Dissertations / Theses: 'Biopolimeri'

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Massari, Andrea <1985&gt. "Analisi di biopolimeri commerciali." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2013. http://hdl.handle.net/10579/3414.

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Marchi, Davide. "Metodologie "green" per l'ottenimento di biopolimeri da colture microbiche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7866/.

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Abstract:

Sono stati studiati ed applicati metodi “green” per l’estrazione di poliidrossialcanoati (PHA) da colture microbiche singole (Cupriavidus necator) e miste. Sono stati effettuati esperimenti che prevedono l’utilizzo di surfattanti anionici switchable (SAS) per l’estrazione del polimero, al fine di arrivare ad un protocollo ottimale per l’estrazione di PHB da C.necator che prevede l’uso di NH4 laurato come SAS (100 wt% rispetto al peso dei batteri) per tre ore a 90°C. La sostanza ambifilica agisce distruggendo la membrana cellulare esponendo così i granuli di PHB. Il SAS utilizzato si caratterizza per la possibilità di essere recuperabile tramite aggiunta di CO2 al sistema con una resa del 98%. Per le colture microbiche miste, più refrattarie all’impiego dei surfattanti, sono stati utilizzati dei pre-trattamenti, meccanici e fotocatalitici, al fine di indebolire la membrana batterica. Per il trattamento meccanico sono stati impiegati un omogeneizzatore e un sonicatore ad ultrasuoni; mentre per il trattamento fotocatalitico è stata sperimentata l’azione del nano biossido di titanio (sospensione 1% nano-TiO2) in miscela con i batteri, esposti a radiazioni UV. Dai risultati ottenuti sia il trattamento meccanico che quello fotocatalitico non sono risultati adeguati per i batteri misti. Infine il PHB estratto dalla biomassa batterica è stato purificato con un trattamento fotocatalitico che prevede l’utilizzo di nano-TiO2 1% supportato in tessuti, esposti a luce UV. I risultati di questo post-trattamento mostrano che, anche utilizzando diverse tipologie di tessuto, il PHB viene in parte adsorbito dal tessuto, con la seguente perdita di campione. In conclusione il trattamento del C. necator con i SAS risulta essere un ottimo metodo di estrazione di PHB considerando sia la qualità del polimero estratto sia il riciclo e il riutilizzo del surfattante, mentre per il trattamento delle colture microbiche miste ancora non è stato trovato un protocollo soddisfacente.

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Cucurullo, Giuliana. "Produzione di biopolimeri da fanghi di depurazione mediante processi ibridi termochimici-biologici." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15529/.

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Abstract:

Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo di un innovativo processo di produzione di poliidrossialcanoati (PHA), volto a diminuire i costi ed incrementare la sostenibilità ambientale dei processi attualmente utilizzati per produrre PHA. A tal fine sono state utilizzate colture microbiche miste (MMC) presenti nei fanghi attivi derivanti dai processi di depurazione delle acque reflue e substrati di scarto dell’industria vitivinicola. I substrati sono stati inizialmente fermentati anaerobicamente per ottenere acidi grassi volatili (VFA), fonte di carbonio ideale per produrre PHA tramite MMC. Il processo di produzione sviluppato nel presente lavoro di tesi è suddiviso in tre stadi, mediante l'accoppiamento di processi termochimici e biologici: 1. Fermentazione anaerobica di varie matrici di scarto provenienti dall'industria vitivinicola per produrre VFA. Tutti i substrati sono stati testati sia con inoculo tal quale e sia con inoculo autoclavato per inibire l’attività degli Archea metanogeni. Nel primo caso sono stati ottenuti elevati quantitativi di biogas (~70% di resa), mentre il pre-trattamento dell’inoculo ha portato un’elevata produzione di VFA, soprattutto nel caso della vinaccia (45% di resa). 2. Pre-trattamento termochimico dei fanghi di depurazione e scarti tramite pirolisi al fine di rendere il carbonio contenuto negli scarti più disponibile per i batteri anaerobi. In questo caso le rese di VFA sono sensibilmente aumentate rispetto alla digestione della biomassa tal quale, con valori prossimi al 99% nel caso della vinaccia. 3. Valutazione delle capacità delle popolazioni batteriche che compongono il fango aerobico di accumulare naturalmente PHA, testando fanghi provenienti da impianti di depurazione sia industriali che urbani. Solo le comunità batteriche presenti nei fanghi di tipo urbano hanno mostrato buona potenzialità di accumulare PHA, senza che questi siano stati inizialmente sottoposti a regimi ciclici alimentari.

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Beninatto, Riccardo <1984&gt. "Modifiche strutturali di pigmenti organici e biopolimeri per la realizzazione di materiali innovativi." Doctoral thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2013. http://hdl.handle.net/10579/3072.

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Abstract:

Per prima cosa si è creata una nuova libreria di pigmenti e coloranti basata sul dichetopirrolopirrolo (DPP) tramite cross-coupling di Suzuki-Miyaura. Si è utilizzata la protezione con Boc (terz-butossicarbonile) per solubilizzare il pigmento prima dell’introduzione di determinati sostituenti con effetto auxocromo. Vengono presentate l’assorbimento, l’emissione di fluorescenza e le proprietà ottiche di questi nuovi coloranti. Lo stesso procedimento è stato utilizzato per creare un polimero supramolecolare basato sull’architettura del DPP. Il polimero è stato compiutamente caratterizzato tramite esperimenti NMR e UV a concentrazione e temperatura variabile, che hanno permesso di risalire al meccanismo di aggregazione supramolecolare nonché determinare i parametri termodinamici che regolano la polimerizzazione. Se ne è quindi studiata la morfologia e le proprietà liquido cristalline tramite EFM, SEM, POM e DSC. Infine, in collaborazione con la Fidia Farmaceutici S.p.A., sono state sviluppate reazioni organiche specifiche sull’acido ialuronico per ottenere un sistema di gel-forming in situ. In particolare, l’acido ialuronico è stato funzionalizzato con residui cumarinici legati attraverso spaziatori di polietilenglicoli (PEG). Questi sistemi, dopo irraggiamento con luce ultravioletta, danno origine a gel con caratteristiche molto promettenti per uno sviluppo biomedicale. La formazione dei gel è dovuta all’accoppiamento dei residui cumarinici attraverso la reazione di cicloaddizione 2+2. I polimeri di acido ialuronico modificato e quelli derivati dalla foto addizione sono stati compiutamente caratterizzati e studiati al fine di variarne le caratteristiche fisiche per renderli adatti a un utilizzo terapeutico.
Firstly new soluble dyes and insoluble organic pigments based on the diketopyrrolopyrrole (DPP) skeleton have been prepared via Suzuki-Miyaura cross-coupling on 3,6-bis(4-bromophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4(2H,5H)-dione. Boc protection of the amidic functions was advantageously used to solubilize the starting DPP prior to the introduction of the substituents. Absorption, fluorescence emission and optical features of these new DPPs dyes are presented. The product arising from the Suzuki-Miyaura cross-coupling between 3,6-bis(4-bromophenyl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4(2H,5H)-dione and 3,4,5-tris(dodecyloxy)phenylboronic acid forms a new supramolecular polymer based on DPP. This fluorescent supramolecular polymer has been completely characterized, studying its morphology and liquid crystal properties (EFM, SEM, POM, DSC) and appropriate NMR and UV experiments have been done in order to obtain the thermodynamic constants that describe a cooperative polymerization. Finally, in collaboration with Fidia Farmaceutici S.p.A., specific organic reactions on hyaluronic acid (HA) have been finalized with the aim of earning a “in situ gel forming”, a derivative that forms hydrogels once it is exposed to an external stimulus. In particular hyaluronan has been functionalized with a photo-crosslinkable coumarinic moiety using an appropriate spacer, that permits the UV-crosslinking (photochemical cycloaddition) in specific desired conditions. HPLC and HPLC-MS methods to establish the effective degree of HA derivatization and the real degree of crosslinking have been developed. Stability, swelling and in vitro biocompatibility tests are presented.

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Mastrovito, Alessio. "Sintesi di poliesteri bio-based a partire da olio di pirolisi di biomassa." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16733/.

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Abstract:

In questo lavoro di tesi si è studiato un nuovo procedimento per la sintesi di biopoliesteri aromatici sintetizzati a partire da derivati delle biomasse lignocellulosiche. La scelta di produrre polimeri di origine rinnovabile nasce non solo dalla necessità di trovare validi sostituiti per i prodotti petrolchimici, ma anche dall'esigenza di valorizzare gli scarti lignocellulosici dell’industria cartaria e del settore agricolo. In particolare è stata studiata la reattività del bio oil ottenuto dalla pirolisi di biomassa e costituito principalmente da derivati della lignina, con molecole di origine vegetale come anidride maleica e succinica. Dopo aver studiato la composizione dell’olio di pirolisi, è stata messa a punto la reazione di esterificazione, in termini di solvente, tempo e temperatura.

