REPOSITÓRIO DIGITAL DA PRODUÇÃO TÉCNICO CIENTÍFICA

 

 

 

Apresentação

 

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos. [Saiba mais]

 

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Submissões recentes

  • IPEN-DOC 27354

    SALES, JORGE N. de . Efeito da incorporação da argila Verde Lago nas propriedades do polipropileno / Effect of the incorporation of clay Verde Lago in the properties of polypropylene . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. 5 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-24092020-153819

    Observação: Acesso restrito até 29/05/2022

    Abstract: O polipropileno é um polímero cristalizável, pois possui regularidade em sua estrutura e polaridade em seus grupos laterais. O grau de cristalinidade de um polímero interfere em uma série de propriedades deste tipo de material. Neste trabalho a argila Verde Lago foi caracterizada por meio dos ensaios de fluorescência de raios X e difração de raios X, organofilizada e incorporada à matriz polimérica de polipropileno em adições de 0,5%, 1% e 2%, em massa. A eficiência do processo de organofilização foi verificada por meio dos ensaios de inchamento Foster, difração de raios X e espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho com transformada de Fourier. As formulações propostas tiveram suas propriedades avaliadas pelos ensaios de resistência à tração, resistência ao impacto Izod, análises termogravimétricas, calorimetria exploratória diferencial, ensaios colorimétricos CIE Lab, índice de fluidez e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos foram comparados às formulações produzidas na mesma condição com o agente nucleante comercial Hyperform HPN-20E. O processo de organofilização da argila Verde Lago se mostrou eficiente e as formulações preparadas com a argila Verde Lago organofilizada e com o agente nucleante comercial apresentaram elevação na tensão na ruptura e redução em sua deformação. As formulações preparadas com a argila Verde Lago resultaram em um menor decréscimo na propriedade de resistência ao impacto Izod do que as formulações preparadas com o agente nucleante comercial. Todas as formulações preparadas geraram uma elevação no índice de cristalinidade do polipropileno e não alteraram a estabilidade térmica do material próximo a sua temperatura de trabalho além de não apresentarem uma grande alteração no índice de fluidez. As microscopias realizadas mostraram dispersões similares para as formulações preparadas. As formulações feitas com a argila Verde Lago se mostraram mais amareladas e opacas que as formulações feitas com o nucleante comercial. Os resultados obtidos permitiram concluir que a argila Verde Lago foi efetiva como agente nucleante para o polipropileno.

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  • IPEN-DOC 27353

    BASEIO, JOAO H.B. . Efeito da adição de silício na reação AI/U7Mo em dispersões combustíveis à base de UMo-AI / Effect of silicon addition on Al/U7Mo reaction in UMo-Al fuel dispersions . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. 5 p. Orientador: Michelangelo Durazzo. Coorientador: Ricardo Mendes Leal Neto. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-24092020-152910

    Observação: Acesso restrito até 29/04/2022

    Abstract: No contexto do programa de redução do enriquecimento de urânio em reatores nucleares de pesquisa, combustíveis com alta densidade de urânio tem sido considerados e estudados, incluindo-se as dispersões à base de UMo-Al, alternativa próxima de ser implantada comercialmente. No entanto, a reação entre as partículas de UMo e a matriz de alumínio tem que ser controlada, em prol da estabilidade do combustível sob as condições de fabricação e operação. A adição de Si à matriz de Al sobre a reação entre as partículas de UMo e a matriz é uma das soluções possíveis apontadas na literatura para melhorar o desempenho sob irradiação desse tipo de combustível. Foram estudadas duas formas de incorporação de Si à matriz: mistura mecânica simples dos pós de Al e Si e a comoagem de alta energia de ambos os pós. Avaliou-se também o efeito da concentração de Si na matriz de Al. Por meio de análise térmica diferencial foi demonstrado que a incorporação de Si via comoagem diminuiu sensivelmente a reação do Al com o UMo, sendo comparável com o comportamento da dispersão de U3Si2 em Al, adotada como padrão, por ser um combustível já qualificado internacionalmente. O efeito da incorporação via mistura mecânica foi bem menor. Foi verificado também que maiores teores de silício são mais eficientes para o controle da reação. Os melhores resultados da comoagem foram atribuídos à superior homogeneidade da distribuição de Si na matriz de Al.

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  • IPEN-DOC 27352

    FERREIRA, ARYEL H. . Avaliação de nanopartículas proteicas radiomarcadas dirigidas a tecidos tumorais como agentes diagnósticos / Evaluation of radiolabeled protein-based nanoparticles to target tumor tissue as a potential diagnosis agent . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. 6 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-24092020-145109

    Observação: Acesso restrito até 29/05/2022

    Abstract: Recentes avanços em nanomedicina e nanotecnologia têm expandido o desenvolvimento de nanoestruturas multifuncionais que combinem especificidade e funções terapêuticas e de diagnóstico em complexos nanoestruturados, a fim de superar barreiras biológicas que podem dificultar a administração e a captação seletiva e eficaz de medicamentos e agentes diagnósticos em tecidos tumorais. Nanopartículas vêm sendo utilizadas em Medicina Nuclear como carreadores de radionuclídeos emissores de radiação gama (γ) ou pósitron (+1β) para imagens diagnósticas por PET, SPECT e emissores de partículas α e -1β utilizados em endorradioterapia para destruir especificamente o tecido tumoral. O objetivo deste trabalho concentrou-se no estudo da marcação com Tecnécio-99m de nanopartículas de papaína e albumina, sintetizadas por reticulação induzida por radiação, e na caracterização de seus comportamentos in vitro e in vivo, de modo a desenvolver novos nanorradiofármacos e avaliar seu potencial para realização de diagnóstico de tumores mamários utilizando a técnica de medicina nuclear SPECT. Técnicas de microscopia eletrônica e espalhamento de luz evidenciaram formação de nanopartículas esféricas com dispersão de tamanho de 9,3 ± 1,9 nm para as nanopartículas de papaína e 25,1 ± 2,9 nm para as nanopartículas de albumina. Um elevado rendimento radioquímico (>90%) e estabilidade frente aos agentes transquelantes presentes no soro foram observados para ambas as nanopartículas até pelo menos 6h. A biodistribuição em animais saudáveis demonstrou diferentes perfis de excreção, sendo a 99mTc-P-NPs excretada principalmente pelo rim, enquanto a 99mTc-BSA-NPs é excretada principalmente por via hepática. Nos estudos in vitro, as nanopartículas mostraram-se promissoras com 74% e 57,6% da captação total em células MDA-MB231, respectivamente para 99mTc-P-NPs e 99mTc-BSA-NPs. Nos estudos in vivo verificou-se acentuada captação tumoral com boa visualização em imagens adquiridas em micro-SPECT/CT. Deste modo, as nanopartículas proteicas utilizadas no corrente trabalho mostraram-se promissoras para serem utilizadas como sistema de veiculação de radionuclídeos diagnósticos para estudos de sua distribuição sistêmica, bem como de sua aplicação como traçador SPECT em tumores mamários.

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  • IPEN-DOC 27351

    KLUMPP, RAFAEL E. . Desenvolvimento de tratamento por tecnologia limpa para a superfície da liga AA2024 com clad AA1230 / Development of clean technology treatments for AA2024-T3 alloy surface with AA1230 clad. 2020 . 2020. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo, SP. 4 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-24092020-154830

    Observação: Acesso restrito até 29/06/2022

    Abstract: Há grande interesse na busca por tratamentos de superfície por tecnologia limpa para substituição dos tratamentos que geram rejeitos altamente tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos, como é o caso dos tratamentos em meios contendo íons de cromo hexavalente para proteção contra a corrosão de ligas de alumínio. Neste trabalho, foram testados vários tratamentos para a superfície da liga AA2024-T3 Clad visando a resistência à corrosão para substituição dos tratamentos que utilizam cromo hexavalente, alguns realizados em várias etapas, e outros em etapa única. As superfícies da liga AA2024-T3 Clad, após tratamentos selecionados com base em resultados do ensaio de névoa salina (ASTM B117), foram caracterizadas química, morfológica e eletroquimicamente. O efeito dos tratamentos testados na resistência à corrosão da liga AA2024-T3 Clad foi estudado. A composição química da superfície após tratamentos foi investigada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS); a morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM), e a resistência à corrosão por técnicas eletroquímicas globais, especificamente espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização anódica, e técnicas eletroquímicas locais, tais como, a técnica de varredura do eletrodo vibratório (SVET).A resistência à corrosão foi também avaliada pelo ensaio acelerado de névoa salina (ASTM B117). As superfícies após tratamentos foram caracterizadas quanto a tensão superficial e adesão à uma camada de verniz. Dos resultados obtidos foi proposto um tratamento de etapa única baseado em um híbrido Sol-Gel modificado com nitrato de cério, processo que não gera resíduos tóxicos. Os resultados deste tratamento foram comparados com os da mesma liga com revestimento de conversão obtido em solução contendo íons de cromo hexavalente. A resistência à corrosão da superfície com o tratamento selecionado entre os testados foi similar ao do tratamento de conversão em solução com cromo hexavalente. Além disso, a superfície com o tratamento proposto apresentou ótima adesão à camada de verniz. Os resultados indicaram que o tratamento proposto é uma alternativa viável para substituição de tratamentos que geram resíduos tóxicos e cancerígenos, com a vantagem em relação aos tratamentos que vêm sendo propostos na literatura de ser obtido em um processo de etapa única.

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  • IPEN-DOC 27350

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; SILVEIRA, M.A.G. da; BELLONE, J.; BELMONT, D.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DE FARIA, P.N.; DE GERONIMO, G.; DEHSMUKH, N.; DELAUNAY, F.; DJAPO, H.; ESPEJEL, R.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLORES, A.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GONGORA, B.; HACISALIHOGLU, A.; HAZAR, S.; HUERTA, A.; IAZZI, F.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; LA VIA, F.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LO PRESTI, D.; LONGHITANO, F.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MARTINEZ, S.; MAS, J.; MEDINA, N.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; ORDONEZ, C.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; REZA, G.; RIES, P.; RIFUGGIATO, D.; RODRIGUES, M.; RUSSO, G.; RUSSO, A.D.; SANDOVAL, S.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SCALTRITO, L.; SGOUROS, O.; SOLAKCI, S.O.; SOUKERAS, V.; SOULIOTIS, G.; SPATAFORA, A.; TUDISCO, S.; VARGAS, H.; VEGA, G.; VEGA, G.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. New results from the NUMEN project. In: MARRONE, ANTONIO (Ed.); MIRIZZI, ALESSANDRO (Ed.); MONTANINO, DANIELE (Ed.) NEUTRINO OSCILLATION WORKSHOP, September 9-16, 2018, Ostuni, Brindisi, Italy. Resumo expandido... Trieste, Italy: Proceedings of Science, 2018. p. 1-5.

    Abstract: The idea of NUMEN project is to study heavy-ion induced Double Charge Exchange (DCE) reactions with the aim to get information on the nuclear matrix elements for neutrinoless double beta (0nbb) decay. To infer the neutrino average masses from the possible measurement of the halflife of 0nbb decay, the knowledge of the nuclear matrix elements is crucial. DCE reactions and 0nbb decay present some similarities, the initial and final-state wave functions are the same and the transition operators are similar. The experimental measurements of DCE reactions induced by heavy ions present a number of challenging aspects, since they are characterized by very low cross sections.

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  • IPEN-DOC 27349

    VAZ, ANTONIO C.A. ; BORGES, VINICIUS F.; GENEZINI, FREDERICO A. ; RODRIGUES, VALDEMIR G. ; SILVA, DAVILSON G. da . Human factors evaluation in operators with attention to insider threat detection. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR SECURITY, February 10-14, 2020, Vienna, Austria. Poster... 2020.

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  • IPEN-DOC 27348

    LEMOS, F.L. ; BIANCHI, P.H. . A systemic approach to information and cyber security. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR SECURITY, February 10-14, 2020, Vienna, Austria. Proceedings... 2020. p. 1-6.

