Sonochemical synthesis and magnetism in co-doped ZnO nanoparticles

The understanding and control of ferromagnetism in diluted magnetic semiconducting oxides (DMO) is a special challenge in solid-state physics and materials science due to its impact in magneto-optical devices and spintronics. Several studies and mechanisms have been proposed to explain intrinsic ferromagnetism in DMO compounds since the theoretical prediction of room-temperature ferromagnetism. However, genuine and intrinsic ferromagnetism in 3d-transition metal-doped n-type ZnO semiconductors is still a controversial issue. Furthermore, for DMO nanoparticles, some special physical and chemical effects may also play a role. In this contribution, structural and magnetic properties of sonochemically prepared cobalt-doped ZnO nanoparticles were investigated. A set of ZnO samples was prepared varying cobalt molar concentration and time of ultrasonic exposure. The obtained results showed that single phase samples can be obtained by the sonochemical method. However, cobalt nanoclusters can be detected depending on synthesis conditions. Magnetic measurements indicated a possible ferromagnetic response, associated to defects and cobalt substitutions at the zinc site by cobalt. However, ferromagnetism is depleted at higher magnetic fields. Also, an antiferromagnetic response is detected due to cobalt oxide cluster at high cobalt molar concentrations. © 2012 Springer Science+Business Media, LLC.

Biodigestão anaeróbia de cama de frango em co-digestão com caldo de cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Propriedades varistoras de sistemas a base de 'SN''OIND.2' dopados con 'ZN''O', 'W''OIND.3', 'NBIND.2''OIND.5', 'ALIND.2''OIND.3', 'CRIND.2''OIND.3', 'MN''OIND.2', 'CO''O', 'CU''O', 'V''CLIND.3'

Pós-graduação em Química - IQ

Caracterização elétrica e microestrutural de cerâmicas varistoras de baixa tensão à base de ('SN IND.1-x''TI IND.x')'O IND.2' e 'SN''O IND.2' dopados com 'CO''O' e 'NB IND.2''O IND.5'

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação dos elementos-traço (Zn, Co e Ni) em sedimentos da Plataforma Continental Amazônica sob influência da descarga do rio Amazonas

Esta pesquisa foi desenvolvida na Plataforma Continental Amazônica (PCA) no trecho compreendido entre os cabos Orange (AP) e Maguari (PA), para determinar os teores de Zn, Co e Ni nos sedimentos superficiais, identificando o papel dos sedimentos como fonte ou reserva de elementos-traço. A concentração dos elementos metálicos apresentou a seguinte associação: Zn > Ni > Co. Os sedimentos localizados na PCA podem ser considerados como sítio de ocorrência natural dos elementos metálicos, não havendo influência de fontes poluidoras na liberação destes para o sistema.

Obtenção e caracterização de hidrogéis de poliacrilamida-co-metilcelulose como sistemas carreadores de cloridrato de propranolol

Matrizes poliméricas como os hidrogéis são sistemas de liberação controlada que estão sendo largamente utilizados na indústria farmacêutica. Neste trabalho os hidrogéis de PAAm-co-MC foram obtidos e caracterizados afim de carrear o propranolol, fármaco anti-hipertensivo. Os hidrogéis compostos pelos monômeros AAm e MC foram sintetizados por polimerização via radical livre, sendo investigada quatro concentrações de AAm (3,6%; 7,2%; 14,7% e 21,7% m/v). A caracterização dos hidrogéis foi realizada com os estudos de grau de intumescimento, potencial zeta, IR-FT, MEV e análises térmicas (TG, DTA, DTG e DSC). O hidrogel 3,6% apresentou maior grau de intumescimento em todos os meios de análise. O potencial zeta revelou que todos os hidrogéis permanecem próximo do ponto isoelétrico. O espectro de absorção do infravermelho permitiu identificar bandas características, tanto do hidrogel como do propranolol. As curvas de TG dos hidrogéis evidenciaram a degradação dos mesmos em dois estágios, sendo observado na curva DTG a maior perda de massa em torno de 400ºC e as curvas DTA e DSC confirmaram os três eventos endotérmicos. Já o propranolol apresentou um único estágio de degradação e seu pico de fusão foi em 163,4ºC. As microfotografias relevaram a disposição da rede tridimensional dos hidrogéis. A relação da adsorção propranolol/hidrogel foi de 573 mg/g, seguindo o modelo da isoterma de Langmuir. No estudo da cinética de liberação in vitro a liberação do propranolol a partir da matriz do hidrogel foi de aproximadamente 80% do fármaco em 424 horas, apresentando um modelo bimodal. A realização deste trabalho demonstrou que o hidrogel de PAAm-co-MC é um grande promissor para aplicação em sistemas carreadores de fármacos.

