Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Gabriele Smanhotto Malvessi realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 4 de julho de 2022 às 14h (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono e construção de eletrodos impressos descartáveis para análise simultânea de catecol, bisfenol A e 4-nitrofenol em águas. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.

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Resumo: Os sensores eletroquímicos impressos têm recebido grande atenção nas últimas décadas por apresentarem características atrativas, tais como facilidade de uso, portabilidade, elevada seletividade e sensibilidade, resultados rápidos, redução do volume de amostra, relativo baixo custo e podem também ser descartáveis. Estes dispositivos impressos vêm sendo construídos e/ou modificados com diferentes nanomateriais para a melhoria de seus desempenhos em aplicações de sensoriamento. Neste contexto, foi proposto desenvolver sensores impressos produzidos em laboratório utilizando tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono para a aplicação na detecção de poluentes ambientais. Para isso, empregou-se a técnica de serigrafia na construção de eletrodos impressos, com 2 tipos de arquitetura (design): SPE (Screen Printed Electrode) e SPETA (Screen Printed Electrode Type Alligator). Para a construção dos eletrodos, foram testadas 40 composições de tintas condutoras produzidas em laboratório, variando os constituintes da formulação, a porcentagem do material condutor e do material polimérico e a adição de solvente. Inicialmente, as tintas condutoras foram avaliadas usando o par redox ferrocianeto/ferricianeto, e as tintas mais promissoras foram selecionadas para caracterização e avaliação do desempenho analítico usando compostos fenólicos de interesse ambiental. As análises de caracterização dos eletrodos impressos produzidos com as tintas selecionadas foram realizadas por técnicas voltamétricas, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura. A partir da avaliação das respostas voltamétricas para compostos fenólicos tóxicos, os melhores resultados foram obtidos com a tinta T26, composta por nanografite em pó, nanoplaquetas de grafeno e verniz vitral (nas proporções 40:10:50% em massa). Foram realizados estudos de otimização das condições experimentais (eletrólito suporte e parâmetros da técnica de voltametria de onda quadrada) para a detecção dos analitos bisfenol A (BPA), catecol (CC) e 4-nitrofenol (4-NP). Sob condições otimizadas, foram construídas as curvas de calibração (de forma individual e simultânea), a partir das quais os intervalos de resposta linear obtidos para BPA, CC e 4-NP foram 2,5?200 µmol/L, 10?200 µmol/L e 10?200 µmol/L, respectivamente, com limites de detecção (LOD) de 1,7 µmol/L, 6,9 µmol/Le 2,8 µmol/L. Os sensores produzidos com a tinta selecionada (T26) foram avaliados em relação ao seu desempenho analítico, incluindo estabilidade, reprodutibilidade e potenciais interferentes. Por fim, os sensores propostos foram aplicados na análise de amostras de águas fortificadas com poluentes fenólicos, apresentando erro relativo aceitável (não superior a 10,0%).

Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações

Orientadora: Profa. Dra. Daniela Brondani
Coorientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini

Laboratório(s): Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA), B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE), Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis.

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Morgana Aline Voigt realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 19 de julho de 2022 às 14h (por videoconferência) e tem como título: Estudo da eletrorredução da acetofenona e derivados aplicando lipases. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani e coorientado pela Profa. Dra. Lidiane Meier.

