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  • IPEN-DOC 22665

    FRANKLIN, R.L.; SILVA, S.A.; FAVARO, D.I.T. ; LUIZ-SILVA, W.. Trace and some rare earth elements distribution in a sediment profile from Jurumirim Reservoir, São Paulo State, Brazil: total content and extracted phases. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 309, n. 1, p. 439-451, 2016. DOI: 10.1007/s10967-016-4785-6

    Abstract: Vertical distribution of some rare earth elements (REEs) and trace elements through a Jurumirim Reservoir sediment core is presented. REE fractionation using BCR sequential extraction protocol was performed to verify REE mobility in the environment. Three steps (exchangeable, reducible, oxidizable) and residual fractions were studied and REE distribution for each was evaluated by ICP-MS. REEs showed a higher affinity for the reducible phase. Instrumental neutron activation analysis was also applied to sediment samples to determine the total mass fraction for some REE (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb, and Yb). The diagrams normalized to chondrite values were used for a REE distribution pattern evaluation.

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  • IPEN-DOC 22660

    PEREIRA, JONATHAS X.; AZEREDO, MARIA C.B.; MARTINS, FELIPE S.; CHAMMAS, ROGER; OLIVEIRA, FELIPE L.; SANTOS, SOFIA N.; BERNARDES, EMERSON S. ; EL-CHEIKH, MARCIA C.. The deficiency of galectin-3 in stromal cells leads to enhanced tumor growth and bone marrow metastasis. BMC Cancer, v. 16, n. 1, 2016. DOI: 10.1186/s12885-016-2679-1

    Abstract: Background: Galectin-3 is a multifunctional β-galactoside-binding lectin that once synthesized, is expressed in the nucleus, cytoplasm, cell surface and in the extracellular environment. Because of its unique structure, galectin-3 can oligomerize forming lattice upon binding to multivalent oligossacharides and influence several pathologic events such as tumorigenesis, invasion and metastasis. Methods: In our study, balb/c Lgals3+/+ and Lgals3−/− female mice were inoculated in the fourth mammary fat pad with 4T1 breast cancer cell line. The primary tumor, inguinal lymph nodes and iliac bone marrow were evaluated 15, 21 and 28 days post-injection. The primary tumor growth was evaluated by measuring the external diameter, internal growth by ultrasound and weight of the excised tumor. The presence of cancer cells in the draining lymph nodes and iliac crest bone marrow were performed by immunohistochemistry, PCR and clonogenic metastatic assay. Results: In this study we demonstrated that the deletion of galectin-3 in the host affected drastically the in vivo growth rate of 4T1 tumors. The primary tumors in Lgals3−/− mice displayed a higher proliferative rate (p < 0,05), an increased necrotic area (p < 0,01) and new blood vessels with a wider lumen in comparison with tumors from Lgals3+/+ mice (P < 0,05). Moreover, we detected a higher number of 4T1-derived metastatic colonies in the lymph nodes and the bone marrow of Lgals3−/− mice (p < 0,05). Additionally, healthy Lgals3−/− control mice presented an altered spatial distribution of CXCL12 in the bone marrow, which may explain at least in part the initial colonization of this organ in Lgals3−/− injected with 4T1 cells. Conclusions: Taken together, our results demonstrate for the first time that the absence of galectin-3 in the host microenvironment favors the growth of the primary tumors, the metastatic spread to the inguinal lymph nodes and bone marrow colonization by metastatic 4T1 tumor cells.

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  • IPEN-DOC 22652

    VARCA, G.H.C. ; KADLUBOWSKI, S.; WOLSZCZAK, M.; LUGAO, A.B. ; ROSIAK, J.M.; ULANSKI, P.. Synthesis of papain nanoparticles by electron beam irradiation – A pathway for controlled enzyme crosslinking. International Journal of Biological Macromolecules, v. 92, p. 654-659, 2016. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2016.07.070

    Abstract: Crosslinked enzyme aggregates comprise more stable and highly concentrated enzymatic preparationsof current biotechnological and biomedical relevance. This work reports the development of crosslinkednanosized papain aggregates using electron beam irradiation as an alternative route for controlledenzyme crosslinking. The nanoparticles were synthesized in phosphate buffer using various ethanol con-centrations and electron beam irradiation doses. Particle size increase was monitored using dynamiclight scattering. The crosslinking formation by means of bityrosine linkages were measured by fluores-cence spectra and the enzymatic activity was monitored using Na-Benzoyl-dl-arginine p-nitroanilidehydrochloride as a substrate. The process led to crosslinked papain nanoparticles with controlled sizesranging from 6 to 11 nm depending upon the dose and ethanol concentration. The irradiation atmosphereplayed an important role in the final bioactivity of the nanoparticles, whereas argon and nitrous oxidesaturated systems were more effective than at atmospheric conditions in terms of preserving papain enzy-matic activity. Highlighted advantages of the technique include the lack of monomers and crosslinkingagents, quick processing with reduced bioactivity changes, and the possibility to be performed inside thefinal package simultaneously with sterilization.