Aplicação de Al-PILC na adsorção de Cu2+, Ni2+ e Co2+ utilizando modelos físico-químicos de adsorção

Amostra de esmectita pertencente a Serra de Maicuru (Estado do Pará, Norte do Brasil, região amazônica) foi pilarizada com Al₁₃, A Argila pilarizada com alumínio (Al-PILC) foi caracterizada por DRX, MEV e EDS. Para a análise textural foram utilizadas isotermas de adsorção-desorção utilizando o nitrogênio. Este artigo é dirigido ao estudo da adsorção de metais pesados. A adsorção dos íons de Cu²⁺, Ni²⁺e Co²⁺ foi realizadas com a matriz Al-PILC em temperatura ambiente com soluções aquosas contendo os íons metálicos. Os modelos de adsorção adotados foram os de Langmuir, Freundlich e Temkin que foram aplicados aos valores obtidos experimentalmente com regressão linear. A equação de Langmuir foi o melhor modelo de linearização com r = 0,999. A equação de Freundlich apresentou limitações em altas concentrações, mas foram obtidos valores (K_f e n) bastante aceitáveis utilizando este modelo. Os parâmetros foram utilizados para calcular a quantidade de N_f em função de Cs.

Co-cultivo de embriões bovinos com células-tronco adultas derivadas de tecido adiposo

A produção in vitro de embriões (PIV) é uma biotecnologia utilizada para aumentar o potencial reprodutivo de animais geneticamente superiores, os embriões produzidos in vitro são de qualidade inferior aos produzidos in vivo, por isso técnicas tentam melhorar os índices de embriões produzidos in vitro. Uma técnica é o sistema de co-cultivo com células somáticas que removem metabólitos tóxicos e protegem contra o stress oxidativo. As células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTA) são células multipotentes que segregam fatores de crescimento e citocinas. As células-tronco foram utilizadas em co-cultivo in vitro de embriões bovinos em diferentes concentrações com o objetivo de melhorar o protocolo de PIVE. CTAs foram submetidas à diferenciação em três linhagens mesenquimais, e foi realizada a imunofenotipagem de marcadores específicos de membrana das CTMs. A taxa de clivagem foi avaliada no segundo dia após a fertilização e taxa de blastocistos no sétimo dia, quando foram armazenados para contagem do número total de células e expressão gênica. Os resultados foram analisados por ANOVA, Teste-t e pós-teste de Fisher, adotando um nível de significância de 5%. O tratamento do co-cultivo com CTAs influenciou significativamente a formação de blastocisto, o número total de células de embriões e a expressão gênica correlacionada a pluripotência e metabolismo de carboidratos. Estes resultados mostraram aumento da taxa de produção e qualidade dos embriões produzidos in vitro em co-cultivo com CTAs em relação ao co-cultivo com células da granulosa. Os resultados deste trabalho indicam também que a presença constante de CTAs em co-cultivo é superior ao condicionamento com CTAs. Os efeitos verificados das CTAs podem ocorrer através de fatores solúveis ou via exossomos secretados pelas CTAs. Estudos futuros são necessários para esclarecer a possível via causadora dos efeitos positivos verificados neste trabalho pelas CTAs em co-cultivo.