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NANNI, ALESSANDRO. "Progettazioni di plastiche derivanti dal vino: scarti vitivinicoli come substrato di sintesi, additivi e fillers per differenti polimeri e biopolimeri." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2020. http://hdl.handle.net/11380/1200770.

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Abstract:

Negli ultimi decenni, a causa della sempre maggiore e più diffusa preoccupazione ambientale, l’industria e la ricerca scientifica si sono concentrati sullo sviluppo di nuovi processi, materiali e sistemi meno impattanti. Così, nel mondo della plastica, i polimeri da fonte rinnovabile (bio-based) e/o quelli biodegradabili hanno guadagnato una grande attenzione in quanto promettenti soluzioni per la risoluzione o riduzione della dipendenza dal petrolio e/o dell’inquinamento della plastica. Tuttavia questi nuovi polimeri naturali coprono ad oggi solo ristrette porzioni di mercato in quanto più costosi e meno conosciuti in termini di know-how rispetto ai polimeri convenzionali di origine petrolchimica. Quindi, da un punto di vista globale più ampio, la presente dissertazione deve essere vista come un capitolo facente parte di un insieme collettivo di più ricerche animate dal fine condiviso di favorire la bio-raffineria in larga scala a scapito della raffineria petrolchimica, ricucendo il loro gap di competenze tramite l’apporto di nuove idee e risultati. Entrando nel vivo degli argomenti, il presente lavoro ha investigato la possibilità di valorizzare gli scarti agro-industriali provenienti dalle cantine vitivinicole nel mondo dei polimeri e biopolimeri secondo diversi approcci. In tal modo, mettendo in contatto due mondi apparentemente separati come quelli della plastica e del vino, si è sia reso possibile lo sviluppo di nuovi materiali eco-friendly che fornite nuove soluzioni per lo smaltimento dei rifiuti della lavorazione del vino, in linea con quanto voluto dalle nuove politiche di sostenibilità, rinnovabilità ed economia circolare. Diversi sottoprodotti vitivinicoli sono stati campionati, caratterizzati e sfruttati a seconda delle loro proprietà e potenzialità. In genere, gli scarti ricchi di polifenoli e/o i loro estratti sono stati testati come stabilizzanti naturali all’interno del Polipropilene (PP), del Poli(idrossibutirrato) (PHB) e del Poli(butilene succinato) (PBS), investigando la risposta dei bio-stabilizzanti sia alla degradazione a breve e lungo termine (termica e/o da UV) che alla biodegradazione in diversi ambienti. Parallelamente, gli scarti lignocellulosici o con frazioni importanti di materiale inorganico sono stati studiati come filler naturali rinforzanti a basso costo all’interno del Poli(idrossibutirrato) (PHB), Poli(idrossibutirrato-co-idrossiesanoato) (PHBH), Poli(idrossibutirrato-co-idrossivalerato) (PHBV), Poli(butilene succinato) (PBS), Poliammide 11 (PA11) e del Poli(acido lattico) (PLA). I bio-compositi sono stati investigati da un punto di vista termico, meccanico e reologico, sfruttando anche modelli micromeccanici per la comprensione dell’effetto del filler vitivinicolo sulle proprietà dei biopolimeri. Infine, gli step necessari per sintetizzare direttamente i Poli(idrossialcanoati) (PHAs) a catena corta (-scl) utilizzando gli scarti vitivinicoli come substrato di fermentazioni sono stati parzialmente discussi. Ogni argomento è stato trattato da un punto di vista sia teorico che sperimentale in modo tale da modellare, comprendere e controllare il comportamento dei nuovi materiali che, nello stesso tempo, sono stati anche oggetti di valutazioni economiche per la fattibilità del loro trasferimento in larga scala.
In the last decades, the increasing global environmental concern has lead industry and scientific academia to focus in new eco-friendly and renewable processes, materials and systems. Considering the plastics sector, biodegradable and bio-based polymers have gained a great attention as promising solutions to solve or reduce the crude oil dependence and/or the plastic pollution issues. By the way, these natural polymers still cover restricted portion of the market because of both their higher prices and the lack of knowledge, if compared with classical petrochemical polymers. Therefore, from an overall point of view, the present dissertation should be seen as a detailed part of a broader context in which it is attempted to bridge the maturity gap between the concepts of petrochemical and bio-refineries and to promote their progressive switch in large-scale by the contribution of new ideas, results and know-hows. Going into details, the present work has investigated the possibility to valorize the agro-industrial wastes derived from the wine companies within different polymers and biopolymers through several approaches. Two apparently distinct processes as plastic and winemaking have been put in contact, offering new suitable products able to solve at the same time the green materials necessity and the agro-wastes disposal problems in accordance with the principles of sustainability, circular economy, renewability and low environmental footprint. Different solid wine wastes have been collected, characterized and exploited in different ways depending on their evaluated properties and potentiality. Generally, wastes rich in polyphenols and/or their extracts have been tested as natural stabilizers within Polypropylene (PP), Poly(hydroxybutyrate) (PHB) and Poly(butylene Succinate) (PBS) investigating the response of the bio-stabilizers to short and long-terms degradation (thermal and/or UV) as well as to biodegradation in different environments. At the same time, wastes with high inorganic or lignocellulosic fractions have been studied as reinforcement cost-effective natural fillers within Poly(hydroxybutyrate) (PHB), Poly(3-hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate) (PHBH), Poly(3-hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV), Poly(butylene Succinate) (PBS), Polyamide 11 (PA11) and Poly(lactic acid) (PLA). Bio-composites have been mainly investigated from a thermal, mechanical and rheological point of view, exploiting also micro-mechanics models to deeper understand the effect of the wine-derived fillers on the biopolymers properties. Finally, steps to directly synthesise scl-Poly(hydroxyalkanoate)s (PHAs) starting from wine wastes as substrate have been also partially discussed. Each treated topic has been handled from a theoretical and experimental point of view in order to model and control the behaviour of these new wine-based materials and simultaneously, economical essays have been carried out in order to point out the concrete feasibility to transfer these wine-based materials to large-scale apparatuses.

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Brandini, Davide. "Analisi delle proprietà meccaniche e valutazione della biocompatibilità di scaffold a base di poliacrilato ingegnerizzati per il trattamento di lesioni da osteoartrite della cartilagine." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20793/.

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Abstract:

Il tessuto cartilagineo serve a ridurre lo sfregamento articolare e l’usura locale del tessuto osseo, migliorando la distribuzione dei carichi mediante l’ampliamento delle superfici di contatto. Cause di varia natura, come infortuni e processi infiammatori o degenerativi quali l’osteoartrite, sono in grado di indurre gravi lesioni alla cartilagine. Queste problematiche vengono affrontate mediante soluzioni terapeutiche che svariano dalle più invasive di sostituzione dell’articolazione ai trattamenti palliativi. Il trattamento della degenerazione cartilaginea vede oggi prospettive interessanti basate sull’ingegneria dei tessuti. In questo elaborato viene presentato un caso della letteratura che utilizza un polimero sintetico innovativo, il poli(metilmetacrilato-co-acido metacrilico), per la realizzazione di scaffold 3D utilizzabili come substrato per la coltura di condrociti e impiantabili. Dalla caratterizzazione fisica del materiale lavorato emergono una robusta microstruttura e un’elevata porosità in grado di favorire l’adesione e il supporto alla crescita dei condrociti. Ulteriori studi in vitro e in vivo dimostrano che i condrociti coltivati a bordo dello scaffold hanno la capacità di produrre matrice extracellulare. In conclusione, scaffold realizzati in poli(metilmetacrilato-co-acido metacrilico) creano un terreno appropriato per la crescita dei condrociti e il mantenimento del loro fenotipo e aprono una prospettiva di utilizzo efficace in clinica.

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Pascerini, Luca. "Nuovo copolimero statistico a base di poli(butilene succinato) biocompatibile e bioriassorbibile da utilizzare nell'ingegneria tissutale del miocardio." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16502/.

