Eletrônica molecular via método híbrido DFT/FGNE em anéis fenilas acoplados a eletrodos metálicos de nanotubos de carbono: a regra de conformação e quiralidade molecular

Nesta tese, investigamos detalhadamente as propriedades de transporte eletrônico, conformacional e de simetria de estruturas de Nanotubos de Carbono de Parede Simples zigzag (9,0), NCPS zz9, acopladas a anéis fenilas (2, 3, 4 e 5) sob influência de campo elétrico externo (voltagem) via método híbrido da Teoria do Funcional Densidade (DFT) do tipo B3LYP 6-311G(d,p) combinado com Função de Green de Não Equilíbrio (FGNE) e Teoria de Grupo. Verificamos uma boa relação entre: 1- o índice quiral () por Teoria de Grupo e a lei do cos2 (, ângulo diedral) por geometria sob a influência de campo elétrico externo, pois  só depende das posições atômicas (), das conformações, e também está fortemente correlacionada a corrente que passa através do sistema; 2- a condutância normalizada (G/Go) é proporcional a cos2 na região do gap (EHOMO-ELUMO), isto é, nas regiões onde ocorre a ressonância e a resistência diferencial negativa (RDN); 3- o gráfico Fowler-Northeim (FN) exibe mínimo de voltagem (Vmin) que ocorre sempre que a cauda de um pico de transmissão ressonante entra na janela de voltagem, isto é, quando nessas estruturas ocorre uma RDN, pois o número de RDN na curva I-V está associado ao número de Vmin no gráfico FN e pode ser explicado pelo modelo de transporte molecular coerente; 4- a altura da barreira (EF - EHOMO e ELUMO - EF) como função do comprimento molecular; 5- Vmin como função da altura da barreira (EF - EHOMO) e do comprimento molecular. Assim, 1 implica que a conformação molecular desempenha um papel preponderante na determinação das propriedades de transporte da junção; 2 sugere que a lei do cos2 tem uma aplicabilidade mais geral independentemente da natureza dos eletrodos; 3 serve como um instrumento espectroscópico e também para identificar a molécula na junção; 4 e 5 a medida que o comprimento molecular atinge um certo valor (1,3nm) o Vmin permanece praticamente inalterado. Os resultados mostraram que as propriedades estruturais sofrem alterações significativas com o aumento da voltagem que estão em boa concordância com os valores encontrados na literatura. O comportamento das curvas IxV e G/GoxV perdem sua dependência linear para dar origem a um comportamento não linear com aparecimento de RDN. Tal ponto revela a modificação estrutural sofrida pelo sistema. A curva IxV confirmou as afirmações que foram feitas através da análise estrutural para o sistema considerado e mostrou como se dá o fluxo de carga nos sistemas analisados.

Comparação dos algoritmos C4.5 e MLP usados na avaliação da segurança dinâmica e no auxílio ao controle preventivo no contexto da estabilidade transitória de sistemas de potência

Esse trabalho compara os algoritmos C4.5 e MLP (do inglês “Multilayer Perceptron”) aplicados a avaliação de segurança dinâmica ou (DSA, do inglês “Dynamic Security Assessment”) e em projetos de controle preventivo, com foco na estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência (SEPs). O C4.5 é um dos algoritmos da árvore de decisão ou (DT, do inglês “Decision Tree”) e a MLP é um dos membros da família das redes neurais artificiais (RNA). Ambos os algoritmos fornecem soluções para o problema da DSA em tempo real, identificando rapidamente quando um SEP está sujeito a uma perturbação crítica (curto-circuito, por exemplo) que pode levar para a instabilidade transitória. Além disso, o conhecimento obtido de ambas as técnicas, na forma de regras, pode ser utilizado em projetos de controle preventivo para restaurar a segurança do SEP contra perturbações críticas. Baseado na formação de base de dados com exaustivas simulações no domínio do tempo, algumas perturbações críticas específicas são tomadas como exemplo para comparar os algoritmos C4.5 e MLP empregadas a DSA e ao auxílio de ações preventivas. O estudo comparativo é testado no sistema elétrico “New England”. Nos estudos de caso, a base de dados é gerada por meio do programa PSTv3 (“Power System Toolbox”). As DTs e as RNAs são treinada e testadas usando o programa Rapidminer. Os resultados obtidos demonstram que os algoritmos C4.5 e MLP são promissores nas aplicações de DSA e em projetos de controle preventivo.

Planejamento de novos derivados da Edaravona

Um estudo teórico detalhado da edaravona foi realizado usando o método TFD (Teoria do Funcional da Densidade) com o conjunto de base B3LYP/6-31G*, com o objetivo de esclarecer o mecanismo sequestraste de radical e a influência do tautomerismo da edaravona em condições ácidas, importantes para auxiliar na elucidação do mecanismo de sequestro de radical pela edaravona no processo isquêmico. Em estudos teóricos anteriores, a tautomerização, o efeito do solvente e a abstração do elétron não foram considerados. Em nosso estudo, a estabilidade e reatividade foram determinadas através de parâmetros geométricos e energéticos. Os cálculos foram realizados em fase gasosa e o método PCM em fase aquosa e metanólica. As condições ácidas ou básicas foram consideradas pelas energias de dissociação e protonação, com consequente formação das formas aniônicas e catiônicas, respectivamente. As propriedades antioxidantes foram calculadas com base nos valores de HOMO, potencial de ionização (PI) e energia de dissociação da ligação (EDL). Os valores de HOMO e PI mostraram que o tautomero N-H é melhor antioxidante pela saída do elétron e os valores de EDL mostraram que o tautomero O-H é melhor antioxidante pela saída de hidrogênio. A protonação é mais favorecida termodinamicamente que a desprotonação. Além disso, a energia de protonação explica, teoricamente, a baixa diferença entre a protonação do N e O. O efeito do solvente diminuiu as barreiras de energias para a isomerização nos tautomeros O-H ou N-H. Adicionalmente, foram avaliados três derivados de pirazolonas com suas capacidades antioxidantes comparadas com a edaravona, em um esforço para identificar o farmacóforo antioxidante. A capacidade antioxidante da antipirina, dipirona, fenilbutazona e edaravona foram determinadas pela inibição de dois radicais estáveis DPPH e ABTS. A edaravona e fenilbutazona foram as mais potente para a inibição de radical DPPH e ABTS que a dipirona, enquanto que a antipirina não mostrou atividade em todas as concentrações analisadas. Simultaneamente, o método TFD previu o valor do potencial antioxidante in silico para explicar a relação de estrutura-atividade (REA). Além disso, foram calculados seus valores de HOMO, EDL X-H, e energia de estabilização (DEiso). Todos os cálculos foram executados usando o programa Gaussian 03, Hyperchem 7.5, e ChemOffice 2005. Os resultados mostraram que o derivado com C-H na posição C-4 aumentou a abstração do elétron ou de hidrogênio. Finalmente, a estratégia geral empregada para planejar os novos derivados se baseou nos estudos de dezoito derivados da edaravona descritos na literatura. Os estudos de REA classificaram os compostos em três grupos, como mais ativo, ativo e menos ativo. Nove derivados foram planejados a partir do composto mais ativo selecionado pelo estudo teórico.

Ab Initio correlated all electron Dirac-Fock calculations for eka-francium fluoride (E119F)

Resultados obtidos por cálculos Dirac-Fock correlacionados de 4 componentes para o fluoreto do elemento E119 (Eka-Frâncio) com base estável e precisa, livre de prolapso variacional, são reportados neste trabalho. No nível CCSD(T), a distância de equilíbrio R_e, frequência harmônica ω_e e energia de dissociação D_e são 2,432 Å, 354,97 cm_-1 e 116,92 kcal mol_-1, respectivamente. Também são reportados base livre de prolapso variacional de 4 componentes para o elemento 119, uma curva analítica de energia potencial precisa e o espectro vibracional a partir dos dados obtidos no nível CCSD(T). Nossos resultados sugerem que a molécula E119F deva ser menos iônica que seus fluoretos alcalinos homólogos mais leves, em contraste com o senso químico comum baseado nas propriedades periódicas - era de se esperar nesta molécula a ligação química mais iônica possível. Também encontramos que a correção do tipo modelo de carga para negligenciar as integrais do tipo SS resulta em erros insignificantes e acelera os cálculos cerca de 3 vezes no nível CCSD(T) e cerca de 4 vezes no nível DFT/B3LYP.

