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    Produção de Nanocompósito de Fibra de PAN com Nanopartículas de Prata obtido por Eletrofiação para aplicação como Invólucro em Filtros HEPA
    (2023-12-13) Vieira, Lúcia; Ortega, Fernando dos Santo; Campos, Tiago Moreira Bastos; Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales; Shimada, Yoshio Manoel Nunes; São José dos Campos
    O filtro HEPA, abreviação de "High Efficiency Particulate Air", é um componente amplamente utilizado atualmente. Ele consiste em uma matriz de microfibras sobrepostas, formando múltiplas camadas dispostas aleatoriamente, com diâmetros de fibra em torno de 0,5µm e espaçamento na ordem de micrômetros (50 a 100µm). A composição dos filtros HEPA pode variar, incluindo materiais como fibra de vidro ou polímeros, como o Nylon.Esses filtros são altamente eficazes na retenção de partículas de dezenas de micrometros, com uma dependência da permeabilidade do ar variando entre 100-350Pa. No entanto, algumas bactérias atmosféricas, como Staphylococcus aureus, possuem dimensões entre 0,5±1,5 µm de diâmetro, e E. coli, por exemplo, tem tamanho entre 1,1-6.0 µm, podendo potencialmente penetrar a porosidade desses filtros.Com o objetivo de mitigar esse problema e prolongar a vida útil dos filtros HEPA, este estudo investigou a viabilidade do uso de um invólucro feito de um nanocompósito de fibras de PAN impregnadas com nanopartículas de prata, produzido por eletrofiação. Esse invólucro apresenta-se como uma solução de baixo custo, substituível após cada uso, simplificando a manutenção dos filtros HEPA e estendendo seu ciclo de utilização. Além disso, o invólucro exibe propriedades bactericidas, oferecendo uma camada adicional de proteção ao usuário de aparelhos eletrodomésticos. O processo de eletrofiação empregado foi o eletrospinning, utilizando uma dispersão de Poliacrilonitrila (PAN) em Dimetilformamida (DMF), com e sem a adição de nanopartículas de prata. Após a eletrofiação, o não tecido de PAN (Nt-PAN) foi coletado e passou por um tratamento térmico em forno para estabilização das cargas eletrostáticas e melhoria nas propriedades de manipulação. As amostras de Nt-PAN, com e sem prata, foram submetidas a uma caracterização abrangente, incluindo análise morfológica via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise de composição química via espectroscopia por FTIR, Energia Dispersiva de Raios X (EDX), e avaliação de atividade bactericida e bacteriostática por meio do estudo de halos. Os resultados revelaram que as fibras com presença confirmada de prata nos Nt-PAN com aproximadamente 20% em massa. A análise da composição química indicou componentes característicos da Poliacrilonitrila e da Dimetilformamida. As amostras de Nt-PAN com prata demonstraram potencial promissor como invólucro de proteção para filtros HEPA, apresentando halos de raio de 4,22mm para E. coli e 6,50mm para S. aureus, em conformidade com a norma, apresentando um halo de ?3mm de raio.
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    Desenvolvimento de protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono
    (2023-08-25) Guidugli, Luiz Felipe Peruchi de Godoy; Gonçalves, Érika Peterson; Simioni, Andreza Ribeiro; Vieira, Lúcia; Magnago, Roberto de Oliveira; Marlet, José Maria Fernandes; São José dos Campos
    Com o aumento significativo dos investimentos globais na área militar, equipamentos e acessórios relacionados a esse setor têm adquirido grande relevância, notadamente os capacetes de proteção, com movimentações superiores aos 10 bilhões de reais por ano no mercado mundial. Em situações de voo, tanto o piloto como passageiros em zonas de risco estão continuamente expostos a diversos perigos, desde estilhaços até impactos diretos de diversos tipos de munições. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística de nível IIIA, produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono. Para isso, foram laminados inicialmente dois tipos de compósitos: sendo ambos com dez camadas de Kevlar® em sua base, o primeiro com adição de dez camadas de carbono (KC10) e o segundo com sete camadas de carbono e uma de Kevlar®. Esses materiais foram submetidos respectivamente a ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura, fornecendo resultados técnicos fundamentais para o desenvolvimento do protótipo. Com base nos dados obtidos nos ensaios prévios, foram elaborados modelos do protótipo para testes balísticos. O modelo mais eficiente em termos balísticos foi escolhido para criação do produto final, o qual foi submetido a testes de campo com usuários finais, a fim de validar seu desempenho. Com o desenvolvimento desse protótipo, espera-se fornecer uma solução mais avançada para a proteção dos pilotos e passageiros em cenários de risco, contribuindo para a segurança e integridade das forças aéreas.