Caracterização físico-química e avaliação toxicológica preliminar do copolímero sulfato de condroitina-co-N-isopropilacrilamida para uso farmacêutico

A Indústria Farmacêutica utiliza polímeros em forma de nanopartículas em formulações de liberação controlada e vetorizada por possuírem baixo custo em relação a demais métodos de preparações de formas farmacêuticas, aparentemente não serem reconhecidos pelo sistema de defesa do organismo, proporcionar melhora da eficácia, diminuição da toxicidade e da dose de fármaco administrado. O sulfato de condroitina-co-Nisopropilacrilamida (SCM + NIPAAm) é um copolímero proposto para este fim, a partir da reação de um polímero sintético, o poli N-isopropilacrilamida (PNIPAAm), com características termossensíveis, com um natural, o Sulfato de Condroitina (SC), com características bioadesivas. Assim, a copolimerização pode ser capaz de somar estas propriedades e aperfeiçoar o seu uso como um veículo para liberação controlada. Este trabalho objetivou, portanto, realizar a caracterização fisico-quimica das partículas de sulfato de condroitina e Nisopropilacrilamida e do copolímero SCM+NIPAAm (2,5 % e 5%) e do SCM+PNIPAAm 2,5% e uma avaliação toxicológica parcial de um destes copolímeros que apresentar as melhores propriedades de um eficiente carreador de fármacos, selecionado a partir dos ensaios de caracterização físico-química. Para determinar a estrutura química dos sistemas particulados e analisar os seus componentes químicos, foi realizada a Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectroscopia do Infravermelho com Transformada de Fourrier (FTIR); Para analisar a morfologia das partículas, foi usado a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); A Termogravimetria/ Termogravimetria Derivada e Análise Térmica Diferencial (TG/DTG) foi usada para avaliar o comportamento térmico dos sistemas particulados, bem como auxiliar na análise de Cinética de Degradação (CD, método de Flynn-Wall-Ozawa); Foi ainda realizado a técnica de degradação in vitro e a determinação carga superficial e tamanho de partículas (análise do Potencial Zeta, PZ). Para avaliar a toxicidade, foi realizado o bioensaio em microcrustáceo Artemia salina (24 e 48 h), viabilidade celular (citotoxicidade) em células PC-12 (método do MTT) e também a toxicidade aguda oral em camundongos. As análises de RMN, FTIR e MEV demonstraram semelhança quanto ao aspecto estrutural e morfológico entre os copolímeros estudados. As análises de TG demonstraram que o SCM+NIPAAm 5% apresentou maior estabilidade térmica em relação aos demais copolímeros avaliados, uma vez que sua decomposição polimérica ocorre em temperaturas superiores, em torno de 233ºC. O DTA demonstrou valores de temperaturas concordantes com os eventos térmicos de decomposição apresentados pelas curvas das análises TG. Sua estabilidade foi confirmada através da CD e estudo de degradação in vitro, apresentando, respectivamente, Ea > 100 kJ mol^-1 e perda de 48% da sua massa inicial após três meses. Além disso, SCM+NIPAAm 5% apresentou diâmetro de partícula inferior a 200 nm e índice de polidispersão de 0,35, além do PZ > -30mV, caracteristicas de um promissor candidato a carreador de fármacos. Em relação às avaliações toxicológicas, o SCM+NIPAAm 5% não apresentou toxicidade no bioensaio de A. salina (CL₅₀ > 1000) e no modelo celular avaliado, dentro das concentrações e circunstâncias de exposição estudadas. O SCM+NIPAAm 5%, na dose oral de 2000 mg/kg, não apresentou nenhum sinal evidente de toxicidade em camundongos, o que foi corroborado pela ausência de alterações anatomo-histopatológicas. A copolimerização do Sulfato de Condroitina e N-isopropilacrilamida na concentração estudada, dada suas características físico-químicas e toxicológicas preliminares, apresenta propriedades que contribuem para a proposta de um sistema que constitui uma nova forma de liberação controlada, especialmente de fármacos.

