal development, layers, cells and synapses appear at different times. The aim of this research is to study the emergence of Müller cells during embryonic development and their relationship with the synaptogenesis. The authors used retinas from Trachemys scripta elegans embryos at stages S14, 18, 20, 23, and 26. Some retinas were processed with immunocytochemistry in order to detect the presence of glutamine synthetase in Müller cells, which was used as a marker of these cells. Other retinas from the same stages were processed for ultrastructural studies. Samples were observed in confocal and transmission electron microscopes, respectively. The present results show that glutamine synthetase expression in Müller cells occurs at S18, before the emergence of the retinal layers and the early synapses.

A new specimen of Desmatochelys lowi Williston; a primitive cheloniid sea turtle from the Cretaceous of South Dakota / Rainer Zangerl -- and Robert E. Sloan --.

v.14:no.2(1960)

Core-shell nanocomposites prepared by hierarchical co-assembly: the role of the carbon shell in catalytic wet peroxide oxidation processes

The diffraction pattern of Fe3O4 (not shown) confirmed the presence of only one phase, corresponding to magnetite with a lattice parameter a = 8.357 Å and a crystallite size of 16.6 ± 0.2 nm. The diffraction pattern of MGNC (not shown) confirmed the presence of a graphitic phase, in addition to the metal phase, suggesting that Fe3O4 nanoparticles were successfully encapsulated within a graphitic structure during the synthesis of MGNC. The core-shell structure of MGNC is unequivocally demonstrated in the TEM micrograph shown in Fig. 1b. Characterization of the MGNC textural and surface chemical properties revealed: (i) stability up to 400 oC under oxidizing atmosphere; (ii) 27.3 wt.% of ashes (corresponding to the mass fraction of Fe3O4); (iii) a micro-mesoporous structure with a fairly well developed specific surface area (SBET = 330 m2 g-1); and (iv) neutral character (pHPZC = 7.1). In addition, the magnetic nature of MGNC (Fig. 2) is an additional advantage for possible implementation of in situ magnetic separation systems for catalyst recovery.