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    Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas de poli-ԑ-caprolactona contendo cloro-alumínio-ftalocianina para potencial uso na terapia fotodinâmica em células
    (2022-03-08) Pinto, Bruna Cristina dos Santos; Beltrame Júnior, Milton; Gonçalves, Érika Peterson; Liu, Yao Cho; Naal, Rose Mary Zumstein Georgetto; Rosseti, Isabela Bueno; Simioni, Andreza Ribeiro; São José dos Campos
    Neste trabalho, nanopartículas do polímero poli-ԑ-caprolactona (PCL) foram desenvolvidas para encapsular a cloro-alumínio ftalocianina (ClAlPc), como modelo fotossensibilizador para aplicação em terapia fotodinâmica (TFD). O método de nanoprecipitação foi aplicado para produzir nanopartículas de PCL-ClAlPc que foram caracterizadas por medidas no estado estacionário, tamanho de partícula, potencial zeta, espalhamento dinâmico de luz, morfologia e eficiência de carregamento. A análise da microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostra claramente a formação de nanopartículas uniformes, de formato esférico, com superfície regular e lisa. O tamanho médio das nanopartículas apresentadas foi de 266,7 ± 83,1 nm com índice de polidispersidade (PDI) de 0,105 nm e com a eficiência de encapsulamento de 81,8%. As formulações de nanopartículas apresentaram valores de potencial zeta negativos (-28,31 ± 1,25 mV), explicando sua estabilidade coloidal. O perfil espectral de absorção mostrou que o fotossensibilizador carregado nas nanopartículas não sofre alteração em suas propriedades fotofísicas após o processo de encapsulamento. A ClAlPc encapsulada nas nanopartículas poliméricas apresentou estabilidade física adequada, boas propriedades fotofísicas e fotoquímicas demonstrando a eficiência do carregamento do fármaco. O estudo de liberação de drogas in vitro constatou uma taxa de liberação inicial de forma sustentada e eficiente, típica para os medicamentos carregados nas nanopartículas de PCL. A biocompatibilidade e o efeito fotodinâmico das nanopartículas de PCL-ClAlPc foram avaliados por experimentos in vitro utilizando a linhagem celular HeLa CCL-2, adenorcarcinoma, como modelo biológico. Os estudos mostraram que o sistema não é citotóxico no escuro, mas possuem uma fototoxicidade significativa a 3 μmol.L-1 de concentração de fotossensibilizador encapsulado e 10J.cm-2 de luz, mostrando, nestas condições, diminuição de sobrevida maior que 95%. A localização intracelular demonstrou que as nanopartículas encapsuladas com a cloro- alumínio ftalocianina podem ser internalizadas nas células de adenocarcinoma de maneira efetiva. Com isso, os resultados permitem reforçar a proposta de que as nanopartículas de PCL encapsuladas com ClAlPc é um sistema promissor para o uso em protocolos de aplicação em TFD.
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    Desenvolvimento de sistemas de liberação modificada de fármacos para tratamento de patologias causadas por Paraccocidioides brasiliensis, Criptococcus neoformans e Criptococcus gatt
    (2022-05-05) Silva, Aline Cristiane de Oliveira; Gonçalves, Érika Peterson; Simioni, Andreza Ribeiro; Ortega, Fernando dos Santos; Liu, Andréa Santos; Rodrigues, Ricardo Marin; São José dos Campos
    A Paraccocideoides brasiliensis (Pb) foi descrita pela primeira vez no Brasil em 1908 por Adolf Lutz, em sua descrição sobre a Pb ele cita as graves lesões causadas na boca em forma de ulcerações que destroem a gengiva, palato, repercutindo no sistema imune formando gânglios extremamente dolorosos, já o Cryptococcus neoformans (Cn)/Cryptococcus gatti (Cg) foram descritos em 1905 e se apresentam em lesões cutâneas, respiratória e disseminada. Para o tratamento da Paracoccidioidomicose (PMC) e Criptococose alguns antifúngicos podem ser utilizados, a escolha do fármaco se dá pelo grau da doença, porém a mais difundida é a Anfotericina B devido o mecanismo de ação e interação com a membrana do fungo, promovendo assim sua destruição. Na mesma proporção de destruição dos fungos a Anfotericina B (AB) também interage com a parede das células, tornando-se também um fármaco com alto poder de toxicidade. A incidência de nefrotoxicidade é próximo dos 60% dos casos, quanto maior os níveis séricos maior seu poder de destruição do tecido renal. Com todo esse histórico de toxicidade surge a necessidade de tornar os níveis séricos mais baixos, fizemos utilização de nanopartículas de gelatina e sistemas de liberação modificada, dessa forma a ação no tecido renal da Anfotericina B seria muito menor, podendo assim agir de forma mais concentrada no fungo, pois a quantidade de droga seria muito menor possibilitando pouca droga circulante. A escolha das nanopartículas de gelatina se deu pelo baixo custo da matéria prima e na facilidade de sua síntese, podendo ser aplicada em escala industrial. A gelatina permite a adsorção da AB em sua superfície e conforme o aumento da temperatura essa gelatina vai “abrindo” suas cadeias de forma lenta, liberando também o fármaco de forma lenta e posteriormente absorvida pelo organismo e não causando efeitos indesejados por se tratar de uma proteína natural. Neste trabalho as nanopartículas de gelatina foram processadas pelo método de dessolvatação em dois passos, o que garantiu a obtenção das partículas com tamanho e formas adequados para a aplicação em sistemas de liberação modificada de fármacos que foram caracterizadas por Microscopia de Varredura (MEV) e espalhamento de dinâmico de luz (DLS) onde foi confirmado a morfologia esférica das partículas com tamanho médio de 169,4 nm e 172,0 nm respectivamente para o sistema livre e encapsulado respectivamente. Por fim, a eficácia do sistema de liberação foi avaliado diante leveduras de Paraccocideoides brasiliensis, Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gatti por Teste de Difusão de Disco nas seguintes concentrações: 0,5 mg.mL-1; 1,0 mg.mL-1; 1,5 mg.mL-1 ; 2,0 mg.mL-1 o que apresentou resultados positivos indicando que mais baixas concentrações de Anfotericina B podem ser administradas com eficiência se utilizado o sistema nanoestruturado de entrega de fármacos.