Efeitos do calor e da ação microbiana em filmes de PHBV / PP-co-PE aditivados em solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Characterization of the co-purified invertase and beta-glucosidase of a multifunctional extract from Aspergillus terreus

The filamentous fungus Aspergillus terreus secretes both invertase and beta-glucosidase when grown under submerged fermentation containing rye flour as the carbon source. The aim of this study was to characterize the co-purified fraction, especially the invertase activity. An invertase and a beta-glucosidase were co-purified by two chromatographic steps, and the isolated enzymatic fraction was 139-fold enriched in invertase activity. SDS-PAGE analysis of the co-purified enzymes suggests that the protein fraction with invertase activity was heterodimeric, with subunits of 47 and 27 kDa. Maximal invertase activity, which was determined by response surface methodology, occurred in pH and temperature ranges of 4.0-6.0 and 55-65 A degrees C, respectively. The invertase in co-purified enzymes was stable for 1 h at pH 3.0-10.0 and maintained full activity for up to 1 h at 55 A degrees C when diluted in water. Invertase activity was stimulated by 1 mM concentrations of Mn2+ (161 %), Co2+ (68 %) and Mg2+ (61 %) and was inhibited by Al3+, Ag+, Fe2+ and Fe3+. In addition to sucrose, the co-purified enzymes hydrolyzed cellobiose, inulin and raffinose, and the apparent affinities for sucrose and cellobiose were quite similar (K-M = 22 mM). However, in the presence of Mn2+, the apparent affinity and V-max for sucrose hydrolysis increased approximately 2- and 2.9-fold, respectively, while for cellobiose, a 2.6-fold increase in V-max was observed, but the apparent affinity decreased 5.5-fold. Thus, it is possible to propose an application of this multifunctional extract containing both invertase and beta-glucosidase to degrade plant biomass, thus increasing the concentration of monosaccharides obtained from sucrose and cellobiose.

Evaluation of diffusive gradients in thin films technique (DGT) for measuring Al, Cd, Co, Cu, Mn, Ni, and Zn in Amazonian rivers

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

Influence of a co-substituted A-site on structural characteristics and ferroelectricity of (Pb, Ba, Ca)TiO3 complex perovskites: analysis of local-, medium- and long-range order

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

Synergistic Anti-Inflammatory Activity of the Antimicrobial Peptides Human Beta-Defensin-3 (hBD-3) and Cathelicidin (LL-37) in a Three-Dimensional Co-Culture Model of Gingival Epithelial Cells and Fibroblasts

Given the spread of antibiotic resistance in bacterial pathogens, antimicrobial peptides that can also modulate the immune response may be a novel approach for effectively controlling periodontal infections. In the present study, we used a three-dimensional (3D) co-culture model of gingival epithelial cells and fibroblasts stimulated with Aggregatibacter actinomycetemcomitans lipopolysaccharide (LPS) to investigate the anti-inflammatory properties of human beta-defensin-3 (hBD-3) and cathelicidin (LL-37) and to determine whether these antimicrobial peptides can act in synergy. The 3D co-culture model composed of gingival fibroblasts embedded in a collagen matrix overlaid with gingival epithelial cells had a synergistic effect with respect to the secretion of IL-6 and IL-8 in response to LPS stimulation compared to fibroblasts and epithelial cells alone. The 3D co-culture model was stimulated with non-cytotoxic concentrations of hBD-3 (10 and 20 mu M) and LL-37 (0.1 and 0.2 mu M) individually and in combination in the presence of A. actinomycetemcomitans LPS. A multiplex ELISA assay was used to quantify the secretion of 41 different cytokines. hBD-3 and LL-37 acted in synergy to reduce the secretion of GRO-alpha, G-CSF, IP-10, IL-6, and MCP-1, but only had an additive effect on reducing the secretion of IL-8 in response to A. actinomycetemcomitans LPS stimulation. The present study showed that hBD-3 acted in synergy with LL-37 to reduce the secretion of cytokines by an LPS-stimulated 3D model of gingival mucosa. This combination of antimicrobial peptides thus shows promising potential as an adjunctive therapy for treating inflammatory periodontitis.

Micropartículas de metotrexato e ácido poli lático-co-glicólico obtidas por “spray-drying”

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