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Abstract:

Nonostante il forte calo della mortalità per malattie cardiovascolari, tali disfunzioni rappresentano ancora la prima causa di morte in Europa. L’unico vero trattamento è il trapianto di cuore che però presenta diverse complicanze, tra cui la scarsa disponibilità di organi e il rigetto da parte dell’organismo curato. Per superare questi problemi, la ricerca si sta focalizzando sullo studio di nuovi polimeri biocompatibili e biodegradabili, per la realizzazione di strutture porose tridimensionali in grado di supportare la crescita e l’adesione cellulare. Tra i polimeri sintetici sperimentati per questa applicazione, il poli(butilene succinato) (PBS) rappresenta un ottimo candidato. Nonostante i promettenti risultati già ottenuti dal punto di vista di biodegradabilità e biocompatibilità, il PBS presenta però proprietà meccaniche poco adatte all’impiego qui descritto, proprio perché l’applicazione miocardica richiede particolari caratteristiche di modulo di Young (E) e un ritorno elastico comparabile con quello del miocardio naturale. Nella presente Tesi è stato sintetizzato e caratterizzato un nuovo copolimero statistico a base di PBS che presenta proprietà meccaniche funzionali all’MTE (Miocardial Tissue Engineering). In particolare, è stato inserito all’interno della catena polimerica, il neopentil glicole, che ha portato a un aumento della stabilità termica, proprietà di particolare interesse in fase di lavorazione del materiale, e una diminuzione del grado di cristallinità. La ridotta capacità a cristallizzare del copoliestere ha un effetto diretto sulle proprietà funzionali, tra le altre, sulla risposta meccanica e sulla velocità di degradazione idrolitica in ambiente fisiologico. In particolare, i risultati ottenuti hanno evidenziato come la copolimerizzazione abbia determinato una maggiore plasticità del materiale finale insieme a una maggiore velocità di degradazione idrolitica, entrambi spiegabili sulla base del ridotto grado di cristallinità.

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Spina, Giovanni Emanuele. "Strategie per la realizzazione di supercondensatori con materiali di origine naturale." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18296/.

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Abstract:

In questa tesi viene presentata per la prima volta la possibilità di progettare e realizzare supercondensatori eco-compatibili avendo come obbiettivo non solo target prestazionali, ma anche la gestione di fine vita del dispositivo. L’approccio proposto si basa su un’intelligente combinazione di materiali, in particolare, leganti e separatori biodegradabili, entrambi solubili in acqua e liquidi ionici idrofobi come elettroliti. A fine vita, queste componenti sono facilmente riciclabili. In particolare, in questo lavoro di tesi, sono state studiate due tipologie di materiale polimerico di origine naturale: cellulosa e pullulano. Mentre la cellulosa è stata già proposta per applicazioni per supercondensatori, il pullulano viene qui proposto per la prima volta. L’implementazione di questi due polimeri è stata fatta producendo separatori tramite il processo di elettrofilatura. Le membrane realizzate sono state caratterizzate con attenzione alla loro stabilità e al loro contributo alla resistenza interna dei supercondensatori (mediante spettroscopia di impedenza elettrochimica EIS) in presenza di tre elettroliti organici, e in particolare dei liquidi ionici, 1-Etil-3-metilimidazolio bis (trifluorometilsolfonil) immide (EMIM-TFSI) e 1-metil-1-butil pirrolidinio bis(trifluorometilsolfonil)immide (PYR14TFSI). Pullulano/EMI-TFSI è risultata la migliore combinazione polimero/elettrolita. Pertanto, sono stati realizzati supercondensatori con elettrolita EMIM-TFSI, separatore in pullulano elettrofilato, ed elettrodi a base di un carbone commerciale ad elevata area specifica (1960 m2/g), additivo conduttore carbonioso e pullulano come legante. Sono state condotte misure EIS, voltammetriche e ciclici di carica-scarica. I supercondensatori hanno raggiunto tensioni pari a 3.2 V, superiori a quelle di celle commerciali, e valori di potenza ed energia confrontabili con quelli di sistemi commerciali.

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Bassi, Mattia. "Studio sperimentale su un innovativo trattamento biopolimerico antisale contro il degrado dei materiali nell'architettura antica." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.

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Abstract:

La cristallizzazione dei sali all’interno dei materiali porosi da costruzione quali pietre, mattoni, intonaci, malte e calcestruzzo, è fonte di danno e di conseguente perdita del nostro patrimonio culturale. Questo danno è legato alla pressione di cristallizzazione che nasce all’interfaccia tra i cristalli di sale in crescita e la parete dei pori: questa pressione, dovuta a forze repulsive tra le due superfici, spesso supera la resistenza a trazione dei materiali, provocandone il danneggiamento. In questo lavoro viene analizzata la risposta di diversi substrati porosi alla cristallizzazione salina in seguito al trattamento dei materiali con una soluzione biopolimerica a base di chitosano, combinata con un trattamento consolidante con fosfato di idrogeno biammonico (DAP), volto a prevenire la dissoluzione del materiale e ad agire come ancoraggio per il rivestimento polimerico. Ci si aspetta che questo trattamento combinato elimini la repulsione tra i cristalli di sale e la parete dei pori, alleviando quindi la pressione interna. Il trattamento è stato applicato a substrati quali laterizi e pietre calcaree, in particolare calcare globigerina e pietra leccese, che sono stati sottoposti a test di cristallizzazione con solfato di sodio, ottenendo risultati diversi ma in generale promettenti, specialmente sulle pietre, lasciando aperte diverse possibilità di studi e approfondimenti futuri.

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Cristofori, Micaela Siria. "Nuovo copoliestere alifatico del PBS da fonte rinnovabile biocompatibile e bioriassorbibile per impiego nell’ Ingegneria dei tessuti molli." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/16552/.

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Abstract:

L’enorme progresso nel campo della biologia cellulare ha consentito lo sviluppo di tecnologie per la ricostruzione in vitro di tessuti, definendo una nuova branca di scienze biomediche: l’ingegneria dei tessuti. Tra le sue numerose applicazioni, la riparazione del tessuto cardiaco infartuato rappresenta un’importante obiettivo. Tra i polimeri sintetici sperimentati per questa applicazione, il poli(butilene succinato) (PBS) rappresenta un ottimo candidato. Nonostante i promettenti risultati già ottenuti dal punto di vista di biodegradabilità e biocompatibilità, il PBS presenta proprietà meccaniche poco adatte a questo impiego: l’applicazione miocardica richiede particolari caratteristiche di modulo di Young (E) e un ritorno elastico comparabile a quello del miocardio. Al fine di conferire al PBS proprietà meccaniche funzionali all’MTE (Miocardial Tissue Engineering), in questa Tesi è stato sintetizzato e caratterizzato un nuovo copolimero statistico a base di PBS contenente subunità Pripol 1009, un diacido prodotto dalla Croda, biobased e biodegradabile. Sono stati preparati film attraverso pressofusione e scaffold tramite elettrofilatura. Oltre alla caratterizzazione molecolare, volta a determinare il peso molecolare, la struttura e la composizione, film e scaffold sono stati sottoposti anche ad analisi termica, diffrattometrica, meccanica e a studi di degradazione idrolitica in condizioni fisiologiche. I risultati ottenuti hanno evidenziato che l’inserimento di segmenti Pripol all’interno della catena polimerica ha portato, oltre che a un incremento della stabilità termo-ossidativa, anche a un importante miglioramento delle proprietà meccaniche: il materiale sintetizzato, sia sotto forma di film che di scaffold, possiede le caratteristiche di elastomero termoplastico che lo rendono adatto ad applicazioni nell’ingegneria tissutale. Da ultimo, rispetto al PBS, il copolimero statistico mostra una maggiore velocità di degradazione in condizioni fisiologiche.

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Casappa, Michele. "Studio e preparazione di nano e microparticelle proteiche biocompatibili caricate con principi attivi per applicazioni in industrie farmaceutiche e cosmetiche." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/20695/.

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Abstract:

Negli ultimi decenni i settori farmaceutico e cosmeceutico hanno aumentato costantemente gli investimenti nella ricerca, in modo da garantire soluzioni terapeutiche ad uno spettro di patologie più ampio possibile. È emersa quindi la necessità di migliorare la veicolazione e l’efficacia dei farmaci, ovvero di sviluppare “Drug Delivery Systems” innovativi. Kerline srl si è affacciata a questo specifico mercato, proponendo l’utilizzo di un materiale cheratinoso, estratto da lana e solubile in ambiente acquoso, per la produzione di sistemi micro e nanoparticellari caricati con composti lipofili. Durante lo svolgimento del tirocinio, sono state ottimizzate le procedure di estrazione di due diverse forme di cheratina, una ad alto peso molecolare e una idrolizzata. Queste sono state poi caricate con alcuni principi attivi (acido azelaico, α-tocoferolo acetato e tioconazolo) e le particelle ottenute sono state studiate tramite varie tecniche (DLS/PALS, SEM, Spettroscopia FTIR-ATR, UV-Vis e NMR). Complessivamente, le sospensioni colloidali ottenute sono dotate di buona stabilità sia nel tempo che dal punto di vista termico e mostrano quindi l’ottima compatibilità della cheratina con composti di varia natura.

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VARVARA', PAOLA. "Nanostrutture composite ad azione teranostica per il trattamento del cancro." Doctoral thesis, Università degli Studi di Palermo, 2020. http://hdl.handle.net/10447/395204.

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Marchetti, Lorenzo. "Prospettive per il settore delle bioplastiche ottenute da biomasse." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.

