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

A discente Allana Batista, da primeira turma (2019/2) do PPGNPMat, realizará a primeira defesa de dissertação de mestrado do Programa. A dissertação será defendida no dia 13 de dezembro de 2021 às 9h (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de sistemas bioinspirados em Canais de Íon de Detecção Ácida (ASICs) utilizando sistema micelar de poliestireno-b-poli(ácido acrílico) (PS-b-PAA). O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.

A Banca Examinadora de Defesa de Dissertação da mestranda Allana será composta pelos seguintes membros: Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani (UFSC) – Presidente da banca; Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira (UFSC), Profa. Dra. Larissa Nardini Carli (UFSC) e  Prof. Dr. Joel Savi dos Reis (UFF) como membros titulares; Profa. Dra. Claudia Merlini (UFSC) e Profa. Dra. Lidiane Meier (UFSC) como membros suplentes.

Allana apresentou recentemente seu trabalho (Desenvolvimento de sistemas bioinspirados em Canais de Íons de Detecção Ácida (ASICs) da resposta nociceptiva), referente à dissertação de mestrado, no 27º Encontro de Química da Região Sul, realizado de 17 a 19 de novembro. O trabalho foi premiado com o 1º lugar na categoria Sessão Coordenada no eixo temático de Físico-Química e Materiais. O vídeo da apresentação do trabalho no evento está disponível no YouTube.

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Resumo: Estímulos prejudiciais ao corpo estão associados à dor via sistema nociceptivo, por meio de receptores sensoriais especializados, chamados nociceptores. Os nociceptores detectam a dor através da ativação de receptores e canais iônicos presentes em sua superfície. Por exemplo, os chamados ASICs, ou canais iônicos sensíveis a ácido, são ativados por pequenas variações de pH que estão relacionadas a muitos distúrbios diferentes. Drogas que cessam o estímulo (e a dor) antagonizam esse processo. Exemplos de antagonistas que atuam nos ASICs são o ibuprofeno, o ácido acetilsalicílico (AAS) e o diclofenaco. O tratamento da dor é um grave problema de saúde pública e por isso há um grande esforço para o desenvolvimento de novas drogas antinociceptivas. As pesquisas nessa área geralmente ocorrem por meio de experimentos que causam dor e são realizados predominantemente em mamíferos como ratos e camundongos. Apoiado na importância do tema, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um teste de triagem micelar polimérico bioinspirado em canais ASIC. Este teste pode ser usado para acelerar o desenvolvimento de novas drogas antinociceptivas. Para atingir o objetivo, a dispersão micelar de poliestireno-b-poli (ácido acrílico) (PS-b-PAA) foi testada na tentativa de encapsular algumas moléculas orgânicas e os resultados foram acompanhados por espectroscopia UV-Vis. Os melhores resultados foram observados quando a dispersão de PS-b-PAA encapsulava butirato de p-nitrofenila (p-NFB) na presença de lipase isolada de Pseudomonas fluorescens. Quando o p-NFB é liberado, na presença da lipase, ele é convertido no fenol correspondente, deslocando o comprimento de onda máximo de absorbância. Desta forma, a resposta analítica é clara. Para avaliar a influência de uma droga antagonista, o ibuprofeno foi aplicado ao sistema. O sistema desenvolvido foi testado em diferentes pHs (5 – 7,4) a 37 ºC. Foi observada maior liberação de p-NFB durante os experimentos aplicando pH 7,4-6,5, sendo responsivo ao pH como esperado para um sistema ASIC bioinspirado. Também como o esperado, a presença de ibuprofeno reduziu a liberação de p-NFB. Portanto, o sistema desenvolvido parece ser eficaz para a triagem de novos fármacos na faixa de pH fisiológico. Além disso, o sistema é estável, com baixo custo associado e fácil de usar.

Linha de pesquisa: Materiais, processos e transformações

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

Laboratório(s): B010 – Laboratório de Química Inorgânica (LABQI), B011 – Laboratório de Química Orgânica (LABQO).

A Coordenação do Programa de Pós-graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:​

A discente Pâmela Rosa Batista realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 2 de maio de 2022 às 13h30min (por videoconferência) e tem como título: Modificação de nanopartículas do grupo caulim com óleo essencial orégano e aplicação em embalagens ativas biodegradáveis. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Larissa Nardini Carli e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.

Pâmela apresentou recentemente seu trabalho (Kaolin Nanoclays organically modified with oregano essential oil for active packaging applications), referente à dissertação de mestrado, no 16º Congresso Brasileiro de Polímeros, realizado de 24 a 28 de outubro de 2021. O trabalho foi premiado com o 3º lugar na categoria Aluno de Mestrado.

(Clique na imagem da esquerda para acessar a sala e na da direita para acessar a notícia ao prêmio).