    Abstract: Design Based Threat, or DBT, is a common principle for physical and cyber protection, which is based on threat assessments. The protection, cyber or physical, will be planned based on the type of the identified threat. While we acknowledge the importance of the DBT, we argue that following this line of reasoning may limit our ability to grasp other vulnerabilities the system may have due to the following assumptions: a) The system will behave according to the way we think it should, based on a predetermined fashion. b) If each component of the system is reliable, then the system will be reliable. Systems theory assumes that accidents are a result of systemic factors, and does not have a single root-cause, generally a failure, that starts a chain of events leading to the accident. Moreover, systems theory assumes that security and safety are emergent properties of a system that result from the interactions between the components of that system. Therefore, accidents are a problem of control of the interactions between the components of the system rather than a problem of failures of components. In the systemic approach a cyber security system is treated as part of the whole socio-technical complex system, where humans are components of the system and interact with the computerized controls. The organizational culture permeates the entire system affecting decisions and, consequently, the interactions between the components. Weak safety and security cultures will eventually contribute for the system to migrate to hazardous states leading to losses or accidents. The paper analyzes the roles of organizational, safety and security cultures, as underlying factors that can lead to the deterioration of the hierarchical control structure, which is supposed to keep the interactions between the components of the system within desirable constraints.

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  • IPEN-DOC 27347

    LIMA, MARIANA ; BONTURIM, EVERTON ; ANDREOLI, MARCO ; LIMA, NELSON B. de ; SEO, EMILIA S.M. . Obtenção e caracterização de BaxSr1-xCoyFe1-yO3±δ para preparação de camada funcional do eletrodo catódico das células a combustível do tipo IT-SOFC. In: HOLZMANN, HENRIQUE A. (Org.); DALLAMUTA, JOÃO (Org.); MAZUR, VIVIANE T. (Org.). As engenharias e seu papel no desenvolvimento autossustentado. Ponta Grossa, PR: Atena, 2020. p. 294, cap. 19. DOI: 10.22533/at.ed.46620300619

    Abstract: A demanda mundial por energia elétrica é uma tendência crescente, desta maneira há necessidade de diversificar e buscar por novas matrizes energéticas. Insere-se neste contexto, as células a combustível de Óxido Sólido de Temperatura Intermediária (Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells - IT-SOFC), que converte diretamente a energia de reações químicas em água e em energia elétrica e também em energia térmica (calor). As células a combustível do tipo IT-SOFC por utilizarem materiais cerâmicos em sua concepção, são capazes de suportarem temperaturas até 800ºC e sem perderem suas propriedades físicas, químicas, elétricas e microestruturais. O presente trabalho tem como objetivo a síntese e a caracterização do material particulado de BaxSr1-xCoyFe1- yO3±δ – BSCF (variando os valores de x iguais a 0,4; 0,6 e 0,5), visando sua utilização para fabricação de componente catódico de IT-SOFC. O particulado de BSCF foi obtido por meio do método de complexação por EDTA – Citratos, que consiste nas reações de estado sólido e reações em fase líquida. A reação em fase líquida consiste no processo de complexação em que os agentes quelantes atraem os íons metálicos presentes na solução precursora. A caracterização do material particulado BSCF foi realizada por difração de raios X (DRX), Espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS), Análise Química por Fluorescência de raios X (identificação dos elementos constituintes na composição), Análise de Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV (observação de morfologia e do tipo de aglomeração das partículas), e Picnometria por Gás Hélio (medidas de densidade real) e BET. Os resultados da caracterização dos particulados para a confecção do material catódico do BSCF apresentaram adequados para fabricação de componente catódico de IT-SOFC.

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  • IPEN-DOC 27346

    MUNITA, CASIMIRO S. ; BATALLA, NICOLAS; COSTA, ANGISLAINE F.; BARROS, JOANNA F. ; NOGUEIRA, ANDRE L.; CARVALHO, PATRICIA R. ; CARVALHO, PRISCILLA R. . Explorando problemas arqueológicos com técnicas físico-químicas: a trajetória do Grupo de Estudos Arqueométricos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo, Brasil / Exploring archaeological problems with physico-chemical techniques: the trajectory of the Group of Archaeometric Studies of the Nuclear and Energy Research Institute, São Paulo, Brazil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas, v. 15, n. 3, p. 1-19, 2020. DOI: 10.1590/2178-2547-BGOELDI-2020-0004

    Abstract: O presente artigo traz uma revisão da principal literatura produzida pelo Grupo de Estudos Arqueométricos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear, de São Paulo (IPEN-CNEN/SP), criado em 1997, como consequência de uma iniciativa internacional para motivar o uso de técnicas nucleares para caracterização de materiais arqueológicos. Desde aquele momento, e até hoje, o grupo tem desenvolvido parcerias com pesquisadores/as de diferentes regiões do Brasil e de outros países para oferecer subsídios à compreensão interdisciplinar das cadeias operatórias de produção da cerâmica. Além disso, também vem aportando dados para o estudo multielementar e mineralógico de depósitos arqueológicos. Ao descrever brevemente os princípios das técnicas empregadas e a síntese dos resultados obtidos para cada estudo de caso, o objetivo foi demonstrar a contribuição das análises físico-químicas para questões relacionadas a aspectos culturais, como escolhas tecnológicas compartilhadas, redes de trocas e interações sociais em diferentes períodos do passado.

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  • IPEN-DOC 27345

    SARRA, G.; SCARDINI, I.L.; ZEZELL, D.M. ; MACHADO, E.L.M.; GAVINI, G.; CALDEIRA, C.L.; SANTOS, M.. Avaliação da superfície de intrumentos WaveOne e WaveOne Gold novos e após o uso. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DA SBENDO, 11th, September 26-28, 2019, Fortaleza, CE. Poster... 2019.

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  • IPEN-DOC 27344

    ZEZELL, DENISE M. . Biophotonics and lasers shining light into diseases. In: ENCONTRO DE FÍSICOS DO NORTE E NORDESTE, 34., 3-5 de novembro, 2019, Maceió, AL. Resumo... 2019.

    Abstract: Light-tissue interaction became the basis of many sciences. The development of new diagnostic and therapeutic methods in Dentistry and Medicine based on Photonics, have been performed at the Center for Lasers and Applications, IPEN-CNEN/SP, Brazil in the last 27 years, in close cooperation with School of Dentistry and Faculty of Medicine of USP, UNIFESP, etc, as well as other Physics departments such as UFPE and FFCLRP- USP. The study of the spectroscopic properties of biological tissues can be used as a diagnostic tool for various diseases, as well as to determine their different stages. My group has been studying normal, precancerous and tumor tissues, such as thyroid, lung, skin, as well as hard dental tissues by FTIR. Results of studies that have become clinical methods, such as the prevention of dental caries or the diagnosis of various stages of dental enamel lesion, will be presented. Fluorescence spectroscopy was used to monitor carious lesions. The evaluation of optical coherence tomography (OCT) images obtained during the during the caries or erosion development process, or after the ionizing irradiation of bones, provide information on the optical attenuation coefficient, which is related to the lesion stage. The application of ultra-short high intensity laser (femtosecond laser) to ablate hard tissue, resin, ceramics, or burned skin is underway.

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  • IPEN-DOC 27343

    PIERETTI, EURICO F. ; NEVES, MAURICIO D.M. das ; ANTUNES, RENATO A.. Estudo da degradação de um biomaterial metálico tratado a laser. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMECÂNICA, 18th; ENCONTRO LATINO AMERICANO DE BIOMECÂNICA, 2nd, May 1-4, 2019, Manaus, AM. Abstract... Manaus, AM: Maloka Publicidade, 2019. p. 212-212.

    Abstract: Biomateriais tratam, auxiliam ou substituem partes do corpo humano para que estas possam desempenhar as suas funções adequadamente. Estes devem apresentar composição química adequada e condição de superfície apropriada, de maneira que não sejam rejeitados durante o período em que estiverem inseridos no corpo. A seleção do biomaterial a ser utilizado deve levar em consideração as propriedades físicas, químicas e biomecânicas do biomaterial. As principais propriedades que devem ser levadas em conta são: rugosidade, resistência mecânica, módulo de elasticidade, flexão e torção, resistência à fadiga, resistência à corrosão. Os dispositivos médicos implantáveis sofrem degradação, o que pode causar hipersensibilidade ou a necessidade de uma nova cirurgia para remoção e substituição. O presente trabalho teve o objetivo de avaliar o efeito do tratamento superficial a laser na resistência à degradação de amostras de implantes ortopédicos produzidos em aço inoxidável austenítico ISO 5832-1, um dos mais utilizados no Brasil para a confecção de próteses e implantes. Foram realizados testes eletroquímicos, in vitro, em solução tamponada de fosfato, de pH 7,4 em temperatura corpórea de 37ºC, simulando um período superior a uma década de implantação. Os testes consistiram no monitoramento do potencial de corrosão em função do tempo de imersão, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica cíclica. Os resultados desta pesquisa permitiram concluir que a técnica de tratamento superficial a laser para biomateriais metálicos teve efeito deletério na resistência à corrosão localizada.

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  • IPEN-DOC 27342

    PIERETTI, EURICO F. ; NEVES, MAURICIO D.M. das ; ANTUNES, RENATO A.. Avaliação de biomaterial texturizado a laser para aplicações ortopédicas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMECÂNICA, 18th; ENCONTRO LATINO AMERICANO DE BIOMECÂNICA, 2nd, May 1-4, 2019, Manaus, AM. Abstract... Manaus, AM: Maloka Publicidade, 2019. p. 223-223.

    Abstract: A constante melhoria na qualidade de vida em diversos grupos de indivíduos com lesões graves se deve ao aprimoramento dos biomateriais. Avanços nas áreas de produção, desenvolvimento e caracterização de biomateriais para implantes e próteses incluem as recentes técnicas de soldagem, gravação, corte e texturização por feixe de lasers. Ensaios biomecânicos em biomateriais são importantes para se determinar níveis e limites de resistência dos mesmos. O presente trabalho avaliou a influência do processo de texturização a laser sobre o comportamento de resistência ao desgaste do aço inoxidável austenítico (SS) ISO 5832-1, mais utilizado no Brasil para a fabricação de implantes ortopédicos, no coeficiente de atrito e no volume de desgaste em testes tribológicos. A texturização aumenta a rugosidade da superfície proporcionando maior aderência entre o implante e o osso. O processo de texturização a laser foi realizado com um laser pulsado de fibra óptica, dopado com itérbio, de nanossegundos, em quatro diferentes frequências de pulso. Por razões de comparação, superfícies não tratadas também foram avaliadas. O acabamento superficial das amostras foi analisado por microscopia óptica e microscopia confocal, antes e após os ensaios. Os testes de desgaste foram realizados durante 10 min, utilizando-se como contra-corpo esferas sólidas de 52-100 aço cromado, com 2 mm de diâmetro, em equipamento tipo nanotribômetro calibrado. Os resultados indicaram que o comportamento tribológico foi influenciado pelos parâmetros do processo de texturização do laser utilizados para este biomaterial, sendo a taxa de desgaste dependente da força normal entre amostra e esfera. Palavras-chave: biomateriais, implantes, desgaste.Declaramos, para os devidos fins, que a pesquisa apresentada neste trabalho NÃO envolve “seres humanos, animais de laboratório ou animais silvestres, de forma direta ou indireta, em sua totalidade ou partes deles, incluindo o manejo de informações ou materiais”; tratando-se de pesquisa oriunda de ensaios biomecânicos em biomateriais metálicos, realizada com amostras “in vitro” de corpos-de-prova produzidos em liga de aço inoxidável para a confecção de implantes e próteses ortopédicas. Não sendo necessária a aprovação por comitês de ética em pesquisa com seres humanos ou com o uso de animais em experimentos.