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Resumo: A eletrossíntese utiliza a transferência de elétrons, em um eletrodo, para realizar reações que podem ser aplicadas à síntese orgânica. Essa metodologia é ambientalmente adequada, branda e acessível. Sua aplicação, embora ampla, é limitada pela necessidade de otimizar diferentes parâmetros de reação e pela seletividade relativamente baixa em determinadas reações. Por exemplo, na redução eletroquímica da acetofenona, há a formação do produto 1-feniletanol juntamente com o dímero de pinacol. O álcool é, no entanto, o intermediário sintético de maior interesse, tendo em vista sua aplicabilidade nas indústrias farmacêutica, alimentícia, de química fina, agrícola e de produtos naturais. Embora existam propostas para o controle da seletividade dessa reação, poucos trabalhos apresentam alternativas realmente efetivas e/ou viáveis. Portanto, neste estudo, propõe-se utilizar a eletroquímica, aliada à biocatálise, para reduzir cetonas de maneira seletiva, visto que as enzimas podem estabilizar o intermediário reativo, evitando a dimerização e levando à formação preferencial do álcool. As enzimas escolhidas para essa função foram as lipases, disponíveis e acessíveis comercialmente, além de especialmente versáteis em síntese orgânica, pois atuam sem a necessidade de cofatores e, geralmente, de forma régio, quimio e enantiosseletiva, mantendo a estabilidade em diversos solventes, temperaturas e condições de pH, principalmente quando imobilizadas em suportes sólidos. Os ensaios foram realizados, em sua maioria, com foco na reação de eletrorredução da acetofenona e diversas combinações de eletrodos, solventes, eletrólitos de suporte e lipases foram testadas. As condições reacionais otimizadas levaram à formação de 87,8% de 1-feniletanol racêmico e são compostas por: eletrodo de trabalho combinado de estanho/chumbo (63:37) revestido com filme de Nafion modificado com lipase de Thermomyces lanuginosus, eletrodo auxiliar de platina, potencial aplicado de -2,0 V vs. Ag/AgCl em tampão acetato (0,1 mol L-1) pH 5,0 e tempo reacional de 4 horas. O mesmo eletrodo de trabalho foi utilizado cinco vezes, ao longo de cinco dias, e a conversão ao álcool permaneceu constante. A adição da lipase de Thermomyces lanuginosus imobilizada em argilomineral e, comercialmente, em sílica gel (Lipolase 100T) ao meio de eletrorredução resultou em rendimentos ainda maiores quanto à formação de 1-feniletanol (93,2?93,9%), entretanto, o uso do eletrodo modificado tornou a metodologia mais vantajosa quanto à estabilidade da enzima, reprodutibilidade do processo e reutilização de materiais. A eletrorredução de outros substratos, derivados da acetofenona, foi realizada a partir da metodologia descrita. Os resultados foram promissores, tendo em vista que este estudo explora uma temática inédita partindo das reações de redução: a participação ativa e conjunta da eletrossíntese e da biocatálise em transformações orgânicas.

Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações

Orientadora: Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani
Coorientadora: Profa. Dra. Lidiane Meier

Laboratório(s): B011 – Laboratório de Química Orgânica (LABQO), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA)

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Greice Michele Zickuhr realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 28 de julho de 2022 às 9h (por videoconferência) e tem como título: Filmes poliméricos de etil hidroxietil celulose (EHEC) contendo α-tocoferol: efeitos na estabilidade, na liberação in vitro e propriedades do filme. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini e coorientado pela Profa. Dra. Larissa Nardini Carli.

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Resumo: A utilização de compostos antioxidantes, como o a-tocoferol, na produção de embalagens ativas é uma das formas de minimizar ou retardar a oxidação lipídica, um dos principais fatores que levam à degradação precoce dos alimentos. Os éteres derivados de celulose, como a etil hidroxietil celulose (EHEC), podem ser uma alternativa para a produção de filmes poliméricos biodegradáveis para utilização em liberação controlada de ativos em alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi a obtenção de filmes de EHEC com propriedade antioxidante obtida pela incorporação de a-tocoferol livre e encapsulado em nanopartículas (NP) de etil hidroxietil celulose/ácido dodecanóico (EHEC-C12). As NP foram preparadas por emulsificação do tipo óleo em água com a-tocoferol e EHEC-C12 nas proporções de 10 e 20% de ácido dodecanóico por reação de esterificação com diciclohexilcarbodiimida (DCC) e 4-dimetilaminopiridina (DMAP). O a-tocoferol foi encapsulado nas concentrações de 5, 10 e 15 mg e as NP foram incorporadas a filmes de EHEC, bem como o a-tocoferol livre na concentração de 10 mg. A estrutura química dos materiais preparados foi avaliada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de prótons (1H RMN). Observaram-se por espalhamento de luz dinâmico (DLS) tamanhos de partícula de 722±209 e 665±213 nm para as NP modificadas com 10 e 20% de ácido dodecanóico, respectivamente, e índice de polidispersão menores que 0,30. A incorporação do a-tocoferol aos filmes não alterou as propriedades de barreira e térmicas da EHEC. Porém, a temperatura de degradação do a-tocoferol aumentou de 200 ºC para 263 ºC, quando nos filmes, e a nanoencapsulação favoreceu a dispersão mais homogênea do a-tocoferol na matriz polimérica influenciando levemente nas propriedades mecânicas. A incorporação do a-tocoferol aos filmes também aumentou sua estabilidade em condições ambiente por 72 dias e sob radiação UV no comprimento de onda de 254 nm. Observaram-se rápidos perfis de liberação do a-tocoferol a partir dos filmes quando imersos em etanol absoluto, sendo que 50% foram liberados nos primeiros 15 minutos de ensaio. Os filmes de EHEC puros não apresentaram propriedade antioxidante, mas com a incorporação das diferentes proporções de NP com a-tocoferol observou-se o aumento da capacidade antioxidante dos filmes, quando avaliados contra os radicais DPPH e ABTS.

Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações

Orientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini
Coorientadora: Profa. Dra. Larissa Nardini Carli

Laboratório(s):  B010 – Laboratório de Química Inorgânica (LABQI), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA), Laboratório de RMN,  Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis, B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE).