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Abstract:

L’obiettivo del presente lavoro è indagare le prospettive di produzione e impiego di materiali plastici di natura biologica nell’ottica di minimizzare gli impatti di natura ambientale. In particolare si procede con il definire lo stato dell’arte della produzione e dell’impiego di plastiche di origine biologica valutando quelle che sono le prospettive in termini di sviluppo di questi materiali mediante l’impiego di additivi naturali bio-based e facendo fronte ad alcuni fattori importanti che condizionano il loro futuro quali costi, materie prime e legislazioni. Questo lavoro è stato quindi condotto analizzando la letteratura scientifica ed in particolare nel capitolo 2 ho voluto approfondire maggiormente questi materiali. In particolare mi sono soffermato sulle caratteristiche, sui metodi di produzione e sullo stato dell’arte della commercializzazione delle plastiche bio-based. Nel capitolo 3 invece ho verificato quali sono le principali prospettive future che vadano oltre lo stato dell’arte descritto nel capitolo 2 soprattutto in termini di produzione e impiego di bioadditivi. In quest’ultimo capitolo ho preso anche in considerazioni casi specifici e applicazioni pratiche sia per quanto riguarda i bioadditivi sia per la realizzazione di materiali bioplastici con l’obiettivo di analizzare la fattibilità concreta e i vantaggi conseguenti del loro impiego in alternativa alle plastiche a base di combustibili fossili. Infine ho analizzato il futuro delle plastiche bio-based prendendo in considerazione le principali problematiche in termini di costi, disponibilità delle materie prime e di legislazione, per capire se esse siano destinate a rimanere un mercato di nicchia o se al contrario potrebbero entrare a far parte del mercato di massa.

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Marega, Riccardo. "Sintesi e caratterizzazioni attraverso spettroscopia NMR di nuovi derivati dei nanotubi di carbonio." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2009. http://hdl.handle.net/10077/3085.

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Abstract:

2007/2008
I derivati solubili di nanotubi di carbonio (CNTs sono in fase di studio in molteplici settori tecnologici, fra cui quello biomedico. Nel nostro caso, a seguito dell' introduzione di gruppi carbossilici sui CNTs mediante loro ossidazione, sono stati formati legami estere o ammide con derivati dell'acido Ialuronico (HA), in modo da ottenere coniugati solubili in soluzioni acquose. L'HA è uno zucchero fondamentale in molteplici processi biologici e la sua introduzione sui CNTs permette, in linea di principio, di indirizzare i coniugati verso opportune linee cellulari tumorali. Per verificare l'avvenuta coniugazione dell'HA ed i suoi derivati ai CNTs ossidati sono state condotte analisi di spettroscopia NMR basata sulla diffusione (DOSY): in questo modo è stato possibile verificare la ridotta diffusione delle catene di HA a seguito della coniugazione covalente con i CNTs. Per settare i parametri necessari per le analisi DOSY sono stati prodotti ed analizzati derivati di CNTs solubili in solvente organico o in soluzioni acquose che sono stati precedentemente caratterizzati mediante le comuni tecniche analitiche dei CNTs. In questo modo è stata trovata una correlazione fra le informazioni ottenibili mediante spettroscopia NMR, relative alle funzionalità introdotte sui CNTs, e le analisi di microscopia elettronica, necessarie all'identificazione di CNTs solubilizzati a seguito della funzionalizzazione.
1980

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Cannata', Laura <1993&gt. "Studio e ottimizzazione della fermentabilità di scarti organici di provenienza urbana e valorizzazione degli overflows di processo tramite digestione anaerobica all’interno di una piattaforma pilota integrata per la produzione di biopolimeri e metano." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2018. http://hdl.handle.net/10579/12270.

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Abstract:

La presente sperimentazione si inserisce all’interno del progetto europeo Res Urbis, che ha come scopo la valorizzazione di scarti organici di provenienza urbana tramite la produzione di biopolimeri (poliidrossialcanoati, PHA) e metano, attraverso un approccio integrato successivamente descritto. In particolare, in questa sperimentazione sono state utilizzate due matrici differenti e facilmente reperibili all’interno dell’impianto di trattamento acque di Treviso: fango attivo secondario (dopo ispessimento) e la Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani (FORSU), precedentemente pressata e omogeneizzata. In questo progetto in particolare, la necessità di produrre polimeri biodegradabili (il cui mercato è tuttavia in fase di investigazione) incontra il bisogno di valorizzare i flussi di scarto prodotti dalle città, in linea con l’ideologia dell’economia circolare. La ricerca condotta in scala pilota comprendeva una piattaforma multi stadio anaerobico-aerobico: nel primo stadio anaerobico, si producevano acidi grassi volatili tramite fermentazione acidogenica di un miscela di fango secondario e FORSU; la miscela fermentata ad alto tenore in VFA, fungeva poi da substrato per la linea di produzione del biopolimero (costituita da due stadi aerobici in successione). La valorizzazione degli overflows costituiti dall’eccesso di fango attivo secondario e da cake di fermentato (dopo separazione solido/liquido post-fermentazione), avveniva per mezzo di digestione anaerobica. In questa tesi sono riportati monitoraggio e performance di un fermentatore in scala pilota (volume di esercizio di 380 L) alimentato con una miscela di fango attivo secondario e FORSU con un OLR di circa 10 kgTVS/m3d ed un HRT di 5 d, al fine di valutarne eventuali criticità; parallelamente è stata valutata la migliore condizione termica a cui attuare la digestione anaerobica per la valorizzazione degli overflows confrontando due digestori (volume di esercizio 230 L, HRT 15 d, OLR di 2.2 kgTVS/m3d), il primo tenuto in termofilia (T = 55°C) ed il secondo in mesofilia (T = 37°C). La fermentazione acidogenica di una miscela al 70% v/v di fango attivo secondario e 30% v/v di FORSU è risultata più stabile in regime mesofilo (T = 37°C), pur comportando un minor grado di solubilizzazione della materia organica; la condizione termofila, invece, rendeva più difficoltoso il mantenimento del pH al di sopra di 5.0, causando dunque problemi di inibizione sulla coltura acidogena. Per quanto riguarda la digestione anaerobica, gli SGP (produzione specifica di biogas) calcolati sperimentalmente sui due reattori sono stati confrontati tramite test statistici (Shapiro-Wilk, test-F e test-T di Welch) che hanno mostrato che il digestore termofilo aveva una resa maggiore nella produzione di biogas, ma dai bilanci energetici condotti sulla piattaforma si nota che lavorare in mesofilia è la scelta ottimale. Tuttavia tale scelta va inserita all’interno di un approccio più complesso (che esula dagli scopi della presente tesi), che include anche l’analisi tecnico-economica della linea PHA, trattandosi, come già detto, di una piattaforma integrata per la valorizzazione degli scarti urbani tramite produzione di biopolimeri e metano.

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GALLO, DONATO. "Architettura e Recupero 4.0. Innovative Building Envelope & Material Ecology: ricerca e sviluppo di materiali biopolimerici applicabili alla scala edilizia per l’isolamento termico e acustico di organismi ecosostenibili." Doctoral thesis, Università degli studi della Basilicata, 2022. http://hdl.handle.net/11563/158486.

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Abstract:

Il rapporto tra umanità e materia ha plasmato secoli di storia dell’architettura e dell’ars costruendi, mutevole in relazione al tipo di ambiente, della condizione geomorfologica e del genius loci. Sin dalla preistoria l’umanità ha inventato - attraverso empirismi e nuove tecniche - materiali, strumenti e architetture sempre più sofisticati e rispondenti alle esigenze abitative. Nel paesaggio evocativo della «civiltà delle macchine» del XX secolo, avviene un profondo mutamento dell’abitare moderno che scardina e rinnova l’uso razionale e scientifico della materia. I nuovi materiali quali il vetro, i conglomerati cementizi e le leghe metalliche rivoluzioneranno il linguaggio architettonico, introducendo il «mito della leggerezza» e la scissione tra struttura e involucro. Solo con le attuali conoscenze l’umanità è giunta a governare la materia nella sua struttura molecolare; un traguardo che determina la transizione da una «complessità controllata» - in cui l’obiettivo era quello di produrre materiali perfetti, privi di impurità e anisotropie - ad una «complessità gestita», nella quale anisotropie ed impurità vengono progettate appositamente per ottenere prestazioni molto precise che fanno sì che i materiali avanzati assomiglino ai materiali organici naturali per una perfetta sinergia tra organismo ecosostenibile e ambiente. Tra le numerose istanze e campi di sviluppo, la ricerca approfondisce la tematica degli involucri innovativi - Innovative Building Envelope mediante l’applicazione di materiali biopolimerici alla scala edilizia per l’isolamento termico e acustico di organismi ecosostenibili. Si indagano, quindi, le potenzialità di applicazione dei materiali biopolimerici nel settore delle costruzioni, in grado di garantire non solo un processo di dismissione biodegradabile, ma promuovere materiali prodotti da scarti che possano limitare l’utilizzo dei polimeri sintetico-artificiali o comunque, tutti quei materiali altamente inquinanti per l’ambiente e che richiedono un elevato apporto di materia ed energia nell’intero ciclo di vita. L’intento è promuovere il concetto di Material Ecology attraverso la sinergia tra architettura e biologia sperimentando materiali eco-compatibili per il sistema involucro; materiali che all’attualità sono ancora allo stadio di prototipazione ma che costituiscono le fondamenta per una nuova pratica di progettazione integrata e sostenibile in architettura ed in innumerevoli settori penalizzati dall’impiego di risorse non rinnovabili e inquinanti e da processi produttivi e costruttivi obsoleti.

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Monteiro, Junior Oyrton Azevedo de Castro. "Preparação, modificação quimica e calorimetria do biopolimero quitosana." [s.n.], 2000. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/250029.

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Abstract:

Orientador: Claudio Airoldi
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-27T04:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MonteiroJunior_OyrtonAzevedodeCastro_M.pdf: 2517737 bytes, checksum: 1edbc843275de49ae3e47597375f93ff (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: As quitosanas C e F foram preparadas a partir do biopolímero natural quitina de casca de camarão. O efeito interativo de Cu com a quitina, com as quitosanas C e F e com a quitosana comercial A, foi estudado via calorimetria. A quitosana F foi modificada quimicamente com o glutaraldeído e com silanos organofuncionalizados. Foi investigada a capacidade de adsorção de Cu e de imobilização de quatro diferentes enzimas pela quitina, quitosana F e quitosanas modificadas. A energia livre de Gibbs das interações quitina-Cu e quitosanas-Cu demonstram que os processos são favoráveis à interação polímero-Cu .As entalpias dessas interações são exotérmicas, sendo que para as interações quitosanas-Cu são bem superiores à interação quitina-Cu.A entropia da interação quitina-Cu demonstra um aumento na desordem do sistema, o contrário foi observado para as entropias das interações quitosanas-Cu. A concentração do glutaraldeído afeta as propriedades fisicas e químicas das quitosanas modificadas com este reagente formador de ligações cruzadas, gerando uma série de produtos QGX (X = 0,0 a 25,0). Estes possuem maior capacidade em adsorver o Cu que a quitosana original, entretanto, menor que a QG0,0. Conforme aumenta a concentração de glutaraldeído diminui a capacidade de adsorção de Cu. Os híbridos obtidos com agentes sililantes apresentam-se no estado de hidrogel. Depois de secos mostram ser amorfos e insolúveis em solventes orgânicos, em meios alcalinos e ácidos. Com exceção do SiGQ1 os híbridos apresentam superior capacidade de adsorção de Cuem relação à quitosana e esta capacidade aumenta conforme cresce o tamanho da cadeia orgânica do organossilano. Entretanto, um comportamento oposto é observado para a capacidade de imobilizar enzimas, urease, glucose oxidase, catalase e invertase.
Abstract: Chitosans C and F were prepared starting from the natural biopolymer chitin of shrimp shell. The interactive effects of Cu with chitin, chitosans C and F and commercial chitosan A were followed via calorimetry. Chitosan F was chemically modified with glutaraldehyde and silylating agents. The capacity of adsorption of Cu and the imobilization of four different enzymes for the chitin, chitosan F and modified chitosans were verified. Gibbs free energy of the chitin-Cuand chitosans-Cu interactions demonstrates that the processes are favorable. The enthalpies of these interactions are exothermic and the enthalpic values of chitosans-Cu interactions are greater than those of chitin-Cu interaction. The entropy of the chitin-Cu interaction indicates a decrease in the order of the system and the opposite was observed for the chitosans-Cu interactions. The concentration of glutaraldehyde affects the physical and chemical properties of the modified chitosans, originating a series of products QGX (X = 0,0 to 25,0). These chitosans had larger capacity in adsorbing Cu than the original chitosan but smaller than that of QG0,0. By increasing of the glutaraldehyde concentration, a decrease of the capacity of adsorption of Cu was observed. The hybrids obtained from chitosan and silylating agents were hidrogels. After drying, a amorphous solid, insoluble in organic solvents and in alkaline and acid solutions, was obtained. With exception of SiGQ1, the other hybrids presented larger capacity of adsorption of Cu in relation to the chitosan. This capacity increased as the size of the organic chain of the silylating agents increased. However, an opposite behaviowr is observed for the capacity of immobilizing enzymes, urease, glucose oxidase, catalase and invertase.
Mestrado

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Papchenko, Kseniya. "Caratterizzazione delle proprietà morfologiche e di trasporto delle membrane polimeriche a base di PHA." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/18986/.

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Abstract:

Tale lavoro di tesi ha permesso di individuare nuovi solventi per la produzione di membrane polimeriche a base di PHA. La caratterizzazione morfologica, chimica e fisica ha reso evidente come i polimeri possano essere influenzati sia dall’azione del solvente che dalle condizioni di produzione delle membrane tramite il processo di solvent-casting. Tale influenza è visibile anche nelle proprietà di trasporto di membrane realizzate a partire da solventi diversi. Tale lavoro di tesi non è sufficiente per dimostrare l’efficienza di membrane polimeriche a base di PHA in un’applicazione propria dell’industria di processo, quale la separazione dei gas. Tuttavia questo lavoro potrebbe costituire un spinta ulteriore verso la sensibilizzazione del mondo industriale all’utilizzo dei biopolimeri, considerando come tali sia i polimeri biodegradabili sia i polimeri provenienti da fonti rinnovabili.

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Padilha, Francine Ferreira. "Produção de biopolimeros por microrganismos modificados geneticamente." [s.n.], 2003. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256030.

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Abstract:

Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-03T18:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padilha_FrancineFerreira_D.pdf: 1084919 bytes, checksum: 19fffec7bfb78b5a75cd8e1cbde3162d (MD5) Previous issue date: 2003
Doutorado

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MANNINA, PAOLO. "Sistemi biopolimerici multiunità preparati per gelazione ionotropica." Doctoral thesis, Università del Piemonte Orientale, 2015. http://hdl.handle.net/11579/81643.

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LA, CHINA SALVATORE. "Analisi fenotipiche e genomiche di ceppi del genere Komagataeibacter per elucidare i meccanismi di biosintesi della cellulosa." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2021. http://hdl.handle.net/11380/1239085.

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Abstract:

I batteri acetici sono microrganismi versatili in grado di convertire fonti di carbonio in biomolecole di interesse industriale. Nell’era in cui c’è una forte necessità di ridurre la sintesi chimica di materiali, a favore di produzioni mediate da processi biologici sostenibili, i batteri acetici rivestono un ruolo chiave per diverse applicazioni in campo chimico, biomedico, farmaceutico, alimentare e ingegneristico. Attualmente, i bioprocessi consolidati che vedono coinvolti i batteri acetici sono principalmente legati allo sfruttamento del loro potenziale ossidativo con produzione di acidi organici, come l’acido acetico e l’acido gluconico, la vitamina C e i chetoni. Altre applicazioni dei batteri acetici riguardano le loro abilità nella produzione di esopolisaccaridi. In particolar modo, la cellulosa batterica è, senza dubbio, uno dei biopolimeri che attualmente sta ricevendo molta attenzione per applicazioni industriali sostenibili. Quello che rende la cellulosa di origine microbica un polimero così attraente risiede sicuramente nelle proprietà chimico-fisiche e meccaniche, così come nella non tossicità e biodegradabilità. Tra le caratteristiche chimico-fisiche peculiari della cellulosa batterica spiccano la purezza, considerando che è composta esclusivamente da monomeri di glucosio, alto grado di cristallinità, elevata capacità di ritenzione idrica e biocompatibilità. Queste proprietà consentono l’utilizzo della cellulosa batterica sia nella forma nativa che in combinazione con altri materiali. All’interno della famiglia delle Acetobacteriaceae, il genere Komagataeibacter, include specie di grande interesse per la produzione di cellulosa, in modo particolare la specie Komagataeibacter xylinus, considerata il modello per lo studio dei meccanismi biologici e biochimici che regolano la produzione di cellulosa. Una delle matrici di origine alimentare da cui è possibile isolare ceppi del genere Komagataeibacter è una bevanda fermentata chiamata Kombucha tea, originaria del continente asiatico, e tradizionalmente prodotta fermentando te nero o te verde addizionato di saccarosio. La coesistenza di almeno due gruppi microbici, quali lieviti e batteri acetici in associazione simbiotica, è responsabile della trasformazione in una bevanda frizzante a basso contenuto alcolico, acidula e caratterizzata da una presenza di cellulosa sulla superficie. Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato quello di approfondire i meccanismi biologici di produzione di cellulosa batterica. Ceppi batterici isolati da Kombucha tea e posseduti dalla collezione microbica UMCC (Unimore Microbial Culture Collection) sono stati genotipizzati e selezionati sulla base della capacità di produzione di cellulosa batterica. Due ceppi sono stati oggetto di uno studio polifasico che ha previsto sia il sequenziamento dell’intero genoma, finalizzato alla conoscenza dei geni coinvolti nel meccanismo di regolazione e produzione di cellulosa, che uno studio fenotipico di caratterizzazione delle migliori fonti di carbonio per la produzione di cellulosa batterica. Tale approccio ha permesso anche l’identificazione tassonomica dei due ceppi, evidenziando alcune problematiche di collocazione tassonomica all’interno del genere Komagataeibacter. La cellulosa ottenuta da uno dei due ceppi, in condizioni ottimizzate nel presente studio, è stata utilizzata per lo sviluppo di due materiali, di cui uno ha dato risultati promettenti per applicazioni nel campo del confezionamento alimentare, in combinazione con gelatina-polivinil alcool; l’altra ha riguardato lo sviluppo di un materiale composito con composti inorganici (biossido di titanio e argilla) le cui caratteristiche ne delineano l’impiego come membrane ad alta prestazione in applicazioni biomedicali.
Acetic acid bacteria are versatile organisms converting a number of carbon sources into biomolecules of industrial interest. Such properties, together with the need to limit chemical syntheses in favor of more sustainable biological processes, make acetic acid bacteria suitable organisms for food, chemical, medical, pharmaceutical and engineering applications. At current, well-established bioprocesses by acetic acid bacteria are those derived from the oxidative pathways that lead to organic acids synthesis, such as acetic acid and gluconic acid, vitamin C and ketones. Others applications of acetic acid bacteria derive from their ability to produce exopolysaccharides. Among exopolysaccharides, bacterial cellulose is one of the most important biopolymer that actually is receiving more attention for sustainable industrial applications. The reasons why bacterial cellulose is an attractive biopolymer lies in its physical-chemical properties, and mechanical properties, as well as in the biodegradability and not toxic features. Among its physical-chemical properties stand out purity, considering that it consists of glucose monomers, high water-holding capacity, high crystallinity index and biocompatibility. All of these features, make bacterial cellulose suitable for the use as native polymer or in composite materials. Within the Acetobacteriaceae family, the genus Komagataeibacter, includes species of interest for the production of bacterial cellulose, especially the species Komagataeibacter xylinus, which is considered the model organism for the study of the biological e biochemical mechanisms of bacterial cellulose synthesis. Kombucha tea, a beverage originated from Asia continent, produced from black and green tea supplemented with sucrose, is a selective food matrix for recovering cellulose producing acetic acid bacteria. The occurrence of at least two microbial groups, yeasts and acetic acid bacteria, which establish a symbiotic relationship, allows the production of a sparkling, low alcoholic, acidic beverage, containing a layer of bacterial cellulose on the surface. The aim of this PhD thesis was to study the biological mechanisms of cellulose production in acetic acid bacteria. Bacterial strains from UMCC (Unimore Microbial Culture Collection) culture collection, isolated from Kombucha tea, were typed and selected for their ability to produce bacterial cellulose. A multi-stage study was performed on two strains, including the whole genome sequencing focusing the analysis of genes involved in cellulose synthesis, and a phenotypic characterization mainly aimed at the detection of the best carbon for cellulose production. This approach allowed also the taxonomic identification of the two strains, highlighting issues of taxonomic allocation within the Komagataeibacter genus. The bacterial cellulose obtained by the conditions set up in this study, was used to develop two bio-based materials. The first material is a combination of bacterial cellulose with gelatin and polyvinyl-alcohol that is a promising innovative biomaterial for food packaging uses; the second one is a bio-based composite material composed of bacterial cellulose and inorganic compounds (titanium dioxide and clay), which properties outline the application as high performance membrane for biomedical use.

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Cok, Michela. "Tridimensional Devices Based on Biopolymers and Carbon Nanotubes for Tissue Regeneration." Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2014. http://hdl.handle.net/10077/10376.

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Abstract:

2012/2013
Durante il corso degli ultimi anni, il campo delle nano strutture a base carboniosa sta ricevendo sempre più attenzione grazie alle loro peculiari caratteristiche chimiche e fisiche che le hanno rese buoni candidati per l’utilizzo nell’ambito biomedico. Nonostante dati scientifici contrastanti riguardo alla questione di potenziale tossicità, molti studi stanno invece dimostrando la biocompatibilità di diverse forme di nano strutture di carbonio (soprattutto dopo funzionalizzazione chimica) e la loro capacità di sostenere la crescita e la proliferazione di cellule e tessuti complessi. Per queste ragioni, il campo dell'ingegneria tissutale è sempre più attratto dalla progettazione e fabbricazione di materiali o dispositivi basati su nanomateriali conduttivi. I nanotubi di carbonio (CNTs), per esempio, vengono ampiamente studiati per l’applicazione in molti campi della ricerca grazie alle loro caratteristiche elettroniche, meccaniche e chimiche. Essi possiedono infatti caratteristiche importanti quali la flessibilità, resistenza meccanica e conducibilità elettrica. Inizialmente, l'impiego di nanotubi di carbonio in sistemi biologici è stato limitato a causa della loro scarsa solubilità e la presenza di impurità metalliche tossiche. I recenti sviluppi nello studio di queste nanostrutture hanno migliorato notevolmente la purezza e la biocompatibilità di questo materiale nanostrutturato. Per quanto riguarda le applicazioni biomediche, il loro uso sta diventando sempre più rilevante nella ricerca delle neuroscienze e dell’ingegneria tissutale. Durante questo lavoro di tesi sono stati presi in considerazione questi due rami della ingegneria tissutale. Per quanto riguarda la rigenerazione del tessuto neuronale, innanzitutto lo stato dell'arte e il progresso dell'attività di ricerca sono stati presentati e descritti. Una particolare attenzione è stata puntata sui risultati ottenuti dal nostro gruppo in collaborazione con la Prof.ssa Ballerini in termini di effetto dei nano tubi di carbonio sull'attività neurale. Nel capitolo 4, lo sviluppo di un dispositivo basato biopolimerico -f - CNT grado di supportare e stimolare la crescita e la comunicazione di nervoso complesso sarà descritto. Anche il ruolo di CNT nel tessuto campo rigenerazione ossea è stato preso in considerazione durante questo lavoro di tesi e la descrizione dei risultati ottenuti negli ultimi anni è stata riassunta e riportata. Per quanto riguarda la parte sperimentale del lavoro svolto durante il dottorato, nel capitolo 5 sarà descritto l'indagine di screening riguardante il ruolo di nano tubi di carbonio caratterizzati da differenti tipi di funzionalizzazione all’interno della matrice polimerica di un sistema idrogel largamente impiegato in questo campo in termini di proprietà meccaniche e tossicità cellulare. Nella sezione riguardante i materiali e i metodi impiegati, è stato approfondito l’aspetto legato alle tecniche di caratterizzazione meccanica dei materiali studiati (reologia, test di compressione meccanica e NMN a basso campo). Abbiamo ritenuto opportuno approfondire questi aspetti poiché nell’ambito della scuola di dottorato in Scienze e Tecnologie Chimiche e Farmaceutiche tali tecniche non sono spesso impiegate.
Carbon Nanostructures (CNSs) have been receiving increasing attention during the last years for their unique physical and chemical characteristics that made these structures good candidate for their use for neurological and tissue engineering applications. Although the current scientific data have shown conflicting results about potential nano-toxicity of CNSs, many studies are pointing out the biocompatibility of several forms of CNSs (especially in functionalized form) and their ability to support growth and proliferation of cells like neurons and osteoblasts. For these reasons, the field of tissue engineering is more and more attracted by the design and fabrication of materials or devices based on conductive nanomaterials. Carbon nanotubes (CNTs), for example, have been widely used in many fields due to their electronic, mechanical and chemical characteristics. They possess important characteristics such as flexibility, mechanical strength and electrical conductivity. Initially, the use of CNTs in biological systems was limited due to their poor solubility and the presence of toxic metallic impurities. More recently, the developments in the study of these nanostructures have improved the purity and biocompatibility of CNT materials. Concerning the biomedical applications, their use is becoming relevant in neuroscience research and tissue engineering. During this thesis work these two branches of the tissue engineering have been taken into account. Concerning the neuronal tissue regeneration, first of all the state of the art and the progress of the research activity have been presented and described. A special attention has been pointed on the results obtained by our group in collaboration with Prof. Ballerini’s in terms of effect of CNTs on the neural activity. In the chapter 4, the development of a f-CNTs-based biopolymeric device able to support and boost the growth and the communication of complex nervous will be described. Also the role of CNTs in the bone tissue regeneration field has been investigated and the description of the results obtained during the last years has been reported. Regarding the experimental part of the work done during my PhD, in the chapter 5 will be described the screening investigation of the role of CNTs functionalized through different reaction in the polymeric matrix of a hydrogel system largely employed in this field in terms of mechanical properties and cellular toxicity. In the materials and methods chapter, a description of mechanical tests and the related theories is present (Rheology, compression test and low field NMR rhelaxometry). It has been useful to describe these techniques since these technique are not frequently employed in the “environment” of the Chemical and Pharmaceutical Sciences and technologies PhD school.
XXVI Ciclo
1985

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BIGI, FRANCESCO. "Ricerca e sviluppo di tecnologie e protocolli innovativi atti a migliorare la sicurezza alimentare e ridurre lo spreco di alimenti." Doctoral thesis, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, 2022. http://hdl.handle.net/11380/1276512.

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Abstract:

Le tecnologie alimentari giocano un ruolo fondamentale fin dall’inizio della civiltà umana. L’evoluzione dei processi e del packaging hanno determinato un aumento della sicurezza e della qualità alimentare, migliorando la vita delle persone. Attualmente, il mondo accademico e l’industria sono divenuti consapevoli dell’impatto ecologico ed economico delle tecnologie convenzionali, spingendoli ad orientarsi verso tecniche e materiali sostenibili e inaugurando l’era “green” delle tecnologie alimentari. Questo progetto di PhD ha avuto lo scopo di sviluppare e testare protocolli e biomateriali attivi sostenibili per applicazioni alimentari attraverso un approccio multidisciplinare comprendente microbiologia alimentare, scienza dei materiali, tecniche estrattive e strumenti statistici. Si riporta una descrizione dei capitoli della tesi. Il Capitolo 1 introduce le tecnologie non termiche come alternativa ai trattamenti convenzionali per garantire la sicurezza degli alimenti. Un particolare focus è dedicato ai polimeri biodegradabili da fonti rinnovabili (sottoprodotti alimentari), impiegati per la produzione di packaging attivo con funzione antimicrobica e antiossidante. Il capitolo introduce inoltre il concetto di “teoria degli ostacoli”. Il Capitolo 2 valuta l’impiego sinergico della refrigerazione e dell’ozono gassoso come strumento per inibire la crescita di batteri ambientali e patogeni all’interno di celle frigo per lo stoccaggio di alimenti. La ricerca ha valutato l’impatto dell’ozono a bassa concentrazione (0.05 ppm, diversi periodi) sulla popolazione batterica presente sulle pareti e nell’aria interna a una cella appositamente costruita. L’efficacia del trattamento è stata testata sulla crescita in vitro di E. coli, L. monocytogenes, S. Typhimurium, C. jejuni, and P. fluorescens. Il Capitolo 3 mette in luce la complessa interazione tra proprietà dei film biodegradabili e parametri di produzione, e quindi la necessità di strumenti statistici che descrivano e predicano in modo efficace tale interdipendenza. La ricerca ha analizzato l’influenza di 8 fattori compositivi e di essiccazione sulle proprietà strutturali e tecniche di film in chitosano e pectina attraverso un approccio statistico multivariato. Sono state sviluppate 32 formulazioni di packaging in base alla variazione dei suddetti parametri e i risultati sono stati analizzati mediante PCA. La discussione dei risultati ha confermato l’idoneità degli strumenti di analisi multivariata per lo studio del comportamento tecnico dei film biodegradabili sulla base del processo produttivo. Il Capitolo 4 esplora il mondo degli estratti vegetali applicati alla produzione di biofilm attivi con funzione antiossidante. E’ stato messo a punto un protocollo ottimizzato per l’estrazione di polifenoli da foglie di salvia e ortica, i quali sono stati incorporati all’interno di film in chitosano e idrossipropil metilcellulosa (CS/HPMC). Le proprietà tecniche e antiossidanti dei film sono state discusse, mettendo in luce la possibilità di impiegare questi film in sostituzione a packaging sintetico per il confezionamento di alimenti sensibili all’ossidazione. Nel Capitolo 5, sono stati isolati nano-cristalli di cellulosa da bucce di arancia di scarto mediante un processo di bleaching alcalino seguito da idrolisi acida. I nano-cristalli sono stati impiegati per la produzione di biofilm nano-rinforzati in CS/HPMC, ai quali è stato aggiunto lauroil etil arginanto con funzione antimicrobica. Le proprietà tecniche e battericide dei film sono state misurate. I film prodotti si sono dimostrati promettenti sostituti di film antimicrobici sintetici. Inoltre, l’utilizzo di bucce di arancia di scarto ha dimostrato come i sottoprodotti alimentari possano impiegati per ridurre lo spreco alimentare.
Food technologies have played a crucial role since the beginning of human civilization. The evolution of food processing and packaging have led to an increase of food quality and safety, improving the quality of human life. Recently, academic research and industries have gained awareness about the economic and environmental impact of conventional technologies. This consciousness oriented the efforts towards more sustainable techniques and materials, paving the way to a new “green era” of food technology. This PhD project is an example of multidisciplinary approach in which food microbiology, biomaterial science, extraction techniques, and statistic tools are synergistically applied to develop and test sustainable protocols and active packaging materials with promising applications in food sector. An outline of the thesis chapters is provided below. Chapter 1 introduces sustainable non-thermal technologies as promising substitutes of conventional thermal treatments to ensure food safety and quality. A focus is dedicated to biodegradable polymers from renewable sources (e.g., agri-food by-products) and their application to produce active packaging films with antimicrobial and antioxidant properties. Moreover, this chapter gives to the readers an overview about the concept of “hurdle technology”. Chapter 2 aims to evaluate cold storage coupled with gaseous ozone as a prospective strategy to inhibit pathogenic and spoilage bacteria growth in food storage cold chambers. The research investigated the impact of gaseous ozone (0.05 ppm, different exposures) on the bacterial contamination of internal surfaces and air in a cold chamber (3°C). The effectiveness of this combination of technologies was also tested in vitro against E. coli, L. monocytogenes, S. enterica Typhimurium, C. jejuni, and P. fluorescens. Chapter 3 focuses on the complex interaction between the properties of biodegradable films and the manufacturing parameters, leading the need for statistical models to describe and predict this interdependence. This study analysed the impact of 8 compositional and drying factors on microstructural and functional properties of films based on chitosan and pectin through a multivariate approach. 32 formulations were developed and the results were analysed through principal component analysis (PCA). An in-depth discussion of the results was provided, highlighting the suitability of multivariate data analysis to predict the technical behaviour of films related to the manufacture process. Chapter 4 explores the use of plant leaf extracts to produce active biodegradable films with antioxidant properties. This research aimed to set up an optimised protocol to extract polyphenols from sage and nettle leaves and to incorporate them into films based on chitosan/hydroxypropyl methylcellulose (CS/HPMC) blend, hence characterising their structural, technical, and antioxidant performances. The results showed that the obtained natural films could be employed as valuable alternative to synthetic plastics with antioxidant activity to prolong the shelf-life of food products. In Chapter 5, cellulose nanocrystals (CNCs) were isolated from orange peel discarded by orange juice industry using an alkaline/H2O2 bleaching followed by sulfuric acid hydrolysis. Extracted CNCs were added as reinforcing agent into CS/HPMC films enriched with lauroyl arginate ethyl (LAE) to produce nanocomposite antimicrobial films. The biocidal activity of the films against E. coli, S. enterica, L. monocytogenes, and P. fluorescens was tested. Overall, nanocomposite films enriched with LAE showed potentiality as a suitable strategy to replace antimicrobial petroleum-derived materials and to valorise discarded orange peels, using food waste to reduce food loss.

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Rodrigues, Clovis Antonio. "Preparações de derivados do biopolimero quitosana e uma utilização em eletrodos modificados." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1996. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/76947.