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  • IPEN-DOC 27341

    ROMERO, FERNANDA C.; VICENTE, ROBERTO ; FARIAS, LUCIANA A.. Risk perception and social representation on radioactive waste: a case study with students of IPEN. In: ANNUAL WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, 45th, March 3-7, 2019, Phoenix, Arizona, USA. Poster... 2019.

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  • IPEN-DOC 27340

    WATANABE, NAOMI ; SILVA, THALITA T.; MARUMO, JULIO T. ; ARAUJO, LEANDRO G. de . Disposal of a pretreated oil sludge by the cementation method. In: ANNUAL WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, 45th, March 3-7, 2019, Phoenix, Arizona, USA. Poster... 2019.

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  • IPEN-DOC 27339

    TESSARO, ANA P.G. ; ROLINDO, NATALIE C. ; MARUMO, JULIO T. ; VICENTE, ROBERTO ; LAS CASAS, ALEXANDRE . Use of ionizing radiation for treatment and extraction of organic compounds from petroleum sludge. In: ANNUAL WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, 45th, March 3-7, 2019, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... Tempe, Arizona, USA: Waste Management Symposia, 2019. p. 1-7.

    Abstract: This paper presents preliminary results of a technical feasibility study of the use of an electron beam accelerator for the treatment of petroleum sludge and the degradation of organic and inorganic compounds. After analyzing the results of previous studies, the doses of the pilot study were defined.

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  • IPEN-DOC 27338

    ROLINDO, NATALIE C. ; TESSARO, ANA P.G. ; SMITH, RICARDO B. ; CAMPOS, CESAR; SAID, YASSER; MARUMO, JULIO T. ; VICENTE, ROBERTO . Inventory and characterization of categories 3-5 disused sealed radioactive sources. In: ANNUAL WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, 45th, March 3-7, 2019, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... Tempe, Arizona, USA: Waste Management Symposia, 2019. p. 1-10.

    Abstract: Brazil has one of the biggest inventories of SRS in the world, not only because of the large industrial park, the well-developed health care infrastructure and the numerous mining operations, but also by the use of radioactive sources in consumer products, such as smoke detectors, lightning arresters, surge protectors and even cardiac pacemakers. Presently, the inventory of DSRS at the WML is of more than 10,000; if the sources from lightning arresters, smoke detectors and Ir-192 with activities above the clearance levels are included, the estimate is over 150,000. The Waste Management Laboratory (WML) of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN/CNEN-SP) is responsible for the management and treatment of these sources. An important aspect to consider is that Brazil does not have a defined strategy or a protocol for screening and inventorying these sources, whose management was limited only to storage. The WML started the development of methods and operational work, to characterize and reduce the total volume of this inventory for the borehole-type final disposal facility yet to be constructed, where the DSRS will be disposed of. The information available from these sources is in a database created in 1980, when the sources began to be received. Several records on the FRSD that were checked are incomplete or simply incorrect, since there is no correspondence between the dates of entry of these sources in the storage and their physical characteristics. Some reasons can be listed to try to understand the divergences: the inspection when receiving the sources was not possible, no inspection procedure was defined, there were technical difficulties to open the packages. The objective of this work is to organize the inventory in a standardized way, control access, traceability, reduction of the necessary time to locate and characterize the sources upon reception, and of the repetitive work in the operational routine, and finally release of space in the storage.

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  • IPEN-DOC 27337

    SMITH, RICARDO B. ; TESSARO, ANA P.G. ; ROLINDO, NATALIE C. ; VICENTE, ROBERTO . Further analyses of the unburied Goiania Accident packages. In: ANNUAL WASTE MANAGEMENT CONFERENCE, 45th, March 3-7, 2019, Phoenix, Arizona, USA. Proceedings... Tempe, Arizona, USA: Waste Management Symposia, 2019. p. 1-7.

    Abstract: In 1987, in the city of Goiania, Brazil, a derelict teletherapy machine was disassembled by scavengers and Cs-137 was released in the environment, unleashing the biggest radiological accident in Brazil. During the 15 days before the accident was acknowledged, some contaminated materials were sold and delivered to recycling factories in a few cities in the state of Sao Paulo, Brazil, in the form of metal scrap and recycled paper bales. The contaminated material was then collected, the metal scrap was conditioned in forty-three 200-liter drums, and the paper bales were stored in fifty 1.6 cubic meter steel boxes at the interim storage of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN), in the city of Sao Paulo, and there remained ever since. In 2017, 30 years later, initial analyses were performed at a sample of these boxes, checking for their activity, weight, and incongruences between the original values recorded at the time of collection and the measurement results 30 years later. The results indicated that none of the boxes checked were close to the clearance limit and that, without any sort of treatment, this radioactive waste should be stored for at least 150 years more. Visual inspection could not be performed at that time. Nowadays, some of the boxes were opened and samples from the contaminated material inside were taken for analysis. The main objective of this work is to report the results from the evaluation of the physical state of this material. After these analyses, the treatment options for volume reduction that were previously proposed were reviewed, and the method that best suits the current characteristics of the waste was chosen.

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  • IPEN-DOC 27336

    SILVA, SIDNEY L. da; PRADO, FELIPE M.; TOFFOLI, DANIEL J.; WETTER, NIKLAUS U. . Measuring photoelastic dispersion coefficients in material samples with digital holography. In: BJELKHAGEN, HANS I. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 113060P-1 - 113060P-7. (Proceedings SPIE 11306, Practical Holography XXXIV: Displays, Materials, and Applications). DOI: 10.1117/12.2544874

    Abstract: Polarized Digital Holography (PHD) is a fast and efficient tool for analyzing mechanical effects in materials. Especially when the task requires non-invasive techniques that do not damage the material in study, the use of PHD has great perspectives. The most common methods of digital reconstruction use the convolution theory to discretize the Huygens- Fresnel integral. When external stresses are applied to photoelastic materials, the relationship between these stresses and phase differences observed by polarization holography is an intrinsic characteristic of the material called the photoelastic dispersion coefficient. In photoelasticity, this coefficient depends on the wavelength. By using PHD the authors show in the present paper that the photoelastic dispersion coefficient also depends on the wavelength in Holography. A Mach- Zehnder interferometer, modified with the inclusion of linear polarizers, was built to verify this effect in a sample of photoelastic material. In this set-up, two coherent light sources with different wavelengths were used. For the analysis, a digital method was created that correlated the mean stresses differences on the photoelastic material sample and the mean phases differences at each distinct wavelength.

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  • IPEN-DOC 27335

    FREITAS, ANDERSON Z. de ; RIBEIRO, LUCAS A. de S.; NEGRINI NETO, OSVALDO ; SARKIS, JORGE E.S. ; SIQUEIRA, ANDRESSA N.. Optical-coherence-tomography-based algorithm for handwriting forensic analysis. In: JALALI, BAHRAM (Ed.); KITAYAMA, KEN-ICHI (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 112990P-1 - 112990P-8. (Proceedings SPIE 11299, AI and Optical Data Sciences). DOI: 10.1117/12.2543356

    Abstract: This work describes a new method for handwriting forensic analysis using optical coherence tomography (OCT) images. The region of interest (ROI) in documents signature to be analyzed were pre-selected with a traditional optical analyzer (Docucenter 2000 – Projectina®) equipped with different wavelengths light sources and bandpass filters coupled detector. The ROI where then submitted to OCT to 3D imaging (OCP930SR, Thorlabs Inc.) with optical resolution of 6.0 microns. One original and 5 falsified signatures were produced by 5 different individuals, using a block of 5 sheets of white sulfite paper A4 size and weight of 75 g/m^2, using the same blue ballpoint pen and in the same surface. For pressure pen calibration, were developed a system computer controlled to maintain the pressure constant during writing linear traces, 15 different pressure configuration were applied to each linear trace, resulting in a relation between deformation and applied pressure. An autonomous algorithm was developed to make surface detection, across OCT tomographic images, correct the paper surface curvature, detect and measure deformation on paper due to pen pressure, generating a new image in false color from differential pressure, based in previous calibration. This new image can be considered as a “fingerprint pressure” signature. This methodology may assist the forensic expert in correctly determining the authorship of a signature.

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  • IPEN-DOC 27334

    DIPOLD, JESSICA; SILVA, DANILO A.A. da ; BERECZKI, ALLAN ; JIMENEZ-VILLAR, E. ; WETTER, NIKLAUS U. . Polydispersed Nd3+:YVO4+SiO2 powders for highly efficient random lasers. In: JIANG, SHIBIN (Ed.); DIGONNET, MICHEL J.F. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 112760N-1 - 112760N-8. (Proceedings SPIE 11276, Optical Components andMaterials XVII). DOI: 10.1117/12.2545028

    Abstract: Random lasers are cheap and easy to fabricate, having several different applications such as early cancer detection, encryption and Speckle-free imaging. However, few fabricated random lasers present high efficiency, which limits their possible applications. In a recent work, our group achieved a record efficiency by developing random lasers that use compacted, polydispersed yttrium vanadate doped with neodymium (Nd3+:YVO4 ) powders to create separate regions for gain and light diffusion. Large particles are responsible for the light diffusion, while the small particles that occupy the spaces between them create gain pockets, absorbing the pumped light. In this work, this strategy is refined by using passive particles (SiO2) for light diffusion, restricting the laser active particles to the gain pockets. The first attempt with this strategy used 30% of Nd3+:YVO4 small powders and 70% of large SiO2 particles. Without any further optimization, the result achieved is already 40% of the highest obtained efficiency in the previously studied Nd3+:YVO4 polydisperse sample, showing a promising result to further improve this new strategy and reach even larger efficiencies with less laser active material.

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  • IPEN-DOC 27333

    WETTER, NIKLAUS U. ; SILVA, DIEGO S. da ; KASSAB, LUCIANA R.P.; ROSSI, WAGNER de . Double line Neodymium doped GeO2-PbO waveguide amplifier for the second telecom window. In: JIANG, SHIBIN (Ed.); DIGONNET, MICHEL J.F. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 112760M-1 - 112760M-7. (Proceedings SPIE 11276, Optical Components and Materials XVII). DOI: 10.1117/12.2544291

    Abstract: We report the production of active double waveguides in germanate glasses, GeO2-PbO doped with Nd3+, by direct femtosecond laser writing. The glasses were produced using the melt-quenching technique and the active waveguides were written using 30 fs laser pulses at 800 nm with different parameters of writing speeds and pulse energies depending on the rare earth elements used for doping. The photo-induced refractive index change was 5.2x10-3. The Nd doped sample exhibited a relative gain of 3.6 dB/cm for 1.6 mW of 805 nm pump power. The results obtained in present work demonstrate that Nd3+ doped GeO2-PbO glasses are promising materials for the fabrication of integrated amplifiers, lossless components and lasers based on germanate glasses.

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  • IPEN-DOC 27332

    BERECZKI, A. ; PAES, JOAO P.F. ; WETTER, NIKLAUS U. . Three-level Nd:YLF Raman laser directly pumped by a beam shaped diode bar. In: KUDRYASHOV, ALEXIS V. (Ed.); PAXTON, ALAN H. (Ed.); ILCHENKO, VLADIMIR S. (Ed.); ARMANI, ANDREA M. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 1126614-1 - 1126614-8. (Proceedings SPIE 11266, Laser Resonators, Microresonators, and Beam Control XXII). DOI: 10.1117/12.2544844

    Abstract: Low heat generation can be obtained when pumping Nd:YLF at wavelengths of 872 nm and 880 nm and emitting at the three-level transition of 908 nm. These transitions show very low quantum defect with efficiencies of 0.96 and 0.97, respectively. However, the low average absorption cross-section at these wavelengths makes efficient absorption even for longitudinal pump setups difficult. Using a beam-shaped pump diode instead of a fiber-coupled diode bar may be an effective means of increasing absorption because it can provide for π-polarized radiation which shows higher absorption cross section. In this work, a Nd:YLF was pumped at 872 nm by a diode bar using beam-shaping. Results were compared to pumping at 872 and 880 nm with non-polarized fiber-coupled diodes. Stimulated Raman scattering was also obtained with a KGW crystal generating first Stokes emissions at 990 nm and 976 nm.