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à apresentação de Exame de Qualificação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Amanda Calegaro Zanuso realizará a sua apresentação do exame de qualificação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 12 de setembro de 2022 às 13h30min na Universidade Federal de Santa Catarina, campus Blumenau, Bloco A – Sala A304 (lista de presença) e tem como título: Desenvolvimento de filmes poliméricos condutivos de matriz poliamida 6 e grafeno. O trabalho é orientado pela Profa. Dra. Claudia Merlini.

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à apresentação de Exame de Qualificação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Josiane da Silva Pinto realizará a sua apresentação do exame de qualificação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 19 de setembro de 2022 às 14h por vídeo conferência (lista de presença) e tem como título: Síntese de pontos quânticos de carbono derivados de óleos essenciais com potenciais aplicações na biomedicina. O trabalho é orientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli e coorientado pelo Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira.

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à apresentação de Exame de Qualificação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

O discente Renan Moura Rodrigues realizará a sua apresentação do exame de qualificação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 06 de dezembro de 2022 às 13h30min na Universidade Federal de Santa Catarina, campus Blumenau, Bloco B – Sala B103 (lista de presença) e tem como título: Estudo do efeito da temperatura na formação de estruturas auto-organizadas baseadas em pontos quânticos de carbono. O trabalho é orientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli.

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à apresentação de Exame de Qualificação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Inara Facin Stefanello realizará a sua apresentação do exame de qualificação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 09 de dezembro de 2022 às 14h30min por vídeo conferência (lista de presença) e tem como título: Síntese, caracterização e funcionalização de pontos quânticos de carbono com N e S para aplicação em compósitos poliméricos. O trabalho é orientado pelo Prof. Dr. Eduardo Zapp e coorientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli.

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Ana Carolina Dalila Steil realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 14 de dezembro de 2022 às 13h15min (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de nanofibras eletrofiadas à base de poli(ácido láctico) e polipirrol decoradas com nanopartículas de ouro para construção de sensores eletroquímicos para determinação de dopamina. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani e coorientado pela Profa. Dra. Claudia Merlini.

Ana Carolina apresentou recentemente seu trabalho (PLA/PPy composite nanofibers by solution electrospinning for the development of electrochemical sensors), referente à dissertação de mestrado, pelo qual ganhou dois prêmios na  XX Brazilian MRS Meeting (SBPMat), realizado de 25 a 29 de setembro de 2022. O primeiro prêmio foi por melhor apresentação oral em categoria – Eletrônica Orgânica, Fotônica e Bioeletrônica: Fundamentos, Aplicações e Tecnologias Emergentes e o segundo prêmio foi o  ACS Publications Prizes, que seleciona as melhores contribuições estudantis de todo o evento, sendo cinco pôsteres e cinco apresentações orais.

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Resumo: O uso de sensores eletroquímicos impressos se popularizou nos últimos anos, uma vez que estes dispositivos miniaturizados permitem análises rápidas e in loco. Os sensores podem ser produzidos por serigrafia, uma técnica de impressão simples, econômica e versátil, a qual consiste na aplicação de uma tinta condutora através de uma máscara contendo o desenho dos eletrodos. A fim de aprimorar o desempenho analítico do sensor, nanomateriais são utilizados como modificadores. As nanofibras poliméricas (NFs), em especial, possuem considerável área de superfície específica, de modo a facilitar processos de transferência de carga e permitir ligações e interações com outras substâncias em sua superfície. As propriedades das NFs podem ser alteradas de acordo com os parâmetros de solução e de processo de eletrofiação via solução. Neste sentido, NFs à base de poli(ácido láctico) (PLA) e polipirrol (PPy) foram eletrofiadas diretamente sobre eletrodos impressos à base de carbono (SPCE) produzidos em laboratório. A morfologia das NFs foi investigada de acordo com a concentração volumétrica de PLA e a tensão aplicada na eletrofiação. Análises por voltametria de pulso diferencial (DPV) com dopamina (DA) em solução tampão fosfato de sódio permitiram avaliar as propriedades dos SPCE/NFs e determinar o mais promissor. A porcentagem mássica de PPy foi investigada, sendo 10% (m/v) considerada ótima (PLA10PPy.DBSA), uma vez que aumentou a corrente de pico de oxidação (Ipa) da DA em duas vezes em comparação ao SPCE. Para aprimorar o desempenho eletroquímico, nanopartículas de ouro (NPs-Au) foram adsorvidas na superfície do SPCE/PLA10PPy.DBSA, o que permitiu aumentar Ipa da DA em quatro vezes em relação ao SPCE. Além disso, foi observado uma diminuição da resistência à transferência de carga (Rct) e da separação entre os potenciais de pico (?E_p), indicando atividade eletrocatalítica das NPs-Au para a oxidação da DA e maior reversibilidade do processo. Como prova de conceito, o SPCE/PLA10PPy.DBSA-Au foi avaliado para a determinação de DA em amostra de urina simulada, apresentando faixa linear de trabalho entre 2,5 e 50 µmol L-1 (R2 = 0,9987), LOD de 0,69 µmol L-1 e LOQ de 2,28 µmol L-1. O sensor desenvolvido é seletivo para DA na presença de ácido úrico e ácido ascórbico, apresenta reprodutibilidade (desvio padrão relativo de 7,13%) e estabilidade por pelo menos 6 semanas.

Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia

Orientadora: Profa. Dra. Daniela Brondani
Coorientadora: Profa. Dra. Claudia Merlini

Laboratório(s): B112 – Laboratório de Transformações e Materiais Avançados (LTMA)
B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA)
B020 – Laboratório de Microscopia e Análise Estrutural (LAMAE)
Laboratório de Materiais (LabMat) – UFSC Florianópolis
Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis
B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE)

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

O discente Thiago Henrique Doring realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 15 de dezembro de 2022 às 13h30min, por videoconferência (lista de presença) e na Universidade Federal de Santa Catarina, campus Blumenau, Bloco A – Sala A302 e tem como título: Síntese, caracterização e estudos in silico/in vitro de Bases de Schiff com potencial atividade Tripanocida. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. José Wilmo da Cruz Júnior e coorientado pelo Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira.

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Resumo: A Doença de chagas é caracterizada como uma doença tropical negligenciada e é causada pelo protozoário Trypanosoma Cruzi, proveniente de triatomíneos infectados. Essa doença afeta principalmente países de clima tropical e subdesenvolvidos e, devidos aos baixos indicadores socioeconômicos, possui indicadores inaceitáveis para seu tratamento e controle. Outro fator para os baixos índices de tratamento são investimentos reduzidos na pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos. O tratamento carece de desenvolvimento de novos fármacos com melhor aplicação na fase crônica e que exibam menos efeitos adversos. Um dos principais alvos moleculares para o desenvolvimento de fármacos com atividade tripanocida é a enzima cruzaína, uma cisteíno protease do T. cruzi, envolvida na nutrição, metaciclogênese e diferenciação celular, digestão intra e extracelular e no fator de virulência do parasita. Mediante estudos computacionais como ancoramento (docking) molecular, estudos farmacocinéticos envolvendo Administração, Distribuição, Metabolismo, Excreção e Toxicidade (ADMET) e análise do perfil de bioatividade, estruturas de bases de Schiff foram investigadas, para as quais as análises se deram de forma comparativa com os fármacos comerciais. As bases de Schiff estudadas neste trabalho possuem esqueleto carbônico constituído de diaminomaleonitrila ou alguns aminoácidos, variando-se a porção carbonilada. As bases de Schiff foram escolhidas para este trabalho, pois são acessíveis do ponto de vista sintético, além de permitirem o estudo das relações estrutura-atividade, devido ao grande número de derivados passíveis de síntese. Uma vez realizado o estudo prévio computacional, bases de Schiff selecionadas foram sintetizadas, caracterizadas e testadas in vitro contra a cisteíno-protease cruzaína e também contra a forma amastigota do T. cruzi. Três dos compostos da série de diaminomaleonitrila apresentaram atividade moderada contra cruzaína, e duas das quatro estruturas sintetizadas derivadas de aminoácidos apresentaram atividade moderada, demonstrando que o planejamento racional de fármacos pode ser uma ferramenta de grande utilidade na seleção de compostos mais potentes. A estrutura 5 ((2Z)-2-amino-3-{(E)-[(2- clorofenil)metilideno]amino}but-2-enedinitrila) que possui um substituinte cloro em orto apresentou-se como mais ativa da série na inibição da cruzaína. As mesmas estruturas mais ativas na inibição da cruzaína foram as mais ativas no ensaio de concentração única contra a forma amastigota do T.cruzi, corroborando com a literatura como principal via de ação. Estes resultados são muito promissores para o desenvolvimento de fármacos em uma área que representa um grande problema de saúde pública mundial.

Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações

Orientadora: Prof. Dr. José Wilmo da Cruz Júnior
Coorientadora: Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira

Laboratório(s): Laboratório de Síntese, Aplicabilidade e Reatividade de Compostos de Coordenação (LSARCC), Laboratório de Química Medicinal e Computacional (LQMC) – USP, Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES).

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à apresentação de Exame de Qualificação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Thaynara Dannehl Hoppe realizará a sua apresentação do exame de qualificação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 16 de dezembro de 2022 às 14h por vídeo conferência (lista de presença) e tem como título: Filmes poliméricos obtidos por eletropolimerização para aplicação em sistemas portáteis de sensoriamento ambiental. O trabalho é orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani.