Submissões Recentes
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Antibacterial resin composites with sustained chlorhexidine release
2025 - GONCALVES, FLAVIA; SILVA, LARISSA S.T.; ROSCHEL, JULIA N.; SOUZA, GRECA de; CAMPOS, LUIZA de P. M.; VARCA, GUSTAVO H.; PARRA, DUCLERC; PEREZ, MIRKO A.; GORDILHO, ANTONIO C.; BRANDT, WILLIAM C.; BOARO, LETICIA
Background: The addition of chlorhexidine in dental restorative materials is a promising strategy to reduce the recurrence of tooth decay lesions. However, the main challenge is to develop materials with antimicrobial activity in the long term. Objective: This study analyses the effect of filler type and concentration of resin composites supplemented with chlorhexidine loaded in carrier montmorillonite particles (MMT/CHX) regarding their chemical, physical, and short- and long-term antimicrobial proprieties. Materials: Experimental composites were synthesized with 0, 30, or 60% filler in two ratios, 70/30 and 80/20, of barium glass/colloidal silica, respectively, and 5 wt% MMT/CHX. Conversion was measured using near Fourier-transform infrared spectrometry. Sorption and solubility were determined by specimen weight before and after drying and immersing in water. Flexural strength (FS) and elastic modulus (E) were determined by three bending tests using a universal test machine. Chlorhexidine release was monitored for 50 days. Streptococcus mutans UA159 was used in all microbiological assays. Inhibition halo assay was performed for 12 months and, also, biofilm growth for the specimens and colony-forming unit (CFU). Remineralization assay was used on restored teeth using measurements of microhardness Knoop and CFUs. Results: Conversion, sorption, and solubility were not affected by filler type and concentration. FS and E increase with the filler concentration, independent from filler type. Chlorhexidine was significantly released for 15 days for all experimental materials, and the increase in filler concentration decreased its release. Halo inhibition was observed for a longer time (12 months) in materials with 60 wt% filler at 70/30 proportion. Also, 60 wt% filler materials, independent from the filler ratio, reduced the CFU in relation to the control group from 8 to 12 months. In the remineralization assay, besides the absence of differences in hardness among the groups, after biofilm growth, the CFU was also significantly lower in materials with 60 wt% filler. Conclusions: Materials with 60% filler, preferentially with 70% barium glass and 30% silica, and 5% MMT/CHX particles demonstrated long-term antimicrobial activity, reaching 12 months of effectiveness. Also, this formulation was associated with higher mechanical properties and similar conversion, sorption, and solubility compared to the other materials.
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The impact of sintering and Mg doping on the ionic conductivity of Sm2Zr2O7 pyrochlores
2025 - BLASCO-ZARZOZO, SILVIA; SANTOS-VEIGA, EMERSON L. dos; CHUNG, U-CHAN; FOURCADE, SEBASTIEN; ELISSALDE, CATHERINE; MAUVY, FABRICE; CORDONCILLO, ELOISA; BELTRAN-MIR, HECTOR
Pyrochlore structures based on Sm2Zr2-xMgxO7-x (x = 0, 0.1, 0.15 and 0.2) were synthesized by hydrothermal method at 180 °C and the resulting powders fired at 1200 °C for 2h. Two sintering methods were employed: Conventional Sintering (CS) with uniaxial pressing and Spark Plasma Sintering (SPS), both at 1350 °C. Resulting pellets had relative densities of ∼70 % (CS) and ∼97 % (SPS), with nano-size grains. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was performed under various atmospheres to assess the impact of sintering on electrical properties. All samples exhibit ionic conductivity, with Mg-doped compositions showing the highest conductivity whatever the sintering process used. SPS samples showed higher conductivity than those sintered by CS, with the x = 0.10 composition (SMZ01) exhibiting the highest conductivity. The overall conductivity was unaffected by atmosphere (air, N2 and H2–N2), indicating good stability and resistance to reduction/oxidation. Notably, SMZ01 sintered by SPS exhibits total conductivity comparable to Yttria-Stabilized Zirconia (YSZ), a standard electrolyte in oxide-ion conducting applications. These Mg-doped ceramics, especially when processed by SPS, offer excellent relative density and conductivity, making them promising candidates for use in Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs), Solid Oxide Electrolysis Cells (SOECs), gas sensors, and other clean energy technologies requiring thermal and physical stability.
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Tese IPEN-doc 31667 Clonagem, expressão e caracterização do hormônio de crescimento (GH) de pirarucu (Arapaima gigas) e relativa análise filogenética
2025 - LIMA FILHA, ELIANA R.