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  • IPEN-DOC 27331

    BERECZKI, A. ; WETTER, NIKLAUS U. . Dynamically stable lasers from commercial Nd:YAG modules with high beam quality and single-frequency: the correct choice of the fundamental waist size at the rod. In: KUDRYASHOV, ALEXIS V. (Ed.); PAXTON, ALAN H. (Ed.); ILCHENKO, VLADIMIR S. (Ed.); ARMANI, ANDREA M. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 1126617-1 - 1126617-10. (Proceedings SPIE 11266, Laser Resonators, Microresonators, and Beam Control XXII). DOI: 10.1117/12.2545005

    Abstract: Diode-side pump Nd:YAG rod modules are widely available, reliable and commercially very attractive for building continuous-wave solid-state lasers in the 10-1000 W range. Newer technologies such as fiber or thin disk lasers are generally much more expensive but have the benefit of better beam quality and higher output powers if necessary. By using well-known techniques for designing dynamically stable resonators (DSRs), lasers with high extraction efficiency and high beam quality (fundamental mode, TEM00) can be obtained also with diode side-pumped modules. However, a successful project for a dynamic stable laser depends critically on the correct choice of the fundamental mode diameter within the rod. DSR design rules are based on the beam waist, w3, at the rod principal planes by considering the rod as a thin thermal lens, which differs significantly from real resonators. Here we give guidelines and criteria on how to establish the correct diameter in each case. Using off-the-shelf 75 W Nd:YAG modules it was possible to obtain linearly polarized TEM00-mode output of 30 W with M2=1.08 from a single module, M2=1.2 and 76.5 W of output power using two modules and 100.5 W of polarized, continuous output with M2=1.8. A single-frequency ring laser was also built, using two modules, generating 51.6 W of fundamental wave single-frequency output.

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  • IPEN-DOC 27330

    FERREIRA, MERILYN S. ; PASK, HELEN M.; WETTER, NIKLAUS U. . Nd:YLF/KGW intracavity Raman laser in DBMC configuration at 1147 and 1163 nm in TEM00. In: CLARKSON, W. ANDREW (Ed.); SHORI, RAMESH K. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, February 1-6, 2020, San Francisco, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2020. p. 112590K-1 - 112590K-7. (Proceedings SPIE 11259, Solid State Lasers XXIX: Technology and Devices). DOI: 10.1117/12.2545092

    Abstract: A Nd:YLF / KGW intracavity Raman laser in DBMC (double-beam-mode-controlling) configuration has been investigated in this work. The fundamental wavelength laser was generated using a Nd:YLF crystal pumped in DBMC configuration generating an emission wavelength of 1053 nm in σ-polarization. A VBG (volume-Bragg-grating) equipped diode emitting at 797 nm was used as pump source. The KGW crystal has two strong Raman lines, 768 cm-1 and 901 cm-1, generating two Raman wavelengths at 1147 nm and 1163 nm, respectively. The DBMC technique allows to produce TEM00 stable output in a side-pumped configuration with no requirement to introduce any additional mode selection technique, thus achieving high efficiency for fundamental TEM00 operation. The high power density of the fundamental laser combined with intracavity Stokes conversion produces an efficient Raman laser. Allying both techniques, the Nd:YLF in DBMC configuration and the intracavity Raman generation, it was possible to generate an output power at 1163 nm of 3.2 W corresponding to a diode-to-Raman conversion efficiency of 8% with slope efficiency of 8.8 %. For the emission at 1147 nm, 3.5 W of output power was achieved with a diode-to-Raman conversion efficiency of 11% and slope efficiency of 9%. The beam quality was M2 =1.9 and 1.1 in the horizontal and vertical direction, respectively. This is, to our knowledge, the first report of a side-pumped Nd:YLF/KGW intracavity Raman laser in DBMC configuration.

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  • IPEN-DOC 27329

    NOGUEIRA, K.M. ; VARCA, J.O. ; LIMA, C.S.A. ; VARCA, G. ; LUGAO, A.B. ; FREITAS, L.F. . The effects gamma radiation dose on the swelling capacity of PVP/lignin hydrogels dressings for wound treatment. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 246-246.

    Abstract: Lignin is a carbon renewable source and has been widely explored in different areas in the last years, especially in the biomaterials field as dressings and other biomedical devices due its natural origin and low cost (1). Its chemical structure confers important properties to this macromolecule such as antioxidant capacity, UV protection and bactericidal activity (2,3). Polivinylpirrolidone (PVP) is a polymer widely applied for biomedical applications due to its relevant properties, such as the water absorption capacity, suitable mechanical properties for wound healing applications, and the capacity to originate hydrogels with different characteristics (4). Gamma radiation is a relevant option to produce biomedical devices, as the technology allows polymer crosslinking and sterilization in a single step (5). Two polymer solutions were prepared, PVP 10% (w, v) in distiled water (neutral pH) with poly(ethylene glycol) diacrylate (1.0% w/v) and lignin 6% (w, v) (pH > 13) and homogenized separately, until complete dissolution. The solutions were mixed in the follow ratios 95/5, 90/10 and 80/20, in which were added to a 2% (w, v) of agar and mixed at 70 ºC for 30 minutes. Samples were disposed in glass moulds and irradiated at 25, 50 and 100 kGy at dose rate of 5 kGy/h in a 60Co irradiator. Samples assessed by autoclave presented higher swelling than the PVP control, but lower gel fraction in comparison with the standard, except for formulation 90:10. Swelling and Gel Fraction were also evaluated by shaker at 37 ºC for 24 h. The results showed that the increase of dose decrease the swelling capacity and gel fraction decrease with the increase of lignin in the formulations. In general, the hydrogels irradiated at 25 and 50 kGy, except for formulation 80:20 at 25 kGy, presented good integrity and suitable results to be considered for the next steps of the study and are promising for biomedical application.

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  • IPEN-DOC 27328

    DE FREITAS, L.F. ; DA CRUZ, C.C.; VARCA, G. ; LUGAO, A.B. . The presence or absence of ethanol in radiolytic synthesis medium leads to different kinds of hybrid papain-gold nanoparticles. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 27-27.

    Abstract: Gold nanoparticles are widely used for a plethora of applications, however, the short and long term environmental impacts of those nanoparticles when they reach the soil, rivers, and sea have just recently been taken into consideration. Novel synthetic routes have been developed without the use of toxic reducing or capping agents so that the products are biocompatible and environment-friendly, in the so-called Green Nanotechnology. One of these methods is the radiolytic synthesis using gamma radiation, which does not require the use of any reducing agent. Different conditions in the synthesis medium can lead to different products, therefore the aim of this study was to investigate the effect of the presence of ethanol on the nanoparticles generated via radiolysis using gamma radiation. The synthesis medium consisted on a mixture of NaAuCl4 (5 x 10-4 mol L-1), isopropanol (0.2 mol-1); and papain as a stabilizer and coating agent (1 mg mL-1), with or without the presence of 20% ethanol. The samples were irradiated with 10 kGy in a gamma multipurpose irradiator (60Co source) and stored at 4 ºC until use. Their hydrodynamic diameter and zeta potential was assessed with a Zetasizer Nano ZS90 device (Malvern Instruments UK), and images of transmission electron microscopy (TEM) were taken in order to observe the real size and morphology of the nanoparticles in a 40,000X magnification. The presence of ethanol indeed leads to different kinds of nanoparticles. Their hydrodynamic diameter was 8.773 ± 2.3 nm (papain-AuNPs without ethanol) and 9.976 ± 2.9 nm (papain- AuNPs with 20% ethanol), and their zeta potentials were 34.4 ± 4,2 mV and 25.3 ± 3.58 mV, respectively. The TEM images revealed that when ethanol is absent, the nanoparticles formed consist on a gold core (approximately 5 nm in diameter) with papain coating. When ethanol is present, though, the nanoparticles consist on a papain core (approximately 10 nm) decorated with smaller gold nanoparticles. In conclusion, both protocols lead to stable nanoparticles with good control of size, especially in the absence of ethanol, but according to the desired applications, ethanol can be useful for the generation of nanoparticles with higher enzymatic activity from papain, i.e. proteolytic and permeation-enhancing activities.

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  • IPEN-DOC 27327

    BALOGH, T.S. ; KADLUBOWSKI, S.; BONTURIM, E. ; VARCA, G. ; LUGAO, A.B. . Synthesis and characterization of PVP nanogels prepared by gamma radiation using 60Co source. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 245-245.

    Abstract: Nanogels are promising and innovative systems in nanometer scale, with particle size range varying from 0 to 100 nm, of great potential in nanomedicine, pharmaceutics and bionanotechnology. They present several advantages such as capacity of injection into the circulation reaching target tissues and ability to deliver their payloads locally and intracellularly. Nanogels are defined as two-component system on nanometer scale consisting of a permanent three-dimensional network of linked polymer chains, and molecules of a solvent filling the pores of this network. They are formed by intramolecular crosslinking that can be achieved by the use of ionizing radiation, this method allows the formation of nanogels free of additives, rendering them non-toxic, a fundamental requirement for biomedical application. In this work, five samples of nanogels were developed using a 25 mM PVP solution. The samples were saturated with argon and prepared in multipurpose cobalt-60 gamma irradiator using doses of 1, 2, 5, 10 and 25 kGy at a dose rate of 10 kGy/hour corresponding, respectively, to samples A, B, C, D and E. These samples were morphologically characterized using atomic force microscopy (AFM) as well as the pristine PVP solution. The mean particle size of the samples as well as the determination of polydispersity index was performed in equipment Zetasizer Nano ZS - Malvern® and the determination of radius of gyration and molecular weight was realized in equipment Heleos - Wyatt®. The mean particle size of the samples A, B, C, D and E, were, respectively, 41.89, 46.85, 61.04, 62.79 and 62.11 nm and the mean particle size of the pristine PVP solution was 43.28 nm. The AFM results revealed the presence of spherical nanostructures in the samples prepared with dose equal to or more than 5 kGy (samples C, D and E). Under the conditions evaluated in the study the morphological characterization of the nanogels revealed that the doses of 5 kGy, 10 and 25 kGy are the most suitable doses for the nanogel formation as it led to spherical structures when compared to the other conditions assayed.

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  • IPEN-DOC 27326

    LIMA, C.S.A. ; VARCA, G. ; DE FREITAS, L.F. ; VARCA, J.O. ; LUGAO, A.B. . Natural polymer hydrogels with gold nanoparticles for bladder cancer chemotherapy delivery. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 127-127.

    Abstract: The treatment of bladder cancer is done by transurethral resection for tumor removal, followed by immune or chemotherapy intravesical, according to the stage of the disease. The main objective of this work was to develop and characterize strategies to increase the residence time and specificity of chemotherapy through the application of hydrogels for chemotherapy and /or immunotherapy administration. Natural polymers gellan gum and microcrystalline cellulose were chosen to prepare the hydrogels as they are already widely used in the biomedical area due to characteristics such as the absence of toxicity, high biocompatibility, and biodegradability. Papain-coated gold nanoparticles were added to the gels to promote chemo or immunotherapeutic permeation. Preliminary stability assays were carried out to evaluate the compatibility between the polymeric matrices and the gold nanoparticles. The systems were characterized by Scanning Electron Microscopy, and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The results allowed the identification of the polymer groups present in the formulations, as well as the evaluation of the interactions between the hydrogel network and the nanoparticles. The formulations were suitable for the proposed application.

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  • IPEN-DOC 27325

    BATISTA, J.G.S. ; LUGAO, A.B. ; DA CRUZ, C.C.; DE FREITAS, L.F. ; SANTOS, L.O. ; RODRIGUES, A.S.. Nanotecnologia verde: síntese de nanopartículas de ouro utilizando extrato de Annona muricata L.. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 29-29.

    Abstract: O câncer está entre as doenças com maior índice de mortalidade, com mais de 100 tipos diferentes ocorrendo devido a mutações no material genético das células. É a terceira principal causa de morte em todo o mundo após doenças cardiovasculares e infecciosas. Além disso, percebe-se cada vez mais que muitas das doenças se devem ao “estresse oxidativo” que resulta de um desequilíbrio entre a formação e a neutralização de espécies oxidantes. O estresse oxidativo é iniciado pelos radicais livres, que buscam estabilidade através do pareamento de elétrons com macromoléculas biológicas, como proteínas, lipídios e DNA, em células humanas saudáveis e causam danos às proteínas e ao DNA, juntamente com a peroxidação lipídica. Essas mudanças contribuem para o câncer, aterosclerose, doenças cardiovasculares, envelhecimento e doenças inflamatórias. Todas as células são expostas ao estresse oxidativo e, portanto, a oxidação e os radicais livres desempenham um papel importante no desenvolvimento do câncer e na carcinogênese.Portanto, ainda estão sendo feitos esforços para procurar substâncias eficazes que ocorrem naturalmente e que possam impedir, desacelerar ou reverter o desenvolvimento do câncer. Plantas medicinais têm um lugar especial na gestão do câncer. Diversos estudos de pesquisa sobre o câncer foram realizados utilizando plantas medicinais tradicionais, em um esforço para descobrir novos agentes terapêuticos que não possuem efeitos secundários associados aos presentes agentes quimioterápicos. Estudos utilizando extrato de Annona muricata L., popularmente conhecida como araticum, demonstraram potencial ação anti-inflamatória e anticâncer, devido suas propriedades antioxidante e imunológica. O objetivo do presente trabalho foi sintetizar nanopartículas de ouro utilizando o extrato seco de Annona muricata L. e verificar suas propriedades físico-químicas, como tamanho, formato e estabilidade. E assim unir as propriedades do araticum com as das nanopartículas de ouro que possuem aplicações na terapia e diagnóstico de câncer. Os resultados obtidos, demonstram que é possível sintetizar nanopartículas de ouro com potencial aplicação na medicina utilizando o extrato de araticum. A caracterização foi realizada por meio das técnicas de espectrofotometria UV-Vis, espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM). O estudo de estabilidade in vitro foi realizado misturando-se a solução de nanopartículas de ouro com NaCl, histidina, cisteína, BSA, pH 5, 7 e 9. As nanopartículas apresentaram tamanho médio de 15 nm por TEM e tamanho hidrodinâmico médio de 30 nm por DLS. No teste de estabilidade in vitro, as nanopartículas de ouro sintetizadas com o extrato seco de araticum apresentaram estabilidade em todos os meios testados por até 14 dias, não havendo diminuição na absorbância no comprimento de 525 nm, que é característico do dipolo gerado pela ressonância plasmônica de superfície em nanopartículas de ouro.

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  • IPEN-DOC 27324

    SILVA, C.A.J. ; BRAGUIN, L.N.M. ; VIVEIROS, B.G. ; BERBEL, L.O. ; ROSSI, J.L. ; COSTA, I. ; SAIKI, M. . Estudo do comportamento frente à corrosão da liga de magnésio AZ31 de uso em implantes temporários utilizando soluções simuladoras de fluidos corpóreos. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 158-158.

    Abstract: Atualmente, ligas de magnésio estão ganhando grande interesse para aplicações médicas devido a sua propriedade de degradação no corpo humano, principalmente para aplicações de interesse como stents cardiovasculares e próteses ortopédicas. Estes implantes temporários fornecem uma estabilidade mecânica necessária para o reparo e corroem completamente após o tempo de vida útil e fim do tratamento. Contudo, uma dificuldade na aplicação destes materiais na indústria de biomateriais é a corrosão antecipada e precoce à cura celular. Amostras da liga de magnésio AZ31 foram cortadas em lascas e a técnica escolhida para análise química elementar foi a Análise por Ativação com Nêutrons (NAA). Irradiações de curta e longa duração foram realizadas nas amostras juntamente com padrões sintéticos no reator IEA-R1 em um fluxo de nêutrons térmicos abaixo de 4,0x1012 n cm-2s-1. Concentrações dos elementos As, La, Mg, Mn, Na, Sb e Zn foram determinadas na liga AZ31, calculadas pelo método comparativo. Para os ensaios de corrosão, as amostras foram limpas com álcool etílico, acetona e água purificada MilliQ por agitação ultrassônica, e, em seguida foram lixadas com lixas de SiC com granulometria de #500, #800, #1200, #2000 e #4000. Testes de visualização em ágar-ágar e imersão foram realizados em solução de cloreto de sódio 0,90 % (massa), solução tampão de fosfato (PBS) e solução simuladora de fluidos corpóreos (SBF) utilizando fenolftaleína como indicador ácido-base. A observação das superfícies das amostras, antes e após exposição às soluções, foi realizada por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A superfície também foi observada após remoção dos produtos de corrosão por desmutting e irradiação para análise quantitativa pela técnica NAA. Visualizações em gel ágarágar revelaram aumento do pH local proveniente da liberação de íons hidroxila da reação catódica e menor liberação de íons ocorreu em SBF em comparação às soluções de NaCl e PBS. As micrografias da superfície evidenciaram a formação instantânea de uma camada de produtos de corrosão após uma hora de ensaio e o desmutting revelou microcavidades caracterizadas por pites.

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  • IPEN-DOC 27323

    BRAGUIN, L.N.M. ; SILVA, C.A.J. ; BERBEL, L.O. ; COSTA, I. ; SAIKI, M. . Estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 utilizado como implante ortopédico. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 156-156.

    Abstract: O aço inoxidável austenítico ISO 5832-1 utilizado como biomaterial é muito aplicado na área de ortopedia, especialmente na fabricação de implantes, como substituição temporária ou permanente de estruturas ósseas. Este aço apresenta biocompatibilidade, alta resistência mecânica, resistência à corrosão e baixo custo quando comparado a outros biomateriais, como ligas de titânio e de Cr-Co. O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência à corrosão localizada do aço inoxidável ISO 5832-1 utilizado em implantes ortopédicos por ensaios eletroquímicos em duas soluções diferentes. Este estudo é de grande interesse para avaliar a corrosão dos implantes metálicos que podem prejudicar a estrutura do biomaterial e liberar produtos de corrosão nos fluidos corpóreos causando possíveis reações biológicas adversas. A determinação dos elementos químicos da composição do aço inoxidável austenítico ISO 5832- 1 foi realizada por análise por ativação com nêutrons (NAA). Para estas análises foram obtidas lascas deste material. Cerca de 50 mg de amostra foram pesadas em envelopes de polietileno e irradiados junto com padrões sintéticos de elementos. Irradiações de curta e longa duração foram realizadas no reator nuclear de pesquisa, IEA-R1, utilizando um fluxo de neutrons térmicos de cerca de 4,5 x 10^12 n cm^-2 s^-1. Para os ensaios eletroquímicos, as amostras de liga foram lixadas com lixas de SiC de granulometria #320, #500, #1200, #2000 e #4000 e polidas com pasta de diamante de 1μm. As medidas de potencial de circuito aberto e polarização potenciodinâmica catódica e anódica foram realizadas em solução de 0,90 % (massa) de NaCl e de solução simuladora de fluido corpóreo (SBF). A alta resistência à corrosão deste aço foi atribuída à formação de filme de óxido passivo que reduz a taxa de corrosão, dificultando o transporte de íons metálicos e de elétrons, que provocam a possível liberação de íons tóxicos para o corpo humano.

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  • IPEN-DOC 27322

    ALCANTARA, M.T.S. ; OLIVEIRA, M.J.A. ; LIERMANN, G.M. ; LUGAO, A.B. . Efeito do CMC no intumescimento de curativos de hidrogel à base de PVP com nanoprata. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 48-48.

    Abstract: Hidrogéis de PVP são redes poliméricas tridimensionais, hidrofílicas, que apresentam propriedades de intumescimento e biocompatibilidade o que favorece seu uso como curativos. Por propiciar umidade no leito da ferida mantém o ambiente ideal para cicatrização, além de não aderir a ela. Por outro lado as nanopartículas de prata apresentam propriedades antimicrobianas e antiinflamatórias e o uso de radiação ionizante permite a reticulação e esterilização simultânea do curativo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do CMC no intumescimento de curativos de hidrogel com 22 e 80 ppm de nanopartículas de prata, reticulado por radiação ionizante, assim como avaliar a resistência mecânica dos curativos estudados. Os curativos foram avaliadas a partir de ensaios de fração gel, intumescimento e resistência mecânica. Os resultados indicaram um aumento importante no intumescimento do curativo com a adição de CMC, principalmente para o curativo com maior concentração de nanoprata, porém um menor grau de reticulação e consequentemente redução da sua resistência mecânica.

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  • IPEN-DOC 27321

    MAZIERO, J.S. ; ROGERO, S.O. ; DAMASCENO, K.C. ; ORMENIO, M.B. ; CAVALCANTE, A.K. ; MARTINI, G.A. ; BATISTA, J.G.S. ; KATTI, K.V.; LUGAO, A.B. ; ROGERO, J.R. . Avaliação da toxicidade de nanopartículas de prata estabilizadas com goma arábica. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Proceedings... 2019. p. 403-413.

    Abstract: As nanopartículas de prata (NPAg), devido a seus diversos atributos (formato variado, elevada área superficial e alto poder bactericida), vem sendo amplamente utilizadas em diversos setores da indústria. Esta utilização abrangente, tem provocado grande preocupação, quanto aos impactos e riscos potenciais que as NPAg podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Este trabalho teve como objetivo verificar a toxicidade de uma amostra de NPAg estabilizada com Goma Arábica e reduzida com Tri-Alanina, utilizando ensaios in vitro e in vivo. O teste in vitro de citotoxicidade, foi realizado seguindo a norma ISO 10993 - 5, em células da linhagem NCTC-L929; os ensaios in vivo de ecotoxicidade aguda, de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 12713, utilizando como organismo teste a Daphnia similis; e embriotoxicidade aguda de acordo com o protocolo da OECD 236, utilizando como organismo teste o Danio rerio. Os resultados obtidos foram: IC50 de 2,61 mg L-1, CE50 de 6,55 μg L-1 e CL50 de 673 μg L-1. Os organismos aquáticos apresentaram maior sensibilidade às NPAg do que as células em cultura, elevando a importância de se realizar mais estudos em várias espécies de interesse biológico. Além disso, mostra-se necessário verificar o descarte apropriado dessas nanopartículas, visto que no Brasil ainda não há legislações que quantifiquem os limites permissíveis para esse descarte.

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  • IPEN-DOC 27320

    CAVALCANTE, A.K. ; BATISTA, J.G.S. ; MAZIERO, J.S. ; ROGERO, S. ; ROGERO, J.R. ; VIVEIROS, W.; KATTI, K.; LUGAO, A.B. ; ALAVARSE, R.D.. Avaliação da toxicidade in vitro e in vivo das nanopartículas de ouro reduzidas e estabilizadas com mangiferina e resveratrol. In: WORKSHOP DE BIOMATERIAIS, ENGENHARIA DE TECIDOS E ORGÃOS ARTIFICIAIS, 6th, October 29-31, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 35-35.

    Abstract: As nanopartículas de ouro (AuNPs) com diferentes tamanhos e formas têm sido amplamente estudadas em todo o mundo. A síntese de AuNPs geralmente envolve agentes de redução e solventes que apresentam problemas relacionados à toxicidade. A fim de resolver esta questão, metabólitos presentes em diversos extratos de plantas tem sido explorados para a preparação de diferentes nanopartículas. Pesquisadores mostraram que alguns fitoquímicos, como a mangiferina (MGF) e resveratrol (RESV), além de reduzirem e estabilizarem as AuNPs, são capazes de funcionalizá-las. O aumento na produção e utilização das nanopartículas tem provocado grande preocupação quanto aos impactos e riscos potenciais que estas podem causar ao meio ambiente e à saúde humana. Desta forma, o estudo teve como objetivo avaliar o nível de toxicidade das AuNPs, reduzidas e estabilizadas com MGF e RESV in vitro e in vivo, comparando-as com o método clássico de síntese de AuNPs, descrito por Turkvich, no qual o citrato de sódio é o agente redutor e estabilizante (CITR-AuNPs). Foi realizado o ensaio de citotoxicidade de acordo com a International Standard Organization (ISO 10993-5, 2009) e o ensaio de toxicidade aguda em embriões de Zebrafish (FET TEST), de acordo com o protocolo da OECD nº 236. Zebrafish é um importante modelo animal utilizado nas áreas de biologia do desenvolvimento, genética e biomedicina e é utilizado em ensaios ecotoxicológicos. Como o zebrafish apresenta 70% de similaridade genética com humanos, assim como similaridades fisiológicas e anatômicas, este modelo pode ser usado para prever efeitos de toxicidade em humanos. Além de alta taxa reprodutiva e rápido desenvolvimento embrionário, a espécie apresenta grande sensibilidade quando exposta a produtos químicos, sendo capaz de absorver rapidamente os compostos que são diretamente adicionados à água e acumulá-los em vários tecidos. O organismo é de fácil obtenção, gerenciamento e de baixo custo. Tanto as nanopartículas reduzidas e estabilizadas com MGF e RESV, quanto os redutores, não apresentaram citotoxicidade, porém as CITR-AuNPs apresentaram IC50 de 180 μg.mL-1. Em relação ao FET TEST, a taxa de letalidade dos organismos expostos a MGF e MGF-AuNPs, ambas na concentração de 350 μg.mL-1, foi de 12% e 5% respectivamente. Já a taxa de letalidade dos organismos expostos ao RESV na concentração de 165 μg.mL-1, foi de 17.5%. A CL50 obtida das RESV-AuNPs foi de 14.55 μg.mL-1, nas concentrações de 82.5 e 165 μg.mL- 1, observou-se atraso estatísticamente significativo da eclosão dos organismos, no período de 72 horas pós fecundação. A taxa de letalidade dos organismos expostos ao citrato de sódio e CITR-AuNPs, ambas na concentração de 250 μg.mL-1, foi de 3.75% e 16.25% respectivamente. Não foram encontrados valores de CL50 nas concentrações testadas das nanopartículas, exceto RESV-AuNPS. Nanopartículas com maiores concentrações do que as testadas não apresentam estabilidade, tendendo a aglomeração e precipitação.

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  • IPEN-DOC 27319

    BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) . Anais do I Fórum on-line de Tecnologias da Luz na Saúde. São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. 89 p.

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  • IPEN-DOC 27318

    FOLHADELLA, KELLY C.F.; SILVA, IVES C. da; FREITAS, ANDERSON Z. de ; YOSHIMURA, TANIA M. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; MONTALLI, VICTOR; GARCEZ, AGUINALDO S.; NUNEZ, SILVIA C.. Estudo dose-resposta da atuação do laser de baixa potência sobre processo inflamatório induzido por carragenina em Zebrafish. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 65-65.

    Abstract: INTRODUÇÃO. A Fotobiomodulação (FBM) é uma modalidade terapêutica que apresenta ampla gama de aplicações clínicas e seus mecanismos de atuação na inflamação ainda são objeto de investigação em diferentes tipos de modelos experimentais. O zebrafish é um modelo animal amplamente utilizado pela indústria farmacêutica para investigação da resposta inflamatória frente a diferentes fármacos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é estabelecer um modelo de estudo da FBM em zebrafish após indução de processo inflamatório. METODOLOGIA: Após aprovação pelo comite de ética (CEUA 336/2017) os animais foram divididos em grupos a saber G1 sem intervenção, G2 Injeção de solução salina na cavidade celomática, G3 injeção de 3,5% de solução de carragenina na cavidade celomática, G4, G5 e G6 injeção de 3,5% de solução de carragenina na cavidade celomática e irradiação com laser de λ=660nm, com 100mW entregando 3J, 4J e 20J de energia respectivamente. Imagens de tomografia por coerência óptica (OCT) e histologia foram realizados em diferentes momentos para avaliação dos efeitos. RESULTADOS: Os resultados observados por OCT apresentam evolução do quadro inflamatório após irradiação, confrontando os dados da OCT com os achados histológicos a energia de 20J apresentou o melhor resultado na resolução do edema e da resposta inflamatória promovida pela carragenina. CONCLUSÃO: O zebrafish pode ser um novo modelo de estudo para investigação dos efeitos da FBM e devido a suas características a adequação das dosimetrias para este modelo animal merecem mais investigação.

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  • IPEN-DOC 27317

    SAUTER, ISMAEL P. ; YOSHIMURA, TANIA M. ; KLINGBEIL, MARIA F.G. ; MATHOR, MONICA B. ; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeitos da luz sobre a proliferação e diferenciação de células mesenquimais em tenócitos. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 52-52.

    Abstract: INTRODUÇÃO. Os avanços na área de tecnologias baseadas em luz vêm contribuindo fortemente para o desenvolvimento da medicina regenerativa. Assim, a aplicação da luz de baixa irradiância (LBI) em diferentes regimes de irradiação poderia estimular a proliferação e acelerar a diferenciação de células-tronco mesenquimais (CTMs) em tenócitos, que poderiam ser utilizados na construção de um tendão artificial para reparação de lesões tendíneas. OBJETIVO: Avaliar os efeitos de diferentes comprimentos de onda na proliferação e diferenciação de células mesenquimais em tenócitos. METODOLOGIA: A confirmação da pluripotência das células foi realizada através de citometria de fluxo. Células-tronco humanas derivadas de tecido adiposo (Parecer CEP: 3.596.852) foram isoladas e colocadas em meio de cultura contendo ou não fatores de diferenciação para tenócitos. As células foram irradiadas a cada 48 h, durante 9 dias, com diferentes diodos emissores de luz (LEDs): azul (λ=450 ± 10 nm), verde (λ=520 ± 10 nm) e vermelha (λ=660 ± 10 nm), com irradiância de 23,3 mW/cm2 durante 17 min e 10 s, entregando uma densidade de energia de 24 J/cm2 por sessão. O grupo controle não recebeu tratamento. Após o quinto e o nono dia, foi verificada a proliferação celular por cristal violeta e ensaio de MTT, bem como a diferenciação em tenócitos por microscopia de fluorescência. RESULTADOS: Observou-se um aumento na proliferação celular quando usado o LED de emissão vermelha. Os LEDs de emissão azul e verde mostraram viabilidade celular semelhante ou abaixo do grupo controle. Por outro lado, embora todos os comprimentos de onda tenham promovido marcação positiva para colágeno Tipo I e colágeno tipo III, o LED de emissão vermelha apresentou maior densidade celular. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que o LED de emissão vermelha, nas condições deste estudo, é capaz de aumentar a proliferação celular e contribuir para melhor diferenciação de CTMs em tenócitos.

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  • IPEN-DOC 27316

    PEREIRA, SAULO T. ; SILVA, CAMILA R. ; BERNARDES, EMERSON S. ; NASCIMENTO, SOFIA ; RIBEIRO, MARTHA S. . Efeitos da fotobiomodulação em células de tumor de mama murino após única exposição. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 48-48.

    Abstract: INTRODUÇÃO: O câncer é um problema de saúde pública mundial, sendo considerado a segunda maior causa de morte no mundo. Tumores sólidos possuem como particularidade um ambiente em hipóxia, que está associada à invasão tecidual, formação de metástases e resistência a terapias. A fotobiomodulação (FBM), por outro lado, vem sendo utilizada nas áreas da saúde como uma abordagem não invasiva e custo-efetiva para doenças de etiologias variadas. No entanto, seus efeitos em células tumorais são controversos. OBJETIVO: Avaliar o efeito de uma única exposição de FBM em três diferentes densidades de energia na atividade mitocondrial e viabilidade celular de células de tumor de mama em condições de hipóxia e normóxia. METODOLOGIA: Células de tumor de mama murino (4T1) foram semeadas em placas de 96 poços na concentração de 1 x 104 e mantidas em incubadora overnight. Após adesão, as células foram incubadas em condições de hipóxia (1% de oxigênio) ou normóxia (condições normais de oxigênio), a 37ºC e 5% de CO2. Para a FBM, foi utilizado um LED (660 ± 20 nm) com irradiância de 40 mW/cm². As placas foram divididas em grupos: G0 (não recebeu energia), G4 (4 J/cm2), G12 (12 J/cm2) e G20 (20 J/cm2). A atividade mitocondrial foi avaliada pelo método MTT e a viabilidade celular, pelo vermelho neutro. RESULTADOS: Células irradiadas com 20 J/cm² apresentaram significativa redução na viabilidade celular em condições de normóxia. Em condições de hipóxia, não foram observadas diferenças estatísticas significantes entre os grupos. Todos os grupos mostraram atividade mitocondrial similar em condições de normóxia e hipóxia. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que a maior densidade de energia promoveu redução da viabilidade de células de tumor de mama após única exposição de FBM.

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  • IPEN-DOC 27315

    NOVAES, GABRIEL A.; BLANK, MARCEL H.; SOUSA, RAPHAELLA G.B.; LEITE, ROBERTA F.; LOSANO, JOÃO D.A.; RIBEIRO, MARTHA S. ; PEREIRA, RICARDO J.G.. Efeitos da terapia fotodinâmica nos espermatozoides de galos domésticos. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 54-54.

    Abstract: INTRODUÇÃO: A avicultura brasileira destaca-se no cenário mundial, uma vez que o Brasil é o segundo maior produtor e o maior exportador de carne de frango. Portanto, biotecnologias que otimizem este tipo de criação são extremamente relevantes, destacando-se a inseminação artificial. Todavia, em virtude da cloaca ser uma via comum ao ejaculado e às excretas, altos graus de contaminação são frequentemente observados no sêmen de aves. Para contornar esta situação muitos diluidores de sêmen para aves possuem antibióticos, uma prática que vem sendo abolida da produção animal. Uma alternativa à antibioticoterapia utilizada em diversos âmbitos da saúde é a terapia fotodinâmica (PDT), uma vez que atua em diferentes microrganismos (bactérias, fungos, protozoários...), inclusive nos multirresistentes. Todavia, esta é uma técnica pouco explorada na reprodução, provavelmente pelo espermatozoide ser uma célula sensível ao estresse oxidativo. OBJETIVO: avaliar os impactos da PDT nos principais parâmetros de qualidade espermática de galos domésticos (CEUA n° 3579040418). Para isso, primeiramente estudou-se os efeitos de diferentes concentrações de Azul de Metileno (AM - 5 a 150 μM) na motilidade e na progressividade dos espermatozoides. RESULTADOS: Os resultados demonstraram que, tanto concentrações baixas quanto elevadas, não inviabilizam a motilidade dos espermatozoides, em contrapartida concentrações superiores a 25 uM mostraram-se extremamente prejudiciais à progressividade. Visto isso, decidiuse dar início às irradiações utilizando uma concentração intermediária de 10 uM. As amostras seminais foram irradiadas através do equipamento Led Box 660 ŋm por 30, 60, 120 e 180s nas irradiâncias de 44.3, 28.98 e 17.35 mW/cm². CONCLUSÃO: A partir dos resultados observou-se que, independente do tempo e da irradiância, os parâmetros espermáticos mais impactados pela PDT são a motilidade e a progressividade, enquanto a integridade da membrana e do acrossoma e a atividade mitocondrial, apesar de mais baixas que a do grupo controle, mantiveram-se em valores aceitáveis.

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  • IPEN-DOC 27314

    SILVA, MATEUS R.; CASTRO, PEDRO A.A. ; SILVA, TANIA M.; ZEZELL, DENISE M. ; DAMIAO, ALVARO J.; CANEPPELE, TACIANA M.F.; GONÇALVES, SERGIO E.P.. Avaliação da redução da desmineralização do esmalte submetido à irradiação com Nd:YAG laser, associada ou não a fotoabsorvedor. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 20-20.

    Abstract: INTRODUÇÃO: A prevalência de lesões de mancha branca varia entre 50% e 97% em pacientes ortodônticos. Abordagens terapêuticas, voltadas à prevenção dessas lesões, como a irradiação do esmalte com Nd:YAG laser, são de extrema importância para a prática clínica atual pois independem da colaboração do paciente. OBJETIVO: Avaliar parâmetros do Nd:YAG laser, associados ou não a fotoabsorvedor (FA), na redução da desmineralização em esmalte. METODOLOGIA: Foram obtidos 80 espécimes de esmalte bovino (6 mm de diâmetro e 2 mm de altura), que tiveram a metade de suas superfícies protegidas como controle. Realizaram-se leituras iniciais de Microdureza (KHN) e FTIR, e 8 grupos (n=10) foram obtidos de acordo com os tratamentos: G1 (controle -): sem tratamento; G2 (controle +): flúor; G3 (Nd:YAG 60 mJ / pulso, 10Hz, 48 J / cm2, não contato (NC)); G4 (FA + Nd:YAG 60 mJ); G5 (Nd:YAG 80 mJ / pulso, 10Hz, 64 J / cm2, NC); G6 (FA + Nd:YAG 80 mJ); G7 (Nd:YAG 100 mJ/pulso, 10Hz, 80 J/cm2, NC); G8 (FA + Nd:YAG 100 mJ). Foi realizado ciclo de des-remineralização; seguido de leituras de interferômetria (INT), KHN e FTIR. RESULTADOS: Os dados de KHN foram submetidos a ANOVA 2 fatores (laser e FA); Tukey e Dunnett 5%. Houve menor perda de KHN nos grupos com FA comparados aos grupos sem FA e em G8 comparado aos demais grupos experimentais. Os dados do FTIR foram submetidos ao t-Student 5%. Comparadas com G2 foram encontradas maiores concentrações de carbonato em G4, G6 e G8; de fosfato em G8; menor concentração de Amida I em G8 e maior relação carbonato/fosfato em G4 e G6. Os dados de INT foram submetidos à RM-ANOVA três fatores 5%. CONCLUSÃO: O FA reduziu a desmineralização; o Nd:YAG laser 100mJ com FA foi tão eficaz quanto flúor na redução da desmineralização.

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  • IPEN-DOC 27313

    JUNIOR, CLAUDIO M.; ZAMATARO, CLAUDIA B. ; CARVALHO, VICTORIA G.; SILVA, MATEUS R.; ZEZELL, DENISE M. ; SCAPIN, MARCOS A. ; GONÇALVES, SERGIO E.P.. Avaliação in vitro do teor de cálcio e fósforo em dentina humana submetida a radiação ionizante in vivo. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 33-33.

    Abstract: INTRODUÇÃO: Câncer de cabeça e pescoço é um problema de saúde pública. A radioterapia é uma opção de tratamento, capaz de promover maior preservação de tecidos e estruturas adjacentes. Entretanto, comorbidades ocorrem, causando alterações em tecidos da cavidade oral. O entendimento da etiologia das cáries de radiação ainda é um tema complexo no atendimento destes pacientes. OBJETIVO: Realizar a validação de uma metodologia de análise quantitativa in vitro de Fósforo (P) e Cálcio (Ca) na dentina humana submetida a radioterapia. METODOLOGIA: Após aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa (parecer 3.842.547) foram utilizados 12 dentes extraídos oriundos de pacientes submetidos a radioterapia (~0,07 kGy) por câncer de cabeça e pescoço. As amostras de dentina foram preparadas e analisadas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura com Energia Dispersiva de Raios X (MEV/EDS). RESULTADOS: A metodologia proposta teve seus resultados comparados aos resultados obtidos pela espectroscopia de Fluorescência de Raios X e validada em termos de precisão e exatidão por meio de testes estatísticos sugeridos pelo documento DOQ-CGCRE-008 do INMETRO e teste Z-score. A precisão, em termos do desvio padrão relativo (RSD%) acessado de P e Ca, foi de 2,6 e 3,2%, respectivamente. A aceitabilidade calculada pelo teste de HORRAT (𝐻𝑂𝑅) mostrou que ambos valores são ≤ 2 (1,3 e 1,6 para P e CA, respectivamente), indicando que a precisão é satisfatória. A exatidão acessada de P e Ca, em termos de erro relativo (ER%), foi de 2,6 e 1,8%, respectivamente. A aceitabilidade, calculada pelo teste Z-score (score-score), apresentou valores entre 1,0 e 0,5 para P e CA, respectivamente, com a exatidão também considerada satisfatória. CONCLUSÃO: Conclui-se ser possível quantificar in vitro o Fósforo e o Cálcio na dentina humana por MEV/EDS, com parâmetros de precisão e exatidão satisfatórias para a técnica.

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  • IPEN-DOC 27312

    DONATO, MARESSA ; SAUTER, ISMAEL P. ; CASADEI, BRUNA R.; ITRI, ROSANGELA; RIBEIRO, MARTHA S. . Ação do azul de metileno associado à luz de emissão vermelha em membrana reconstituída a partir de isolados de membrana de Leishmania amazonensis. In: BAPTISTA, ALESSANDRA (Ed.); NUNEZ, SILVIA C. (Org.); BAPTISTA, ALESSANDRA (Org.); GARCEZ, AGUINALDO (Org.); SILVA, JULIANA P. (Org.); SILVA, CAMILA R. (Org.); CABRAL, FERNANDA V. (Org.); YOSHIMURA, TANIA M. (Org.); RIBEIRO, MARTHA S. (Org.) FÓRUM ON-LINE DE TECNOLOGIAS DA LUZ NA SAÚDE, 1st, May 28-30, 2020, São Paulo, SP. Abstract... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2020. p. 12-12.

    Abstract: INTRODUÇÃO: A leishmaniose é uma importante doença negligenciada causada por protozoários do gênero Leishmania, que pode ser transmitida pela picada de flebotomíneos. O tratamento convencional da leishmaniose envolve o uso de fármacos que promovem efeitos clínicos adversos e resistência ao tratamento. Assim, o desenvolvimento de novas técnicas para o tratamento desta doença são cruciais. Recentemente, tem havido um interesse crescente na aplicação de terapia fotodinâmica (PDT) na leishmaniose cutânea, que tem mostrado bons resultados e parece ser bem tolerada pelos pacientes. OBJETIVO: Desenvolver um protocolo para produzir vesículas gigantes de membrana plasmática (GPMVs) a partir da membrana de promastigotas de Leishmania amazonensis e verificar os efeitos da PDT mediada por azul de metileno (AM) em GPMVs de L.amazonensis. METODOLOGIA: A extração da membrana dos parasitas foi feita por centrifugações com diferentes gradientes de sacarose. Dosagem de fosfato e proteína foi realizada para confirmar a extração da membrana. As GPMVs foram então preparadas pela técnica de eletroformação usando diferentes freqüências e tensões. As GPMVs reconstituídas foram observadas em microscópio óptico invertido em contraste de fase. Na sequência, as GPMVs foram diluídas em solução de glicose 0,2 M contendo AM para uma concentração final de 50 μM. Em seguida, foram acondicionadas em uma câmara de observação e levadas ao microscópio.A irradiação foi feita com a lâmpada de mercúrio de 103 W do microscópio, usando um filtro apropriado para a fotoativação do AM (lexc= 665 nm). RESULTADOS: Foi observada perda de contraste da GPMV depois de 210 s de exposição à luz devido à troca de solução interna (sacarose) e externa (glicose), indicando formação de poros na vesícula. CONCLUSÃO: Nós fomos capazes de desenvolver um protocolo para formação de GPMVs de L. amazonensis, que mostraram poros após PDT, sugerindo alterações na permeabilidade da membrana.

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  • IPEN-DOC 27311

    SILVA, ANA T.; SILVA, THYAGO B.; BAPTISTA, ALESSANDRA; ARAKI, ANGELA; KFOURI-SIRIANI, LUCIANA; RIBEIRO, MARTHA S. ; NUNEZ, SILVIA C.; NAVARRO, RICARDO S.. Terapia fotodinâmica antimicrobiana no biofilme em crianças com atividade de doença cárie. In: MALDONADO, ERICA (Org.); PINHEIRO, JULIANA H.P.A. (Org.); BRENNECKE, KATHERY (Org.); AMARAL, MARCELLO M. (Org.); NAVARRO, RICARDO S. (Org.); MOLINA, TALITA dos S. (Org.) ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 13., 8 de novembro, 2019, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo, SP: Universidade Brasil, 2019. p. 55-55.

    Abstract: A cavidade bucal apresenta microrganismos que colonizam a superfície dos dentes, periodonto e tecidos moles em equilíbrio dinâmico com o meio. Na ocorrência de um desequilíbrio- disbiose podem ocorrer condições que favorecem o surgimento de doença cárie e periodontal. Tal desequilíbrio pode ser causado por alta frequência no consumo de sacarose, hábitos de higiene incorretos, alterações salivares, condições sistêmicas. Pacientes infantis, hospitalizados, com dificuldades motoras, com doenças sistêmicas ou uso de medicações com repercussão salivar apresentam mais fatores de risco para ocorrência de doença cárie. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) promove a formação de espécies reativas de oxigênio a partir de um fotossensibilizador, luz laser ou LED com comprimento de onda específico e oxigênio. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da TFDa na redução de microrganismos no biofilme utilizando diferentes par6ametros (energias/tempo) de irradiação. Foram selecionadas 15 crianças com atividade de doença cárie, divididas aleatoriamente em 3 grupos: coleta de biofilme na vestibular do dente 16 ou 26 antes e após a realização dos procedimentos: Controle (C)- orientação de higiene e dieta (OHD), TFDa (3 min) e TFDa (6 min)- OHD + irrigação com uma seringa de 3 mL da solução de azul de metileno (AM) (50 μM), tempo de pré irradiação (TPI= 3 min) e irradiação com Laser (MM OPTICS) (vermelho =640±30 nm, P=240 mW) por 3 mim (86,4 J/cm²) ou 6 min (172,8 J/cm²), com ponteira apropriada para irradiação intra-oral posicionando na entrada da boca. Amostras do biofilme coletadas com swab estéril foram submetidas ao processamento microbiológico e contagem das UFC. Os resultados mostram efetiva e densidade de energia dependente ação antimicrobiana da TFDa (p< 0,05). Pode-se concluir que a densidade de energia é um parâmetro importante na efetividade da TFDa em biofilme dental.

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  • IPEN-DOC 27310

    BARZI, LUCAS C.; PRATA, ANA P.; MARTINS, MARIA I.; NASCIMENTO, FERNANDO C. . Modificação de emulsão acrílica PVA premium com compostos biodegradáveis. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE TINTAS; EXPOSIÇÃO INTERNACIONAL DE FORNECEDORES PARA TINTAS, October 1-3, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 135-135.

    Abstract: As tintas utilizadas na construção civil possuem diversas formulações a partir da utilização de resinas, pigmentos, cargas, solventes e aditivos. Como forma de inovação e possível redução de custo, a utilização de resíduos biodegradáveis é uma das formas de contribuir para a melhoria do desempenho e para a sustentabilidade ambiental. O trabalho teve como objetivo estudar a incorporação de fibras de resíduos vegetais, no caso a casca de arroz e a fibra de coco. A metodologia utilizada na pesquisa foi de Estudo de Caso. Primeiramente preparou-se a matéria prima, envolvendo as etapas de: secagem e posterior moagem das fibras para redução de seu tamanho. Houve também a caracterização das partículas obtidas após seu preparo por meio de análise granulométrica e por fim a adição de 1%, 2% e 3% da biomassa de resíduos, em volume, na tinta branca de emulsão PVA Premium. De acordo com as análises de aspecto, optou-se por não continuar a utilização da fibra de coco. A partir das amostras que continham casca de arroz foram utilizados os seguintes ensaios de qualidade: Aspecto, viscosidade, massa específica, poder de cobertura de tinta seca e úmida, teor de sólidos, resistência à abrasão, tempo de secagem, microbiológicos, pH: observa-se que, inclusive, alguns destes são exigidos pelo Inmetro para a comercialização do produto. Dentre os resultados obtidos, destaca-se se a tinta se manteve dentro dos padrões especificados. Diante dos resultados, conclui-se que a casca de arroz, possui uma alta funcionalidade contribuindo para a manutenção das propriedades da tinta, além de agregar qualidade no produto final, tornando-o mais sustentável e de baixo custo.

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  • IPEN-DOC 27309

    NASCIMENTO, FERNANDO C. ; NASCIMENTO, LUIZ F.N.; CALVO, WILSON A.P. . Melhoria das propriedades em emulsões acrílicas aditivadas com dispersões celulósicas processadas por feixe de elétrons associadas à ACV e Economia Circular / Improvement of acrylic emulsions properties additivated with celulosic dispersions processed by electron beam associated with LCA and Circular Economy. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE TINTAS; EXPOSIÇÃO INTERNACIONAL DE FORNECEDORES PARA TINTAS, October 1-3, 2019, São Paulo, SP. Abstract... 2019. p. 41-41.

    Abstract: Um dos grandes desafios das empresas é a destinação dos seus resíduos industriais. No mercado de tintas e materiais celulósicos a realidade não é diferente. Aliado às pressões em busca da proteção e preservação dos recursos naturais, há necessidade que empresas busquem soluções sustentáveis através do desenvolvimento de tecnologias limpas, envolvendo o conceito da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da Economia Circular ao inserir no ciclo técnico os resíduos dos processos industriais. O presente projeto teve por objetivo propor a utilização de uma dispersão aquosa de resíduos industriais celulósicos, tratada por feixe de elétrons, como aditivo a uma tinta imobiliária à base de emulsão acrílica, com a finalidade de melhorar as suas propriedades do ponto de vista técnico, econômico, ambiental e social. A metodologia está baseada em um estudo de caso, fruto da parceria com empresas multinacionais renomadas nos respectivos seguimentos industriais, tendo como referencial os padrões do Programa Setorial de Qualidade (PSQ) da ABRAFATI, além de normas nacionais e internacionais. As amostras são preparadas por meio de dispersões aquosas de resíduos celulósicos moídos. Na sequência, estas são processadas por feixe de elétrons com doses absorvidas na faixa de 5 kGy , 25KGy e 50 kGy. As dispersões assim produzidas são utilizadas como aditivos na elaboração das tintas de emulsão acrílica imobiliárias nas proporções: 0% (controle), 1%, 2%,3%, 5% e 10% de resíduos celulósicos em massa. Os resultados iniciais são animadores e vislumbram o sucesso dessa pesquisa inovadora. Na fase inicial os resultados das propriedades foram: a) poder de cobertura úmida (NBR 14943) com média dos resultados de 93,55%, acima da especificada que é 90%; b) peso específico, com valor médio encontrado de 1,35, já a especificação é de 1,20 a 1,50; e c) aspecto, com resultado plenamente satisfatório. Há outros ensaios sendo realizados e mensurados: d) resistência à abrasão sem pasta abrasiva (NBR10578); e) poder de cobertura seca (NBR 14942); f) cor (NBR 10577); g) resistência à radiação UV (NBR 15380); h) resistência ao Intemperismo por Xênon Test (ASTM D2565 e ASTM G155); e i) aplicação ao intemperismo natural. Conclui-se que o projeto possui viabilidade técnica, econômica, ambiental e social, por meio da aplicação da tecnologia de radiação com feixe de elétrons. Trata-se de uma solução inovadora, limpa e sustentável, ao atender os requisitos do PSQ.

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  • IPEN-DOC 27308

    CORREA, E. ; BOSCH-SANTOS, B. ; SALES, T. ; CABRERA-PASCA, G.; CORREA, B.S.; NETO, O.F. ; CARBONARI, A.W. ; OLESHKO, V.; DENNIS, C.. RE-doped Fe3O4 (RE = Eu, Gd, Er) nanoparticles for nanothermometry. In: ANNUAL CONFERENCE ON MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS, 64th, November 4-8, 2019, Las Vegas, Nevada, USA. Abstract... 2019. p. 90-90.

    Abstract: Temperature affects every physical system, chemical reaction, and biological process. A new method, magnetic nanothermometry, is being explored to measure temperature throughout a volume. This method uses large changes in magnetization as function of temperature, which cannot be obtained with current magnetic nano-objects (MNO). To get a large magnetization change we have examined the magnetic properties of RE-doped Fe3O4 (RE = Eu, Gd, Er) MNO. Samples were synthesized by co-precipitation. For the doped material, RE+3 were chosen in order to replace the Fe+3 in the (Fe+2)(Fe+3)2O4 structure. Structural characterization was performed by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Hyperfine interaction parameters as a function of temperature (300 K to 873 K) were obtained by perturbed angular g-g correlation (PAC) spectroscopy using 111In(111Cd) as probe nuclei. To fit the PAC spectra, the 111Cd probes were considered to occupy three sites: tetrahedral, octahedral, and a third site where the probes are located at the nanoparticle surface [1]. The hyperfine magnetic field Bhf was calculated using the Larmor equation, and its behavior as a function of temperature follows a Brillouin-type transition. For example, the Curie temperature (TC) obtained for 5% Er-doped was approx. 846 K (FIG. 1), which is higher than the expected TC for pure Fe3O4 (approx. 722 K) [2]. Magnetization as a function of temperature shows a 70 % change in magnetization around 100 K for Er-doped Fe3O4 (FIG.2), which is an improvement in temperature on pure Fe3O4 (below 50 K) [3]. Current work is focused on correlating the temperature range in which the magnetization change occurs and determining if it depends on the dopant element.

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  • IPEN-DOC 27307

    PEREIRA, L.F. ; SCALISE, L.M. ; MESTNIK-FILHO, J. ; FERREIRA, W.L. ; GONÇALVES, V.C. ; CARBONARI, A.W. . Investigation of local magnetic properties of CeCd as a function of the unit cell volume by means of first principles calculations. In: ANNUAL CONFERENCE ON MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS, 64th, November 4-8, 2019, Las Vegas, Nevada, USA. Abstract... 2019. p. 752-753.

    Abstract: In the work here reported magnetic hyperfine field (Bhf) at Cd site as well as the cerium magnetic moment (m-Ce) were calculated from simulation of the CeCd compound in many different unit cell volumes. Results are compared with the experimental values of Bhf (5.10 T) obtained with Perturbed Angular Correlation spectroscopy measurements [1] and m-Ce from magnetization measurements. The electronic structure calculations of the CeCd cubic cells (under normal conditions the space group is Pm-3m) were performed using density functional theory implemented on ELK and WIEN2k codes with “full-potential linearized augmented plane wave” method and the local density or generalized gradient approximations to estimate exchange-correlation energy. Three methodologies were carried out in our simulations: just spin polarized (SP); spin-orbit coupling (SO); and, SO plus ad hoc U parameter to treat the strong correlation in the cerium 4f shell. The cell energy (CE), m-Ce and Fermi-contact contribution (BFc) of Cd-Bhf from electrons (labelled core and valence) inside the atomic spheres and others quantities were calculated for volume fractions varying from -14% to 5% of the experimental unit cell volume, in steps of 1%. The smallest energy and bestest Cd-Bhf agreement were reached when the volume is compressed by 12%. Results are discussed in terms of Ce-4f electron (de)localization and its strong correlation as well as hybridization effects between Cd and Ce observed through density of states plots to understand the dependence of Cd-BFc with the compression and relaxation of the cell. A brief comparison of Cd-BFc for 3 the methodologies and m-Ce and Cd-BFc versus volume (SP calculation) from WIEN2k are presented.

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  • IPEN-DOC 27306

    CORREA, E. ; BOSCH-SANTOS, B.; SAXENA, R.N. ; CABRERA-PASCA, G.; CARBONARI, A.W. . Effects of an external magnetic field on the hyperfine parameters in RE2O3 (RE = Gd, Er) nanoparticles measured by perturbed angular correlation spectroscopy. In: ANNUAL CONFERENCE ON MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS, 64th, November 4-8, 2019, Las Vegas, Nevada, USA. Abstract... 2019. p. 329-330.

    Abstract: The RE2O3 (RE = rare-earth) oxides present three different structures depending on the RE ionic radii: hexagonal (A-type), monoclinic (B-type) or cubic (C-type). In the latter, RE ions occupy two non-equivalent cation sites: asymmetric 24d sites and symmetric 8b sites. Gd2O3 and Er2O3 crystallize in this structure and have a paramagnetic behavior, although Er2O3 also orders antiferromagnetically below 4 K. Due to the high magnetic moment of Gadolinium ions, Gd3+ chelates have been used as a contrast agent for magnetic resonance imaging[1]. An investigation of the localized magnetic moment behavior on Gd and Er sites in Gd2O3 and Er2O3 nanoparticles (NPs), within an atomic resolution, under the influence of an external magnetic field (EMF), is very necessary mainly because the high neutron absorption cross-section of Gd prevents the use of neutron diffraction[ 2]. In this paper, hyperfine interactions, measured by Perturbed Angular Correlation (PAC) spectroscopy using 111In→111Cd as probe nuclei, were used to investigate the behavior of each RE site in Gd2O3 and Er2O3 NPs with and without the application of an EMF of 0.5 T. NPs were synthesized by thermal decomposition and characterized by transmission electron microscopy and X-ray diffraction. Results show that the contribution of RE atoms at 24d sites is invariant with temperature whereas the contribution from RE atoms at 8b sites is so that the hyperfine magnetic field (Bhf) increases in Er2O3 and decreases in Gd2O3 when temperature decreases indicating an opposite alignment of Gd magnetic moments at the 8b symmetric sites.

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  • IPEN-DOC 27305

    CABRERA-PASCA, G.; BOSCH-SANTOS, B. ; BURIMOVA, A. ; CORREA, E.; CARBONARI, A.W. . Effect of the magnetic impurity on the charge diffusion in highly dilute Ce doped LaMnO3. In: ANNUAL CONFERENCE ON MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS, 64th, November 4-8, 2019, Las Vegas, Nevada, USA. Abstract... 2019. p. 207-207.

    Abstract: LaMnO3+δ is a complex oxide, which, depending on the oxygen excess concentration δ, presents different crystalline structure and interesting magnetic and electric properties such as colossal magnetoresistance, polaron dynamics, multiferroic behavior, and charge-orbital ordering. This complexity requires different characterization techniques to draw a picture as complete as possible allowing a good understanding of these phenomena. Here, we have used the perturbed angular correlation (PAC) technique to measure hyperfine interactions at La and Mn sites of LaMnO3+δ (δ ~0.15) using 140Ce (at La sites) and 111Cd (at both La and Mn sites) as probe nuclei in order to investigate within an atomic scale the magnetic and electric interactions in this compound. Results show that 111Cd nuclei occupy quite high symmetric local sites in agreement with a rhombohedral structure. The magnetic hyperfine field (Bhf) measured with 111Cd at La sites is very small (Bhf = 0.40 T) due to the supertransferred magnetic field from Mn neighbors through oxygen orbitals. On the other hand, 140Ce nuclei at La sites present a saturation field of around 3.7 T much higher than that expected for La sites (due to the weak transfer field by superexchange mechanism). In addition, for temperature range above the magnetic ordering (200-300 K) a dynamic hyperfine interaction was observed characterized by the attenuation parameter λ(T) whose temperature dependence allowed to determine the activation energy (Ea) associated to the polaron diffusion, as displayed in Fig. 1.

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.