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Item Filmes de Langmuir e automontados de moléculas de interesse biológico(2015-07-13) Oliveira Junior, Osvaldo Novais deEste projeto visa a dar continuidade aos trabalhos em filmes nanoestruturados no Grupo de Polímeros Bernhard Gross, do Instituto de Física de São Carlos, com ênfase em dois problemas científicos: i) novas arquiteturas de filmes nanoestruturados com biomoléculas para fabricar biossensores cujo desempenho será otimizado com técnicas de visualização de informação; ii) uso de filmes de Langmuir como modelo de membrana celular para estudar a interação com moléculas de interesse biológico. No primeiro item serão produzidos filmes automontados contendo enzimas, tais como colesterol oxidase, monoamina oxidase e lipase, que podem ser incorporadas em lipossomos de fosfolipídios visando à sinergia entre esses materiais para detectar diferentes analitos. Os princípios de detecção a serem empregados são impedância elétrica e técnicas eletroquímicas, sendo os dados tratados com métodos de visualização de informação. A optimização das condições de fabricação dos filmes e a caracterização das nanoestruturas serão realizadas com várias técnicas, incluindo espectroscopias de fluorescência, dicroísmo circular e de absorção da região do UV-visível, além de microscopia de força atômica (AFM). No segundo tópico, filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) de fosfolipídios serão usados para mimetizar a membrana celular, e estudar sua interação com quitosanas e proteínas, como a mucina e a lipase. O problema científico central é verificar como as interações no nível molecular das quitosanas se correlacionam com suas ações fisiológicas. Uma hipótese a ser testada é que a mucoadesão da quitosana é afetada por sua interação com a mucina, que estaria por trás da provável ação da quitosana na redução de peso em seres vivos. Será investigado também o mecanismo de como a quitosana pode afetar a ação da lípase. As interações no nível molecular serão estudadas com técnicas de pressão de superfície, potencial de superfície, microscopia no ângulo de Brewster, espectroscopia no infravermelho com modulação da polarização (PM-IRRAS) e microscopia de força atômica.Item Uso de técnicas espectroscópicas para o estudo de interações moleculares em filmes de Langmuir, LB e automontados(2015-07-13) Oliveira Junior, Osvaldo Novais deO controle em nível molecular proporcionado pelas técnicas de fabricação de filmes de Langmuir-Blodgett (LB) e automontagem por adsorção física permite o estudo e projeto de novos materiais, para uma variedade de aplicações. Um requisito essencial para a compreensão dessas propriedades é analisar as interações intra- e intermoleculares nos filmes, algo que pode ser hoje realizado com técnicas espectroscópicas, como a espectroscopia de geração de somas de freqüências (sum-frequency generation, SFG), a espectroscopia FTIR tradicional e a espectroscopia no infravermelho de reflexão e absorção com modulação da polarização (polarization-modulation infrared reflection absorption spectroscopy, PM-IRRAS). As duas primeiras já estão disponíveis no Grupo de Polímeros do IFSC-USP, mas a terceira ainda não foi instalada no Brasil. Nossa rede de colaboradores, entretanto, já obteve resultados importantes com a técnica, empregando um equipamento da indústria finlandesa que agora é solicitado no projeto. O objetivo geral é investigar interações intra e intermoleculares em filmes contendo diversos tipos de materiais, desde biomoléculas, polissacarídeos, fosfolipídios, até polímeros sintéticos. As várias questões científicas a serem abordadas incluem o estudo da organização e estruturação de moléculas adsorvidas, a importância da estruturação da água em interfaces, e a correlação entre propriedades físico-químicas de biomoléculas em superfícies e as suas funções biológicas. Como é solicitado um equipamento relativamente caro e sofisticado, o projeto será realizado por uma equipe multiinstitucional, que já colabora há anos.