O Arapaima gigas, conhecido como pirarucu, é um dos maiores peixes de água doce, com grande valor econômico e ecológico. No entanto, enfrenta riscos de extinção devido à sobrepesca e disfunções reprodutivas em cativeiro. O hormônio de crescimento (GH) desempenha papéis cruciais no crescimento, metabolismo e reprodução em vertebrados. Em peixes, o GH também influencia processos fisiológicos, como a osmorregulação e o sistema imunológico. A produção recombinante do GH em sistemas heterólogos representa uma abordagem promissora para superar desafios na aquicultura do pirarucu, promovendo avanços em estratégias de conservação e manejo sustentável. Os objetivos deste estudo incluíram clonar e expressar o cDNA do GH de A. gigas, caracterizar suas propriedades físico-químicas e confirmar sua atividade biológica. Além disso, buscou-se realizar uma análise filogenética comparativa com outras espécies, a fim de entender as relações evolutivas do GH no contexto dos Osteoglossiformes e de ordens relacionadas. Foi obtida uma sequência completa do cDNA de ag-GH com 627 nucleotídeos, que codifica um polipeptídeo de 208 aminoácidos. A produção em células HEK293 foi bem-sucedida, apresentando um rendimento total de 18,7 mg/L. Análises por HPSEC e MALDI-TOF-MS confirmaram a integridade e pureza da proteína recombinante. A análise filogenética revelou alta similaridade do GH de A. gigas com Scleropages formosus, reforçando a proximidade filogenética entre as espécies da ordem Osteoglossiformes. Um bioensaio in vivo, para determinar o aumento do peso corporal de camundongos anões, demonstrou uma atividade biológica para ag-GH cuja potência foi 80% daquela apresentada pela Preparação de Referência Internacional de rec-hGH (AFP8990A) do National Hormone and Pituitary Program (NHPP, Torrance, CA, EUA). Como as duas espécies (Homo sapiens e Arapaima gigas) são separadas por um período evolutivo de >100 milhões de anos, consideramos extremamente interessante tal correlação biológica positiva. Esses resultados sugerem que o GH de A. gigas possui características conservadas, essenciais para a compreensão da biologia reprodutiva e do crescimento da espécie. Conclui-se portanto que a clonagem, expressão e caracterização do GH de A. gigas foram realizadas com sucesso, fornecendo dados inéditos sobre a sequência e propriedades físico-químicas dessa proteína. A análise filogenética contribuiu para o entendimento das relações evolutivas do GH entre diferentes ordens de peixes. Os resultados obtidos oferecem perspectivas promissoras para o desenvolvimento de estratégias de reprodução em cativeiro e manejo sustentável do pirarucu, representando um avanço significativo no conhecimento da fisiologia dessa espécie de relevância ecológica e econômica.
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Tese IPEN-doc 31666 Estudos ecotoxicológicos para a cianobactéria Microcystis aeruginosa: efeitos da radiação ionizante
2025 - SILVA, THALITA T.
As cianobactérias, ou popularmente conhecidas como algas azuis, foram essenciais para a formação da biosfera graças à sua capacidade fotossintética e, atualmente, a atenção volta-se para a sua dominância em florações tóxicas de cianobactérias que possam degradar a qualidade do corpo d'água e oferecer riscos à saúde humana. Por este motivo, diversas tecnologias têm sido investigadas como alternativas para o aumento da eficiência do tratamento de cianobactéria e cianotoxinas, dentre elas a radiação ionizante. Deste modo, o presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade da aplicação da radiação ionizante, nomeadamente por feixe de elétrons e radiação gama, no extrato de Microcystis aeruginosa, com o intuito de determinar sua eficiência na degradação do carbono orgânico dissolvido e sua consequente resposta ecotoxicológica para a bactéria marinha Vibrio fischeri e Daphnia similis. Além disso, um novo ensaio de toxicidade para o anfípode Hyalella azteca foi desenvolvido como ferramenta complementar aos ensaios de toxicidade. O extrato aquoso da cianobactéria M. aeruginosa foi exposto à irradiação por feixe de elétrons e radiação gama nas doses entre 1 e 5 kGy. A radiação ionizante não alterou significativamente a concentração de carbono orgânico dissolvido das amostras nas doses de radiação testadas, mas foram observadas alterações nos valores de pH e absorbância pós tratamento, indicando possíveis modificações nos grupos funcionais nos extratos. Além disso, o meio utilizado (água ultrapura ou natural) exerceu influência fundamental na eficiência da radiação e respostas dos parâmetros físico-químicos analisados. Para a toxicidade aguda com V. fischeri, as concentrações de extrato e o meio também promoveram variações na toxicidade, indicando melhora na toxicidade da amostra à bactéria quando exposta à 500 mg·L-1 do extrato em água natural após a dose de 3 kGy. Para D. similis, os ensaios de toxicidade aguda pós tratamento por feixe de elétrons e radiação gama indicaram que todas as doses de radiação mostraram diferenças significativas em relação à amostra controle. Entretanto, um período de exposição de 21 dias demonstrou que, mesmo após o tratamento do extrato em baixas concentrações, a toxicidade persistiu quando os organismos foram expostos às concentrações máximas destas amostras. Por fim, o novo ensaio crônico para H. azteca pôde indicar efeitos no processo de muda e embriotoxicidade nas fêmeas expostas a diversos contaminantes, entre eles a cianotoxina microcistina-LR. Conclui-se que a radiação foi capaz de interagir com o extrato da cianobactéria M. aeruginosa e embora não provoque a mineralização da amostra, esta indicou possíveis alterações nas amostras, além de diminuir a toxicidade aguda para o cladócero D. similis. Desse modo, a presente tese se mostrou inovadora na integração do tratamento de cianobactérias, especificamente seu extrato, por duas técnicas de radiação ionizante e posterior determinação de toxicidade com diferentes organismos-teste. Além disso, o novo protocolo de toxicidade demonstrou-se uma alternativa promissora para a aplicação em ensaios voltados para a ecotoxicologia aquática.