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Resumo: As embalagens ativas, que visam estender a vida útil de produtos, normalmente são produzidas a partir da incorporação direta de aditivos na matriz polimérica. No entanto, para os óleos essenciais (OE) essa incorporação pode ocasionar perda por volatilização durante o processamento e rápida liberação durante a aplicação, o que resulta na diminuição do tempo de inibição de crescimento microbiano. Em vista disso, este trabalho consistiu em modificar nanopartículas de argila com óleo essencial de orégano (OEO) e de manjericão (OEM) e incorporá-las na matriz polimérica de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), com a finalidade de obter uma embalagem com propriedades antimicrobianas. Inicialmente, as superfícies de haloisita (Hal) e caulinita (Kaol) foram modificadas com OEO e OEM por diferentes metodologias e foram caracterizadas por análise termogravimétrica, com a finalidade de se obter os percentuais de incorporação do OE. Os melhores resultados foram observados quando as nanopartículas de argilas foram modificadas por ultrassom seguido de aplicação de vácuo em uma proporção de argila:OE de 1:10. A argila Hal modificada com OEO foi a que obteve melhor resultado na incorporação (44% em massa de OE) e proporcionou uma evaporação lenta do OEO, sendo selecionada para incorporação na matriz polimérica. Todos os nanocompósitos produzidos apresentaram uma diminuição na estabilidade térmica do polímero e não proporcionaram uma mudança significativa no grau de cristalinidade quando comparado ao filme de PHBV. Também foi observado que o nanocompósito produzido com argila modificada e com acréscimo de OEO livre apresentou uma boa propriedade de barreira ao oxigênio quando comparado ao filme de PHBV puro e outros nanocompósitos produzidos. Além disso, a modificação prévia da argila viabilizou uma liberação lenta e controlada do OEO, resultando em uma atividade antimicrobiana contra E. coli próxima a concentração inibitória mínima e uma boa atividade antioxidante (30%) após 48 h de liberação do OEO em meio de ácido acético. Em vista disso, a modificação prévia da argila com OE se mostrou promissora para aplicação em embalagens ativas.

Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia

Orientadora: Profa. Dra. Larissa Nardini Carli
Coorientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini

Laboratório(s): Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) — UFSC,  Laboratório Interdisciplinar para o Desenvolvimento de Nanoestruturas (LINDEN) — UFSC.

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 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 Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

A discente Giselen Lefer Padilha Renner realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 21 de dezembro de 2022 às 13h30min (por videoconferência) e tem como título: Obtenção de pontos quânticos de carbono via top-down e bottom-up para aplicação como fotossensibilizadores em uma tinta solar híbrida. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Eduardo Zapp e coorientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli.

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Resumo: Pontos quânticos de carbono (C-dots) possuem propriedades optoeletrônicas, como absorção ótica na região do visível do espectro eletromagnético e geração de fotocorrente, o que os tornam promissores em aplicações em células fotovoltaicas. Podem ser obtidos por processos de sínteses simples e com um baixo custo de produção, além de não possuírem toxicidade quando comparados aos pontos quânticos de semicondutores inorgânicos. Nesse contexto, esse trabalho se propôs a testar dois diferentes métodos de síntese para produzir pontos quânticos de carbono, comparando as diferenças obtidas na estrutura e propriedade desses nanomateriais, e avaliar o seu uso como sensibilizador no fotoanodo de uma célula fotovoltaica. Para a síntese eletroquímica os pontos quânticos foram obtidos através da esfoliação eletroquímica de grafite, e na síntese hidrotérmica teve o ácido cítrico como precursor. Além disso, os pontos quânticos obtidos pela síntese hidrotérmica foram dopados com nitrogênio (ureia) e nitrogênio/enxofre (cisteína), de forma a compor no total um conjunto de três amostras diferentes. Foram avaliadas as propriedades ópticas dos pontos quânticos formados, bem como suas propriedades eletroquímicas, a sua morfologia e dispersão. As técnicas de caracterização utilizadas foram: Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e Medidas de Fotoluminescência (PL) e Espectroscopia no ultravioleta ? visível (UV-Vis), além de Espalhamento Dinâmico da Luz (DLS), Voltametria cíclica (CV), além de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Os C-dots obtidos foram incorporados ao óxido de titânio (TiO2), compondo uma tinta fotossensível usada para construir um fotoanodo híbrido C-dots/TiO2, e o sistema foi testado em uma configuração de célula sanduíche em um sistema fotovoltaico. A técnica usada para a caracterização e viabilidade do sistema fotovoltaico se deu através da medição de curvas de fotocorrente-tensão (j-V), sob irradiação artificial de uma lâmpada de luz quente de 3000 K (12 W de potência). As análises permitiram observar a formação de C-dots em todas as sínteses realizadas, com a formação de aglomerados. O nitrogênio foi identificado nas amostras dopadas, favorecendo a absorção em região menos energética do espectro eletromagnético. Foi possível observar que a propriedade de fluorescência é ajustável com os grupos de superfície. Todos os C-dots obtidos se mostraram promissores no uso como fotossensibilizadores em célula fotovoltaica, demonstrando propriedade de fotorresposta, com destaque para a amostra C-dot-U a qual, de forma geral, apresentou notáveis propriedades na maior parte das técnicas de análise empregadas.

Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Zapp
Coorientadora: Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli

Laboratório(s): Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES)
Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis
B019 – Laboratório de Nanoestruturas Optoeletrônicas (LabNanO)
B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE)