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Item Interação de nanotubos de carbono com sistemas nanométricos e biológicos: estudos experimentais e computacionais(2015-09-11) Centurion, Lilian Maria Pessôa da CruzEsta tese de doutoramento relata estudos sobre a interação de nanotubos de carbono com nanomateriais, biomoléculas e células, com o propósito de obter informações relevantes para o desenvolvimento de biossensores e para o campo da nanotoxicologia. No primeiro estudo, foram produzidos e caracterizados três tipos de eletrodos modificados com filmes multicamadas obtidos através da técnica de automontagem. Estes filmes continham nanotubos de carbono de parede simples (SWNT), ftalocianina tetrasulfonada de níquel (NiTsPc) e o dendrímero poli(amidoamina) de geração 2 (PAMAM G2), e estes polieletrólitos foram organizados nos seguintes sistemas: (PAMAM G2/NiTsPc), (PAMAM G2/SWNT) e (nanocompósito SWNT/PAMAM G2 / NiTsPc). Medidas de voltametria cíclica com a sonda ferrocianeto de potássio revelaram que os três sistemas podem ser aplicados como eletrodos descartáveis por serem instáveis e que os dois sistemas com NiTsPc apresentam um amplo intervalo de potencial para detecção de analitos sem a interferência dos picos redox da Pc. Também foram conduzidos ensaios de citometria de fluxo para avaliação da toxicidade de nanocompósitos contendo nanotubos de carbono e poli(amidoamina) de gerações 2, 4 e 6 em células F C3H, correspondentes a fibroblastos saudáveis de fígado humano. Os resultados mostraram que o contato com os nanomateriais provoca uma queda significativa na viabilidade deste tipo de célula, e apontam para a necessidade de aprofundar a investigação sobre os efeitos biológicos deste nanocompósito para que ele seja aplicado com segurança como um vetor de drogas e material genético. A última parte da tese é dedicada a explorar ferramentas computacionais para elucidar os mecanismos de formação do nanocompósito SWNT/PAMAM G2 e sua interação com modelos de membrana celular. Simulações por dinâmica molecular revelaram que a estabilidade do nanocompósito é mantida por interações entre as paredes apolares dos nanotubos e as cadeias internas não polares do dendrímero. O estudo envolvendo bicamadas lipídicas sugeriu que a presença de espécies aniônicas, como as fosfatidilserinas, é crucial para iniciar a ligação desta nanopartícula à membrana celular. O contato do nanocompósito com a bicamada resultou na extração destrutiva de lipídeos da membrana, um efeito deletério que pode causar danos às células.Item Imobilização da enzima glicose oxidase em filmes nanoestruturados para aplicação em biossensores(2012-10-17) Santos, Jaciara Cássia de CarvalhoAplicações de nanomateriais em biossensores têm recebido muito interesse nos últimos anos. Entre os vários tipos de biossensores estudados, sensores de glicose têm recebido destaque devido a sua importância em diagnósticos clínicos. Apesar do grande avanço no monitoramento de glicose nas últimas décadas, ainda há muitos desafios para alcançar um monitoramento de glicemia continuo, clinicamente preciso, em conexão a um sistema fechado otimizado para a entrega de insulina no corpo. Esta dissertação descreve a fabricação de filmes layer-by-layer (LbL) obtidos a partir da enzima glicose oxidase (GOx) e dos polieletrólitos poli(amidoamina) de geração 4 (PG4) e o hibrido PG4 com as nanopartículas de ouro (PG4AuNp). As nanopartículas de ouro foram sintetizadas em meio aquoso usando o dendrímero PG4, o ácido cloroáurico (HAuCl₄4) e ácido fórmico. As medidas de espectroscopia UV-Vis dos filmes automontados em substratos de quartzo mostraram um crescimento linear em função do número de bicamadas depositados apenas para o filme PG4-GOx. No filme PG4AuNp-GOx o crescimento não é linear. Em adição às caracterizações ópticas, estrutural e eletroquímica, os filmes LbL, depositados sobre substratos de vidro recoberto com óxido de índio (ITO) foram testados para a atuação em biossensores de peróxido de hidrogênio e de glicose. A biofuncionalidade da GOx e a viabilidade do método como biossensor foi demonstrada pelo aumento da corrente em função das sucessivas adições de alíquotas de glicose à solução. Os filmes sem nanopartículas não foram sensíveis a glicose. O biossensor com melhor desempenho foi o ITO-(PG4AuNp-GOx) com 5 bicamadas, que mostrou-se linear na faixa de 0 a 4,8 mM de glicose com sensibilidade 0,013 μA/mM e limite de detecção 0,44 mmolL ¹.Item Papel de alguns inibidores de atividade enzimática nas respostas de biossensores polipirrol/tirosinase(2015-10-22) Goncalves, DeboraPretende-se fabricar biossensores amperométricos a partir da imobilização da tirosinase em filmes de polipirrol e de derivados, tais como poli-alquilpirrol e copolímeros do tipo polisiloxano/polipirrol. A enzima será utilizada na sua forma purificada (comercial) e em uma fonte natural, como abacate (extrato bruto), com custo praticamente zero. Após as etapas de caracterização dos biossensores, serão estudados os efeitos da inibição da enzima nas respostas dos biossensores por ácidos carboxílicos, em particular pelo ácido benzóico, que é um conservante de alimentos (bactericida e fungicida). Serão estudados os perfis amperométricos dos biossensores utilizando um substrato fenólico, tal como o catecol, quando na ausência e na presença de diferentes ácidos carboxílicos. O estudo cinético da atividade enzimática permitirá com que se conheça melhor a atuação dos inibidores e então se verifique a aplicabilidade destes sistemas de baixo custo nas análises de alimentos, nos quais são utilizados conservantes, tais como em sucos de frutas industrializados e bebidas gaseificadas.Item Biossensores miniaturizados a base de polímeros para detecção de pesticidas(2015-10-22) Goncalves, DeboraPretende-se fabricar biossensores amperométricos a partir de polímeros conjugados (polipirrol e derivados) e enzimas imobilizadas (polifenol oxidase, tirosinase) em busca da miniaturização na análise de pesticidas. Os resultados modas análises com os biossensores serão comparados aos obtidos por técnicas cromatográficas, como por cromatografia líquida de alta resolução (HPLC). Serão estudadas as principais características dos biossensores: a estabilidade, obtida sob diferentes formas de imobilização da enzima na matriz polimérica, o tempo de resposta e a sensibilidade. Será verificada a viabilidade do uso de filmes poliméricos, principalmente os de polipirrol, em biossensores miniaturados para a determinação de fenóis e derivados, produtos de degradação de pesticidas organofosforados e fenoxi-ácidos clorados.Item EMU - Equipamentos Multiusuários - Modalidade 1(2015-05-28) Oliveira Junior, Osvaldo Novais deO Elipsômetro espectrográfico acoplado a microscópio no ângulo de Brewster: será usado para estudar filmes nanoestruturados na interface ar-água (filmes de Langmuir) e em substratos sólidos. Ele provê informações cruciais a respeito de propriedades óticas e a respeito da espessura de filmes orgânicos e dispositivos construídos a partes desses. Ele permite que se conheçam valores de parâmetros óticos e a porcentagem de despolarização da luz, sendo, portanto, adequado para se estudar filmes em substratos refletivos e transparentes, e também em amostras anisotrópicas. Assim, é útil para analisar vários tipos de amostras (semicondutores, metais, polímeros, etc.) sobre uma larga amplitude de intensidades de energia.Item A dengue na palma da mão(Diário Oficial do Estado de São Paulo, v. 124, n. 68, 2014-04-10) Gomes, Viviane; Gomes, Viviane; jornalistaMatéria sobre pesquisa realizada pelo docente do IFSC Prof. Dr. Francisco Guimarães de diagnóstico rápido da dengue.Item Teste da dengue em 20 minutos(Correio Braziliense, 2014-04-02) Soares, Vilhena; Soares, Vilhena; jornalistaMatéria sobre pesquisa de autoria do docente do IFSC Prof. Dr. Francisco Guimarães de diagnóstico rápido da dengue.Item Aparelho detecta pesticidas(Correio Braziliense, 2013-05-28) Macedo, Ana Paula; Macedo, Ana Paula; jornalistaMatéria sobre pesquisa de autoria do docente do IFSC Prof. Dr. Francisco Guimarães de biossensor que detecta pesticidas.Item Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico(2015-05-26) Oliveira Junior, Osvaldo Novais deEste projeto integrará quatro Grupos de diferentes instituições para investigar filmes nanoestruturados de interesse biológico, com ênfase em três tópicos: i) uso de filmes de Langmuir, Langmuir-Blodgett (LB) e vesículas como modelos de membranas celulares, ii) biossensores e iii) detecção de moléculas isoladas (SMD, single molecule detection). Os filmes serão fabricados com as técnicas LB e automontagem por adsorção física, a partir de uma variedade de materiais, e caracterizados por medidas elétricas, microscopias e espectroscopias ópticas (já disponíveis nos Grupos participantes), além de microscopia confocal, reometria de interfaces e elipsometria, com equipamentos a serem adquiridos. Com a expansão do parque de equipamentos e integração de esforços dos Grupos pretende-se abordar problemas científicos relevantes para a nanobiotecnologia. A elipsometria espectroscópica, por exemplo, permite obter parâmetros como constante dielétrica complexa, coeficiente de absorção e espessura dos diferentes tipos de filmes. Já a microscopia por FTIR acoplada à eletroquímica permitirá elucidar os mecanismos de interação entre biomoléculas e superfícies sólidas in situ, contribuindo para o design de novos biodispositivos para diagnóstico. Nos modelos de membrana, o intuito é correlacionar propriedades das moléculas de interesse biológico com suas funções fisiológicas. Para os biossensores, uma plataforma genérica baseada em filmes nanoestruturados será usada para detectar antígenos ou anticorpos em análise clínica de doenças negligenciadas e câncer. Os dados serão processados por métodos de visualização de informação e reconhecimento de padrões. Em SMD, será empregada a espectroscopia de espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS) visando à detecção de moléculas de interesse biológico. Em todos os problemas abordados, buscar-se-á sinergia entre os Grupos de pesquisa.