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  • IPEN-DOC 22650

    ZAVALA-LAGUNES, EDGAR; RUIZ, JUAN-CARLOS; VARCA, GUSTAVO H.C. ; BUCIO, EMILIO. Synthesis and characterization of stimuli-responsive polypropylene containing N-vinylcaprolactam and N-vinylimidazole obtained by ionizing radiation. Materials Science and Engineering C, v. 67, p. 353-361, 2016. DOI: 10.1016/j.msec.2016.05.044

    Abstract: Polypropylene films were grafted with thermo-responsive N-vinylcaprolactam and pH-responsive Nvinylimidazole polymers by means of gamma radiation using pre-irradiation and direct methods, in order to functionalize the films with thermo- and/or pH-responsiveness. The dependence of grafting yield on parameters such as co-monomer concentration, pre-irradiation dose, temperature, and reaction time was evaluated. The samples were characterized by Fourier transform infrared and X-ray photoelectron spectroscopies, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, swelling studies in different solvents, and water contact angle. The grafted copolymers presented thermo- and pH-sensitiveness, highlighting their potential as advanced biomaterials, capable of providing adequate environment for hosting and sustained release of antimicrobial drugs bearing cationic moieties, such as groups of diclofenac, while still exhibiting good cytocompatibility.

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  • IPEN-DOC 21894

    FONSECA, ANA C.M. . Processos de obtenção e caracterização físico-química de quitinas e quitosanas extraídas dos rejeitos da indústria pesqueira da região de Cananéia – SP / Obtaining processes and physicochemical characterization of chitin and chitosan extracted of the fishing industry waste of Cananeia-SP region . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 112 p. Orientador: Nelson Batista de Lima.

    Abstract: A quitina é o principal produto obtido do processamento das cascas de crustáceos. Esse biopolímero e o seu derivado, quitosana, têm despertado grande interesse comercial em virtude das possibilidades de aplicações que possuem. O gerenciamento desses resíduos e dos subprodutos gerados nas etapas no processo de obtenção pode ser considerado um modelo de biorrefinaria. A implementação de plantas para extração de quitina e quitosana é um desafio, uma vez que a demanda produtiva deve ser atendida sem causar danos ao meio ambiente. Uma grande variedade de quitosanas com diferentes propriedades físicoquímicas podem ser obtidas variando-se as condições de reação. Essas propriedades dependem da origem da matéria-prima, do seu grau médio de desacetilação, distribuição média dos grupos acetil ao longo da cadeia principal e da sua massa molecular média. Os fornecedores de quitosana comercial geralmente não mencionam a procedência da matéria-prima e pouca ou nenhuma informação é fornecida acerca do seu processamento. Sendo assim, as características e a reatividade do produto final podem variar gerando resultados não reprodutíveis. No presente estudo, foi utilizada a biomassa oriunda de rejeitos da indústria pesqueira de camarão da região de Cananéia SP. As amostras de - quitina foram obtidas por dois procedimentos diferentes: no primeiro, P1, as cascas de camarão após passar pelo pré-tratamento (lavagem, secagem e moagem) foram desproteinizadas para retirada das proteínas em hidróxido de sódio (NaOH) diluído nas concentrações 2%, 5% e 10% e desmineralizadas em ácido clorídrico (HCl) a 20% (v/v) para retirada dos carbonatos; no segundo procedimento, P2, essas etapas foram invertidas. A biomassa resultante foi desacetilada com hidróxido de sódio concentrado a 30%, 40% e 50% em tempos que variaram de 2 a 6 horas. As principais propriedades físico-químicas das amostras de quitosanas obtidas foram determinadas utilizando a espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) para a determinação do grau médio de acetilação, GA, e a técnica de titulação ácido-base mensurada por condutimetria foi utilizada para comparar os resultados; a viscosimetria capilar para a determinação da massa molar média viscosimétrica, Mv , e a difração de raios X (DRX) para avaliar o grau médio de cristalinidade, X. Além disso, foram empregadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para análises morfológicas dos materiais obtidos e a espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) para análise química das quitosanas. O GA e o X das amostras diminuíram à medida em que o tratamento se tornou mais vigoroso, enquanto a Mv aumentou. O procedimento 2 foi o mais viável por eliminar a etapa de despigmentação, pois originou amostras com tonalidade mais clara e fáceis de pulverizar.

    Palavras-Chave: infrared spectrometers; fourier transformation; x-ray diffraction; fluorescence spectroscopy; scanning electron microscopy; chemical radiation effects; chemical physics; fishing industry; industrial wastes; waste processing; solid wastes; site characterization; sodium hydroxides; recycling; mucopolysaccharides; polysaccharides; chitin; brazil

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  • IPEN-DOC 21901

    YOVANOVICH, MARCOS . Oxidação eletroquímica do ácido fórmico em eletrólito ácido e básico utilizando eletrocatalisadores PtBi/C e PdBi/C preparados pelo método de redução via borohidreto de sódio adição rápida / Electrochemical oxidation of formic acid in acid and alkaline electrolyte using electrocatalysts PtBi/C and PdBi/C prepared via sodium borohydride reduction method in a fast manner . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 71 p. Orientador: Almir Oliveira Neto.

    Abstract: PtBi/C e PdBi/C foram preparados em diferentes razões atômicas (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50) pelo método de redução via borohidreto de sódio (com adição total da solução de borohidreto em uma única etapa) utilizando H2PtCl6.6H2O, Pd(NO3)2, (BiNO3)3.5H2O como fonte de metais, Vulcan® (XC72-Cabot) como suporte de carbono e com uma carga metálica correspondente a 20% em massa. Os eletrocatalisadores obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e voltametria cíclica (VC). A atividade dos diferentes materiais preparados para a oxidação eletroquímica do ácido fórmico foi realizada em eletrólito ácido e alcalino utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica, e cronoamperometria. Para estes estudos foi utilizado a técnica do eletrodo de camada fina porosa. A caracterização eletroquímica permitiu comparar o desempenho eletroquímico da platina e paládio, além de avaliar o benefício da presença do bismuto nas razões atômicas propostas. Os difratogramas de raio-X (DRX) confirmaram para todos os compostos de PtBi/C e PdBi/C a formação da estrutura cúbica de face centrada (cfc) característicos da rede cristalina da platina e do Paládio respectivamente. Outros picos encontrados foram associados a presença de fases de óxido de bismuto em ambos os compostos, PtBi/C e PdBi/C. A microscopia eletrônica de transmissão (MET) indicou que a presença de maiores teores de bismuto não acarretaram em aumento do tamanho médio da partícula. Os resultados eletroquímicos em meio alcalino indicaram que ainda é necessário uma otimização da concentração de ácido fórmico para que possamos observar melhores resultados quanto à adição de bismuto na platina ou paládio, no entanto os estudos em meio ácido mostraram o efeito benéfico da adição de bismuto tanto para platina quanto para o paládio.

    Palavras-Chave: borohydrides; hydrogen compounds; sodium hydroxides; vulcan facility; formic acid; reduction; electrolytes; electrocatalysts; x-ray diffraction; transmission electron microscopy; cyclic accelerators; electrochemical coating; bismuth oxides; platinum oxides; palladium oxides

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  • IPEN-DOC 21898

    LIMA FILHA, ELIANA R. . Otimização de parâmetros de transferência in vivo do gene do hormônio de crescimento visando a correção fenotípica de camundongos anões / Optimization of in vivo transfer parameters of the growth hormone gene aiming at the phenotypic correction of dwarf mice . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Cibele Nunes Peroni.

    Abstract: A deficiência de hormônio de crescimento (DGH) é tratada convencionalmente com repetidas injeções do hormônio recombinante. Este trabalho teve como objetivo estabelecer uma alternativa de tratamento baseada na transferência dos genes do hormônio de crescimento humano (hGH) ou de camundongo (mGH), em camundongos anões lit/lit ou lit/scid, mediante administração de DNA plasmidial associada à eletrotransferência, com a finalidade de atingir a máxima recuperação de crescimento em comparação ao camundongo normal (catch-up growth). Inicialmente foi realizada a administração do plasmídeo contendo o gene do mGH no músculo quadríceps exposto ou tibial anterior (TA) não exposto. Utilizando diferentes condições de eletrotransferência, baseadas em pulsos alternados de baixa (100 V/cm) e alta (1000 V/cm) voltagem (HV/LV, HV/8LV) ou em pulsos seguidos de baixa voltagem (8 pulsos de 150 V/cm), o músculo TA na condição HV/LV apresentou os maiores níveis de expressão de mGH: 6,7 ± 2,5 ng/mL. O tempo de exposição e a quantidade da enzima hialuronidase (HI) necessária para a eletrotransferência foram também analisados. O tempo de 30 minutos e a dose de 20 U de HI proporcionaram os melhores resultados de expressão. Diferentes quantidades de DNA foram também testadas, mas a administração de 50 &mu;g DNA/animal foi confirmada como a melhor. Na padronização do volume de solução do plasmídeo administrado no TA, foi observado que a injeção de 20 &mu;L de DNA apresentou expressão significativamente maior da proteína em comparação a de 10 &mu;L. Buscando uma maior expressão de GH, foi realizado experimento adicionando poli-L-glutamato ao diluente do DNA, comparando também diferentes condições de eletrotransferência (HV/LV e 375 V/cm). A condição de 375 V/cm, sem a adição do polímero, proporcionou as maiores concentrações, tanto de hGH como de mGH, no soro de camundongos lit/scid e lit/lit, respectivamente. Quando utilizados 3 pulsos de 375 V/cm e a administração do plasmídeo com o gene do mGH em dois locais de cada músculo TA, foram obtidos os mais altos níveis de expressão atingindo 14,7 ± 3,7 ng mGH/mL. Estes foram os parâmetros utilizados em um bioensaio, no qual foi também determinada a medida do comprimento inicial e final do fêmur por radiografia. Neste bioensaio de 36 dias, a curva de crescimento dos camundongos lit/lit tratados foi similar a de camundongos heterozigotos não tratados e os níveis de mGH do grupo DNA foram significativamente maiores (P<0,0002) em relação ao grupo controle. Os camundongos tratados também apresentarem concentração de mIGF-I no soro superior a do grupo controle. Considerando os parâmetros de crescimento avaliados, o grupo tratado com DNA apresentou percentuais de incremento altamente significativos em relação ao grupo controle, com P<0,001 para o peso corpóreo e P<0,002 para o comprimento do corpo, da cauda e para ambos os fêmures, com valores de catch-up da ordem de 79% para o comprimento dos fêmures. Podemos concluir que foi estabelecida uma metodologia eficiente de transferência gênica não viral, que poderá levar a uma completa normalização de crescimento de camundongos anões mediante utilização de animais mais jovens, como mencionado na literatura e em trabalho recente do nosso grupo.

    Palavras-Chave: biological repair; in vivo; mice; somatostatin; hormones; gene therapy; immunotherapy; gene amplification; gene recombination; growth factors; dna repair; dna damages; electromagnetic interactions; bioassay; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 22655

    SARCINELLI, MICHELLE A.; ALBERNAZ, MARTA de S.; SZWED, MARZENA; ISCAIFE, ALEXANDRE; LEITE, KATIA R.M.; JUNQUEIRA, MARA de S.; BERNARDES, EMERSON S. ; SILVA, EMERSON O. da; TAVARES, MARIA I.B.; SANTOS-OLIVEIRA, RALPH. Nanoradiopharmaceuticals for breast cancer imaging: development, characterization, and imaging in inducted animals. OncoTargets and Therapy, v. 9, p. 5847-5854, 2016. DOI: 10.2147/OTT.S110787

    Abstract: Monoclonal antibodies as polymeric nanoparticles are quite interesting and endow this new drug category with many advantages, especially by reducing the number of adverse reactions and, in the case of radiopharmaceuticals, also reducing the amount of radiation (dose) administered to the patient. In this study, a nanoradiopharmaceutical was developed using polylactic acid (PLA)/polyvinyl alcohol (PVA)/montmorillonite (MMT)/trastuzumab nanoparticles labeled with technetium-99m (99mTc) for breast cancer imaging. In order to confirm the nanoparticle formation, atomic force microscopy and dynamic light scattering were performed. Cytotoxicity of the nanoparticle and biodistribution with 99mTc in healthy and inducted animals were also measured. The results from atomic force microscopy showed that the nanoparticles were spherical, with a size range of ~200–500 nm. The dynamic light scattering analysis demonstrated that over 90% of the nanoparticles produced had a size of 287 nm with a zeta potential of -14,6 mV. The cytotoxicity results demonstrated that the nanoparticles were capable of reaching breast cancer cells. The biodistribution data demonstrated that the PLA/PVA/MMT/trastuzumab nanoparticles labeled with 99mTc have great renal clearance and also a high uptake by the lesion, as ~45% of the PLA/PVA/MMT/trastuzumab nanoparticles injected were taken up by the lesion. The data support PLA/PVA/MMT/trastuzumab labeled with 99mTc nanoparticles as nanoradiopharmaceuticals for breast cancer imaging.

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  • IPEN-DOC 22653

    SILVA, HEURISON S.; LOPES, FABIO J.S. ; MIRANDA, PAULO B.. Molecular ordering of PAH/MA-co-DR13 azopolymer layer-by-layer films probed by second-harmonic generation. Journal of Chemical Physics, v. 145, n. 10, p. 104902-1 - 104902-9, 2016. DOI: 10.1063/1.4962341

    Abstract: Molecular orientation within azopolymer thin films is important for their nonlinear optical properties and photonic applications. We have used optical second-harmonic generation (SHG) to study the molecular orientation of Layer-by-Layer (LbL) films of a cationic polyelectrolyte (poly(allylamine hydrochloride)) and an anionic polyelectrolyte containing azochromophore side groups (MA-co- DR13) on a glass substrate. The SHG measurements indicate that there is a preferential orientation of the azochromophores in the film, leading to a significant optical nonlinearity. However, both the signal strength and its anisotropy are not homogeneous throughout the sample, indicating the presence of large orientational domains. This is corroborated with Brewster angle microscopy. The average SHG signal does not increase with film thickness, in contrast to some reports in the literature, indicating an independent orientational order for successive bilayers. Analyzing the SHG signal as a function of the input and output polarizations, a few parameters of the azochromophore orientational distribution can be deduced. Fitting the SHG signal to a simple model distribution, we have concluded that the chromophores have an angular distribution with a slight in-plane anisotropy and a mean polar angle ranging from 45◦ to 80◦ with respect to substrate normal direction, with a relatively large width of about 25◦. These results show that SHG is a powerful technique for a detailed investigation of the molecular orientation in azopolymer LbL films, allowing a deeper understanding of their selfassembling mechanism and nonlinear optical properties. The inhomogeneity and anisotropy of these films may have important consequences for their applications in nonlinear optical devices.

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  • IPEN-DOC 22647

    GUEDES-SILVA, CECILIA C.; FERREIRA, THIAGO dos S. ; CARVALHO, FLAVIO, M.S.; PAULA, CAROLINA M. de ; OTUBO, LARISSA . Influence of alumina phases on the molybdenum adsorption capacity and chemical stability for 99Mo/99mTc generators columns. Materials Research, v. 19, n. 4, p. 791-794, 2016. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2015-0560

    Abstract: Technetium-99m is the clinically most used radionuclide worldwide. Although many techniques can be applied to separate 99Mo and 99mTc, the most commonly used method is the column chromatography with alumina as stationary phase. However, the alumina nowadays used has limited adsorption capacity of molybdate ions which implies the need to develop or improve materials to produce high specific activity generators. In this paper, alumina was obtained by a solid state method and heat treatments at different conditions. The powders had a microstructure with porous particles of γ, δ, θ and α-Al2O3 phases as well as specific surface area between 36 and 312 m2 g-1. Most interesting results were reached by powders calcined at 900oC for 5 hours which had high chemical stability and a molybdenum adsorption capacity of 92.45 mg Mo per g alumina.

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  • IPEN-DOC 22128

    BERENGUER, ISABELLE O. ; OLIANI, WASHINGTON L. ; PARRA, DUCLERC F. ; KOMATSU, LUIZ G.H. ; SANTOS, VINICIUS J. dos; LINCOPAN, NILTON; LUGAO, ADEMAR B. ; RANGARI, VIJAYA K.. Fabrication of gamma-irradiated polypropylene and AgNPs nanocomposite films and their antimicrobial activity. In: CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BAI, CHENGUANG (Ed.); ESCOBEDO, JUAN P. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); LI, JIAN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); PENG, ZHIWEI (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.) CHARACTERIZATION OF MINERALS, METALS, AND MATERIALS. 145th . ANNUAL MEETING & EXIBITION, February 14-18, 2016, Nashville, Tennessee, USA. Proceedings... New York: Wiley , 2016, 2016. p. 143-150.

    Palavras-Chave: polypropylene; nanocomposites; silver; nanoparticles; silicon

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  • IPEN-DOC 22635

    SILVA, FLAVIA R.O.; LIMA, NELSON B. ; GUILHEN, SABINE N. ; COURROL, LILIA C.; BRESSIANI, ANA H.A. . Evaluation of europium-doped HA/'beta'TCP ratio fluorescence in biphasic calcium phosphate nanocomposites controlled by the pH value during. Journal of Luminescence, v. 180, p. 177-182, 2016. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.08.030

    Abstract: Europium-doped hydroxyapatite (HA), beta-tricalcium phosphate (β-TCP) and biphasic phosphate nanopowders were synthesized by co-precipitation method and their crystal structures and fluorescence properties were investigated depending on the pH of the starting solution. In the range of pH 6–10, HA and β-TCP phases coexist. The β-TCP proportion increased as the pH of the solution decreased, while HA yields decreased. At pH below 6, monophasic β-TCP powder was obtained after thermal treatment. In particular, HA and β-TCP can be used as luminescent materials when activated by Eu3þ ions in substitution of Ca2þ ions. Herein, the Eu3þ ions doped HA and β-TCP phase composition were analyzed in order to investigate the fluorescence emission of the HA, β-TCP and biphasic compounds. Eu-doped HA exhibited a red-orange emission at 575 nm with several minor peaks at 610–640 nm, while Eu-doped β- TCP had an unexpected strong red emission at 610–620 nm and a secondary band at 590–600 nm. In fact, the Eu:β-TCP integrated emission area is almost 20-fold higher than Eu:HA for the same europium ion concentration. These results demonstrate the potential of Eu:β-TCP as biomarker for medical applications, as drug release and targeting based on their luminescent properties

    Palavras-Chave: evaluation; doped materials; europium; apatites; calcium phosphates; phosphates; fluorescence; synthesis; nanocomposites; ph value

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  • IPEN-DOC 22707

    AGUIAR, A.A. ; LIMA, N.B. de ; BRAGA, F.J.C. ; ROSSI, W. ; COUTO, A.A. ; BALDAN, R.. Evaluation of biomimetic coatings on femtosecond laser treated alumina and alumina-zirconia composite surfaces. In: OCHSNER, ANDREAS (Ed.); ALTENBACH, HOLM (Ed.). Machining, joining and modifications of advanced materials. Singapura: Springer, 2016. p. 141-157,

    Abstract: The effect of texturing Al2O3 and Al2O3/ZrO2 surfaces using fem- 7 tosecond laser has been evaluated in terms of the roughness, wettability and 8 microstructure of the substrate to increase growth efficiency and adhesion of 9 hydroxyapatite. Femtosecond laser treatment of these materials causes phase 10 transformation from alpha-alumina to gamma-alumina. Heat effects during fem- 11 tosecond laser treatment causes the grains to be in the nanometer scale. Without 12 heat effects, the grains are in the micrometer scale. The use of femtosecond laser 13 permits control of the surface roughness of the alumina specimens. The higher the 14 femtosecond laser energy, the higher is the wettability of the specimen and the total 15 surface energy. Specimens with laser textured surfaces upon immersion in 1.5 SBF 16 for 6 and 15 days revealed apatite layers well bonded to the substrate and without 17 detachment. The adhesion of apatite to surfaces of specimens that were not textured 18 with femtosecond laser was inadequate

    Palavras-Chave: evaluation; coatings; lasers; aluminium oxides; zinc oxides; composite materials; surfaces; roughness; wettability; microstructure; substrates; apatites

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  • IPEN-DOC 22636

    ZAHARESCU, TRAIAN; KAYAN, LUDMILA I.P.; LUNGULESCU, MARIUS E.; PARRA, DUCLERC F. ; LUGAO, ADEMAR B. . EPDM recycling assisted by 'gamma'-processing. Iranian Polymer Journal, v. 25, n. 8, p. 725-730, 2016. DOI: 10.1007/s13726-016-0460-6

    Observação: Erratum anexado. Iranian Polymer Journal, v. 26, n. 1, p. 91-91, 2017. DOI: 10.1007/s13726-016-0494-9

    Abstract: The integration of waste ethylene-propylenediene terpolymer ( EPDM), containing carbon black into pristine EPDM can be achieved by gamma-irradiation as a versatile procedure to process ethylene-propylene elastomers. The presence of acrylic acid in the material formulation allows the formation of intermolecular bridges by threefold increase in gel content. The possibility of achieving greater stability by the addition of acrylic acid in EPDM systems was analyzed. The start materials were EPDM containing 30 and 50 phr of EPDM powder loaded with 40 phr of carbon black aged by pre-exposure to electron beam irradiation. The advanced gamma-irradiation exceeding 100 kGy represented the optimal radiation processing condition. Two procedures of chemiluminescence under isothermal and non-isothermal regimes for the evaluation of radiation stability were applied on gamma-irradiated samples. The thermal strength of irradiated samples was characterized based on the radiolysis mechanism of EPDM. The variation in the activation energy required for the thermal oxidation of these samples and the modification in gel contents due to the gelation action of acrylic acid were presented for the validation of proposed recycling radiochemical technique. Charlesby-Pinner representation provided different values for the ratios between radiochemical yields of cross-linking and scission, proving that the presence of acrylic acid promoted the conversion of EPDM wastes into valuable materials.

    Palavras-Chave: ethylene propylene diene polymers; recycling; gamma radiation; irradiation; radiolysis; elastomers; stability; acrylic acid

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  • IPEN-DOC 22640

    ANTEBI, URI ; MATHOR, MONICA B. ; SILVA, ANDRE F. da; GUIMARAES, RODRIGO P.; HONDA, EMERSON K.. Effects of ionizing radiation on proteins in lyophilized or frozen demineralized / Efeitos da radiação ionizante nas proteinas presentes em ossos humanos desmineralizados liofilizados ou congelados. Revista Brasileira de Ortopedia, v. 51, n. 2, p. 224-230, 2016. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.rboe.2016.02.006 2255-4971

    Abstract: The aim was to study the effects of application of ionizing radiation (gamma andelectrons) as sterilizing agents at doses of 15 kGy, 25 kGy and 50 kGy, on lyophilized or frozendemineralized bone tissue for use in transplants.Methods: Five human femoral diaphyses from different donors of musculoskeletal tissuewere demineralized and preserved as lyophilized or frozen at −80◦C. The samples weredivided into two groups: non-irradiated (control) and irradiated by means of gamma rays oran electron beam. The bone proteins were extracted and used to determine the concentra-tions of total protein and BMP 2 and 7.Results: Decreases in total protein and BMP 2 and 7 concentrations were observed. Thedecreases in total protein concentrations, in comparison with the respective control groups,were significant in the lyophilized and frozen samples that were irradiated at a dose of50 kGy of gamma radiation and electron beam, with reductions of more than 30%. Signifi-cant decreases in the levels of BMP 2 and 7 were also observed at higher doses and especiallythrough use of the electron beam.Conclusion: The reductions in the concentrations of total proteins and osteoinductive pro-teins (BMP 2 and 7) were related to the radiation dose, i.e. they increased with higher dosesof ionizing radiation type and the type of bone preservation. The largest reductions in con-centrations were observed in the bones irradiated by means of an electron beam and at adose of 50 kGy. However, this type of radiation and this high dose are not usual practices forsterilization of bone tissue

    Palavras-Chave: skeleton; ionizing radiations; animal tissues; proteins; radiation effects; demineralization; gamma radiation; electrons; sterilization; transplants

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  • IPEN-DOC 21896

    LEÃO, CLÁUDIO . Desenvolvimento e validação de metodologia para a determinação de monocloroacetato de sódio e dicloroacetato de sódio em cocoamido,N-[(3-dimetilamino)propil],betaína via cromatografia a gás: GC/FID, GC/ECD e GC/MS / Development and validation of method for determination of sodium monochloroacetate and sodium dichloroacetate in cocoamide,N-[(3-dimethylamine)propyl],betaine by gas chromatography: GC/FID, GC/ECD e GC/MS . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: - José Oscar Willian Vega Bustillos.

    Abstract: O monocloroacetato de sódio (MCAS) e o dicloroacetato de sódio (DCAS) são compostos tóxicos e irritantes ao ser humano e nocivos ao meio ambiente, sendo impurezas indesejáveis na cocoamido propil betaína (CAPB), que é um surfactante anfótero utilizado em produtos de consumo dos segmentos cosmético e domiciliar. Diante dos requisitos de concentração em nível de mg/kg exigidos pelos órgãos reguladores de saúde do governo, tornou-se mandatório o emprego de metodologia com limite de quantificação, precisão e exatidão adequados aos rígidos controles de processo pelos fabricantes da CAPB, bem como, dispor de técnicas convencionais com poder de resolução e proficiência pelo controle de qualidade e neste contexto inseriu-se a cromatografia a gás. Neste estudo foram estabelecidos os procedimentos analíticos que definiram as melhores condições para identificar e quantificar as impurezas MCAS e DCAS na matriz CAPB por meio da cromatografia a gás. A preparação das amostras consistiu da derivação das impurezas MCAS e DCAS a ésteres etílicos e a extração líquido-líquido em hexano para separar dos demais constituintes da matriz. Os modos de detecção acoplados à cromatografia a gás foram a ionização pela chama (GC/FID), a captura de elétrons (GC/ECD) e a espectrometria de massas (GC/MS). A validação comprovou que as metodologias são lineares entre 4 e 50 mg/kg com recuperação de 70 a 120%, apresentam limites de quantificação inferiores a 10 mg/kg e produziram médias e incertezas similares na amostra examinada, constituindo-se alternativas para a determinação de cloroacetatos em betaínas.

    Palavras-Chave: acetic acid esters; acetoacetic acid; propyl radicals; chlorine compounds; sodium chlorides; chemical physics; gas chromatography; mass spectroscopy; flames; betaine; surfactants; consumer products; toxic materials; health hazards; human factors; environmental impacts; industrial wastes; waste processing; analytical solution; site characterization

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  • IPEN-DOC 22645

    FERREIRA JUNIOR, J.M.; SOUZA, K.P. ; ROSSI, J.L. ; COSTA, I. ; TRINDADE, G.F.; TAMACHUK, C.R.. Corrosion protection of electrogalvanized steel by surface treatments containing cerium and niobium compounds. International Journal of Electrochemical Science, v. 11, n. 8, p. 6655-6672, 2016. DOI: 10.20964/2016.08.19

    Abstract: In this work, new surface treatments for the corrosion protection of electrogalvanized steel have been evaluated. The aim was to search for chromium free treatments to replace those based on hexavalent chromium. Surface films were obtained by immersion in solutions containing salts for increasing conductivity, coating forming salts (i.e. cerium nitrate and niobium oxalate ammonium) and an organic complexing agent (2-butyne 1,4 diol propoxylate). The morphology and composition of the surface films formed were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The corrosion resistance of the treated surfaces was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and their chemical composition was characterized by XPS. It was found that it consists of an organic coating with cerium incorporated. The electrochemical results suggested surface film increased the corrosion resistance of the electrogalvanized steel and similar protection properties to that of a chromate coating were indicated

    Palavras-Chave: steels; corrosion protection; coatings; cerium; niobium; surface treatments; cerium compounds; niobium compounds; evaluation; scanning electron microscopy; x-ray photoelectron spectroscopy

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  • IPEN-DOC 21895

    TEIXEIRA, BRUNA S. . Características de amidos processados pela radiação ionizante / Features of processed starches by ionizing radiation . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 106 p. Orientador: - Nélida Lúcia Del Mastro.

    Abstract: O amido é um polissacarídeo produzido pelos vegetais para reserva de energia e está disponível em abundância na natureza. Os amidos são preparados a partir de diferentes matérias primas, tais como trigo, cevada, milho, arroz, batata, batata doce ou mandioca. Na dieta humana o amido é utilizado como fonte de energia biológica. Na indústria de alimentos, o amido é utilizado para alterar ou controlar diversas características, como textura, aparência, umidade, consistência e estabilidade. Entretanto, há uma contínua procura por novas tecnologias para o desenvolvimento de novas propriedades funcionais para melhor adequação às necessidades do mercado. A radiação ionizante pode ser aplicada na modificação de macromoléculas como a do amido. O presente trabalho teve como objetivo estudar as características de amidos de batata, milho e mandioca (polvilho azedo) tratados com radiação ionizante e os correspondentes filmes comestíveis preparados com eles. Os amidos em pó foram submetidos à radiação em fonte de 60Co Gammacell 220 com doses de 0, 1, 5, 10 e 15 kGy, taxa de dose em torno de 1 kGy h-1. Para o estudo dos amidos foram empregadas técnicas de microscopia, análises térmicas, espectroscopia no infravermelho, difração de raios-X e viscosimetria. Para os filmes foram avaliadas propriedades mecânicas, análise instrumental da cor, capacidade de absorção e índice de solubilidade. Constatou-se que a radiação não influenciou a morfologia dos grânulos, a termogravimetria e o padrão de difração de raios-X. A viscosidade dos hidrogéis dos amidos diminuiu com o aumento da dose de radiação e estes apresentaram características de fluidos não-Newtonianos e pseudoplásticos. Na avaliação instrumental da cor dos filmes houve um ligeiro aumento no parâmetro b*(cor amarela). A força de ruptura dos filmes decresceu conforme aumento da dose de radiação aplicada dependendo do tipo de amido empregado na sua fabricação. A capacidade de absorção em água diminuiu e a solubilidade aumentou com a radiação.

    Palavras-Chave: food processing; x-ray diffraction; infrared spectrometers; gamma spectrometers; thermal analysis; cobalt 60 target; fluid flow; viscosity; site characterization; food industry; vegetables; organic compounds; starch

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  • IPEN-DOC 21897

    SOUZA, EDVALDO R. de . Caracterizações microestruturais e avaliações das propriedades mecânicas das juntas em aço inoxidável AISI 301 L soldadas por MIG e submetidas ao reparo pelo processo TIG / Microstructural characterization and evaluation of mechanical properties of joints in steel AISI 301 L welded by MIG and submitted to repair by TIG process . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: - Maurício David Martins das Neves.

    Abstract: A soldagem tem grande importância no setor metroferroviário, pois é empregada na fabricação de componentes estruturais e no acabamento de vagões de passageiros, que em sua maior parte são de aço inoxidável. As juntas soldadas podem apresentar descontinuidades que são interrupções que afetam as propriedades mecânicas e metalúrgicas da junta soldada. A presença destas descontinuidades, dependendo do seu tamanho, natureza ou efeito combinado, pode ocasionar a reprovação da junta soldada, quer pela redução de propriedades mecânicas ou pela não aceitação, segundo critérios estabelecidos em normas. Uma estrutura que tenha uma solda reprovada durante sua qualificação ou inspeção, pela presença de descontinuidades pode ser recuperada, por meio de um retrabalho a ser realizado nesta junta. A refusão do cordão de solda por meio do processo TIG (Tungsten Inert Gas), sem a utilização do material de adição, é uma técnica de retrabalho que pode ser empregada, em especial pela viabilidade técnica e econômica do processo. Neste estudo analisou-se a influência que o processo de reparo por soldagem TIG exerceu no comportamento mecânico e microestrutural das juntas soldadas pelo processo MIG, por meio de: ensaios mecânicos (tração, fadiga e microdureza Vickers), ensaios não destrutivos (inspeção visual e líquidos penetrantes) e caracterização microestrutural do cordão de solda. Resultados das amostras de ensaio de tração e fadiga indicaram que o reparo dos cordões de solda não alterou o comportamento mecânico das juntas. As juntas submetidas ao reparo nas quais foram retirados os reforços dos cordões apresentaram modificações nas propriedades mecânicas, mas também apresentaram resultados satisfatórios.

    Palavras-Chave: automobiles; stainless steels; ruptures; joints; rare gases; gas tungsten-arc welding; gas metal-arc welding; metallurgical effects; mechanical structures; mechanical properties; hydrolysis; oxidation; microstructure; tensile properties; vickers hardness; nondestructive analysis; site characterization; viability; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 22656

    SANTOS, FELIPE A. ; SILVA, ANTONIO C. ; SANTOS, CLAUDINEI; SIMBA, BRUNO G.; BARTOLOME, JOSE F.; DURAN, TERESA; FERNANDEZ-GARCIA, ELISA; ROGERO, SIZUE O. ; MELLO-CASTANHO, SONIA R.H. . Biocide glass based on Nb2O5-SiO-CaO-Na2O system. Materials Letters, v. 183, p. 277-280, 2016. DOI: 10.1016/j.matlet.2016.07.117

    Abstract: In this work,glasses based on SiO-CaO-Na2O system containing different Nb2O5 contents were developed. Glasses were melted at 1500 °C and quenched in a metallic mould. Citotoxicity tests were performed using neutral red uptake methodology and indicated normal cell growth, which enables the use as biomaterial. Biocide activity was evaluated through glass incubation in bacterial suspension (Escherichia coli) at 37 °C under shaking. The composition with higher content of SiO2 and lower content of Nb2O5 presented higher biocide activity and the coefficient of thermal expansion indicate thermal compatibility with stainless steel 316L and titanium alloys.

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Exemplo:

Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

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.