Produção de minitubérculos de batata-semente em sistemas hidropônicos NFT, DFT e Aeroponia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Momentos fracionários e localização dinâmica para o modelo de Anderson discreto multidimensional

Pós-graduação em Matematica Aplicada e Computacional - FCT

Photodynamic Therapy in Pythium insidiosum - An In Vitro Study of the Correlation of Sensitizer Localization and Cell Death

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fractional fermion charges induced by axial-vector and vector gauge potentials and parity anomaly in planar graphenelike structures

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Characterization of monocarboxylate transporters (MCTs) expression in soft tissue sarcomas: distinct prognostic impact of MCT1 sub-cellular localization

Background: Soft tissue sarcomas (STSs) are a group of neoplasms, which, despite current therapeutic advances, still confer a poor outcome to half of the patients. As other solid tumors, STSs exhibit high glucose consumption rates, associated with worse prognosis and therapeutic response. As highly glycolytic tumors, we hypothesized that sarcomas should present an increased expression of lactate transporters (MCTs).Methods: Immunohistochemical expression of MCT1, MCT2, MCT4 and CD147 was assessed in a series of 86 STSs and the expression profiles were associated with patients' clinical-pathological parameters.Results: MCT1, MCT4 and CD147 were mainly observed in the plasma membrane of cancer cells (around 60% for MCTs and 40% for CD147), while MCT2 was conspicuously found in the cytoplasm (94.2%). Importantly, we observed MCT1 nuclear expression (32.6%). MCT1 and MCT4, alone or co-expressed with CD147 in the plasma membrane, were associated with poor prognostic variables including high tumor grade, disease progression and shorter overall survival. Conversely, we found MCT1 nuclear expression to be associated with low grade tumors and longer overall survival.Conclusions: The present work represents the first report of MCTs characterization in STSs. We showed the original finding of MCT1 expression in the nucleus. Importantly, opposite biological roles should be behind the dual sub-cellular localization of MCT1, as plasma membrane expression of MCT1 is associated with worse patients' prognosis, while nuclear expression is associated with better prognosis.

DFT Study on Ce-Doped Anatase TiO2: Nature of Ce3+ and Ti3+ Centers Triggered by Oxygen Vacancy Formation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Manganese(II) complexes with thiosemicarbazones as potential anti-Mycobacterium tuberculosis agents

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

HMGB1 Localization during Experimental Periodontitis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Localization of a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate in a bichromatic optical lattice

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Metodologia computacional baseada em DFT, para compreensão de processos eletródicos em fases intermetálicas ordenadas

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Immunohistochemical localization of nicotinic acetylcholine-receptor subunits in the mesencephalon and diencephalon of the chick (Gallus-gallus)

Monoclonal antibodies against two alpha-bungarotoxin-binding subunits (alpha-7 and alpha-8) of the nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) were used as immunohistochemical probes to map their distribution in the chick diencephalon and mesencephalon. The distribution of the alpha-7 and alpha-8 nAChR subunits was compared to the distribution of immunoreactivity produced by a monoclonal antibody against the beta-2 structural subunit of the nAChRs.Structures that contained high numbers of alpha-7-like immunoreactive (LI) somata included the intergeniculate leaflet, nucleus intercalatus thalami, nucleus ovoidalis, organum paraventricularis, nucleus rotundus, isthmic nuclei, nucleus trochlearis, oculomotor complex, nucleus interstitio-pretecto-subpretectalis, stratum griseum centrale of the optic tectum, and nucleus semilunaris. Neuropil staining for alpha-7-LI was intense in the nucleus dorsomedialis hypothalami, nucleus geniculatus lateralis ventralis, griseum tecti, isthmic nuclei, nucleus lentiformis mesencephali, nucleus of the basal optic root, and stratum griseum et fibrosum superficiale of the tectum. High numbers of alpha-8-LI somata were found in the stratum griseum et fibrosum superficiale of the tectum and the nucleus interstitio-pretecto-subpretectalis, and intense neuropil staining for alpha-8-LI was found in the dorsal thalamus, nucleus geniculatus lateralis ventralis, lateral hypothalamus, griseum tecti, nucleus lentiformis mesencephali, nucleus interpeduncularis, and stratum griseum et fibrosum superficiale of the tectum. High numbers of beta-2-LI somata were found only in the nucleus spiriformis lateralis, whereas neuropil staining for beta-2-LI was intense in the nucleus geniculatus lateralis ventralis, nucleus suprachiasmaticus, nucleus lateralis anterior, nucleus habenularis lateralis, area pretectalis, griseum tecti, nucleus lentiformis mesencephali, nucleus externus, and nucleus interpeduncularis, and in the stratum griseum centrale, stratum griseum et fibrosum superficiale, and stratum opticum of the tectum.These results indicate that there are major disparities in the localization of the alpha-bungarotoxin-binding alpha-7 and alpha-8 nAChR subunits and the beta-2 structural nAChR subunit in the chick diencephalon and mesencephalon. These nAChR subunits appear, however, to coexist in several regions of the chick brain.