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Abstract:

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas
Made available in DSpace on 2012-10-16T23:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:18:52Z : No. of bitstreams: 1 110289.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
A quitina e alguns derivados foram utilizados como modificadores em eletrodo de pasta de carbono quimicamente modificados EPCQM e foram empregados na pré-concentração de alguns ânions. De modo geral, a pré-concentração ocorre através de interações eletrostáticas entre o polímero presente no ECPQM e o ânion em solução. Posteriormente a quitosana foi usada como suporte para modificadores eletroativos na preparação de EPCQM. Os complexos ferricianeto e ferrocianeto foram adsorvido na quitosana através de interação eletrostática em pH < 3. O polímero preparado com o ferricianeto quando exposto a luz do sol, apresentou alterações nos espectros de Infravermelho e Mössbauer mostrando que o ferricianeto adsorvido sofre um processo de redução fotoinduzida, além da formação do complexo aquopentacianoférrico. Numa etapa seguinte preparou-se EPCQM através da coordenação de complexos inorgânicos. A quitosana foi modificada com o 2-piridinocarboxialdeido e 4-piridinocarboxialdeido obtendo-se a 2PMQ e 4PMQ respectivamente. A complexação do aminopentacianoferrato teve como resultado uma única espécie coordenada ao polímero. Finalmente foram preparados EPCQM usando o complexo [Ru(IIIl)(EDTA)(H2O)]. O voltamograma do [Ru(III)(EDTA)(4PMQ)] apresenta duas onda redox indicando a espécie dissubstituida [Ru(II)(EDTA)(4PMQ)2]. O [Ru(IIII)(EDTA)(2PMQ)] apresenta uma única onda redox. O espectro UV/Vis deste polímero mostrou uma banda em 536 nm atribuído a transferência de carga Ru(II)®imina, indicando processo de redução do metal com oxidação do ligante.

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Farias, Núria Sofia Silva. "Acidogénese anaeróbia de lamas DAF na produção de biopolimeros." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2012. http://hdl.handle.net/10773/10206.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
A procura e adoção de medidas ambientalmente corretas que inviabilizem a deposição de resíduos orgânicos industriais em aterro a par da investigação orientada para a valorização dos mesmos constituem a temática na qual este trabalho se enquadra. O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação da acidogénese de um efluente de lamas gordas de uma indústria de laticínios (lamas DAF), como forma de produção de ácidos orgânicos voláteis (AOV’s) os quais poderão servir como substrato para a produção de biopolímeros. Neste trabalho estudou-se a influência dos parâmetros alcalinidade e razão F/M para a mesma temperatura de operação – mesofilica (37ºC). Esta análise foi realizada durante 3 ensaios com recurso a 3 reatores descontínuos anaeróbios por cada ensaio. Os ensaios foram executados sem controlo de pH, com variações da razão F/M (8, 14 e 20) entre ensaios e variação da alcalinidade pretendida (alcalinidade nula, 2 g CaCO3 /L e 4g CaCO3 /L) entre reatores. A alcalinidade e carga orgânicas elevadas favoreceram a produção de AOVs em ambos os ensaios. A produção máxima de AOVs foi obtida para F/M=20, apresentando uma concentração total de AOVs de 11781 mgAAc/L no inicio do ensaio (0h). Os AOV’s predominantes nos ensaios foram os ácidos n-butírico, propiónico e acético. Para a globalidade dos ensaios, nos dias de maior produção de TAOV’s as percentagens referentes a cada ácido não ultrapassam os 25% . As percentagens próximas da composição de AOV’s adequada para a produção de biopolímeros com boas qualidades termoplásticas não foram atingidas. A biodegradabilidade do substrato máxima foi de 33% após 31 dias, correspondendo este valor ao ensaio de maior F/M aplicado e com maior alcalinidade, R3.Alk4. O grau de acidificação apresenta o seu valor máximo de 33,8%, no 1º ensaio com F/M=8.
The search and adoption of environmental friendly mesures that prevent the landfill deposition of industrial organic waste in a along with research regarding the improvement of those wastes are the thematic where this work will focus. The main goal was the evaluation of fat industrial sludge acidogenesis (DAF sludge) as a mean for production of VFAs (volatile fatty acids). These may be used as substract for biopolymers production. During this work was studied the influence of the alkalinity and F/M rate, using the same operational temperature – mesophilic (37ºC). This analysis was conducted during 3 tests using 3 anaerobic discontinuous reactors for each test. All trials were executed without pH control, but with different F/M rates (8, 14, 20) and also alkalinity variations (0,2 g CaCO3 /L and 4g CaCO3 /L) between reactors. High alkalinity and hight organic load improved the VFAs production for all loads. The highest VFA ratio was achieved for a F/M rate of 20, with a total VFA concentration of 11781 mgAAc/L at the beginning of the test (0h). The most abundant VFAs during the tests were the n-butyric, propionic and acetic acids. For all the tests, in the days of maximum production of TAOV's, percentages for each acid do not exceed 25%.The percentages near the AOV's composition appropriate for the production of thermoplastic biopolymers with good qualities were not achieved. The maximum biodegradability of the substrate was 33% after 31 days corresponding to test with high F / M and with higher alkalinity, R3.Alk4. The maximum degree of acidification was 33.8% for the 1st test with F/M = 8.

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Caballero, Gobern Francesc. "Ús de biopolimers en la preparació de formes d’alliberament modificat de lisinat d’ibuprofè." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2021. http://hdl.handle.net/10803/673941.

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Abstract:

El propòsit del present treball, és l’estudi de l’ús dels biopolímers alginat i chitosan per a la formulació d’hidrogels basats en xarxes polimèriques i xarxes polimèriques interpenetrants com a matrius per a la microencapsulació de lisinat d’ibuprofè amb l’objecte de modular les propietats d’alliberament del fàrmac en funció d’estímuls externs com el pH. S’ha caracteritzat i optimitzat el mètode de preparació, les matrius obtingudes i els paràmetres que regeixen l’alliberament del lisinat d’ibuprofè tant pel que fa al lloc selectiu (intestí) evitant l’alliberament gàstric així com altres funcions de la microencapsulació que poden resultar útils, com l’emmascarament del seu sabor o la millora de l’estabilitat. Els resultats mostren de manera clara la capacitat dels hidrogels d’alginat entrecreuats amb calci per retenir el lisinat d’ibuprofè de forma efectiva, protegir-lo durant el trànsit gàstric i propiciar el seu alliberament a pH intestinal. L’estabilització de les matrius amb un policatió com el chitosan inicialment no semblava aportar millores significatives a les característiques ni d’inflament de les matrius, ni d’alliberament, no obstant, amb la modificació i optimització del mètode de preparació s’han obtingut matrius en forma de granes molt resistents al medi intestinal que alliberen el fàrmac de forma lenta i amb potencial utilitat per a l’obtenció de formes farmacèutiques destinades a l’alliberament colònic del lisinat d’ibuprofè i possible aplicació per la prevenció de determinades tipologies de càncer de colon. Els resultats permeten evidenciar no només les interaccions entre els biopolímers alginat i chitosan i la seva influència en funció de les seves proporcions a les propietats d’inflament de les matrius i els perfils d’alliberament del lisinat d’ibuprofè, sinó també com el propi lisinat d’ibuprofè interacciona amb els biopolímers esdevenint part estructural de les matrius i un element més de modulació de les seves propietats convertint-se en un element funcional dins la pròpia formulació a més del seu paper com a principi actiu. S’ha demostrat la idoneïtat dels biopolímers per a l’encapsulació del lisinat d’ibuprofè en granes d’alginat i granes mixtes d’alginat i chitosan d’alliberament modificat i sensibles al pH del medi.
The purpose of the present work is to study the use of alginate and chitosan biopolymers for the formulation of hydrogels based on polymeric networks and interpenetrating polymeric networks as matrices for the microencapsulation of ibuprofen lysinate with the object to modulate the drug-releasing properties based on external stimuli such as pH. The preparation method, the matrices obtained and the parameters that affect the release of ibuprofen lysinate have been characterized and optimized both in terms of selective site (intestine) avoiding gastric release, as well as other functions of the microencapsulation where could be useful, such as flavour masking or stability improvement. The results clearly show the ability of alginate-calcium cross-linked hydrogels for an effective retention of ibuprofen lysinate, protecting it across the gastric transit and promoting the release at intestinal pH. The stabilisation with a polycation such as chitosan initially did not seem to significantly contribute to the swelling or release characteristics of the matrixes, however, with the modification and optimisation of the method of preparation, matrixes in form of beads highly resistant to the intestinal media have been obtained. The obtained matrixes release the drug in a slow way and with potential utility for obtaining pharmaceutical dosage forms destined to colonic release of Ibuprofen lysinate and possible application in the prevention of determinate colorectal cancer typologies. The results make evident not only the interaction between the biopolymers alginate and chitosan and the influence of their different proportion on the swelling properties of the matrixes and the release profiles of ibuprofen lysinate, but also how the same ibuprofen lysinate interacts with the biopolymers becoming structural part of the matrixes and one additional element for the modulation of their properties actuating as a functional ingredient in the formulation beyond their role as active substance. The suitability of biopolymers for the encapsulation of ibuprofen lysinate in alginate and mixed alginate-chitosan beads of modified release and pH sensitive has been demonstrated.

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Longhinotti, Elisane. "Adsorção dos corantes azul de metileno, alanjado G, alaranjado IV e alaranjado de xilenol pelo biopolimero quitina." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1996. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/76473.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas
Made available in DSpace on 2012-10-16T10:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:47:32Z : No. of bitstreams: 1 104547.pdf: 1124559 bytes, checksum: ecb3985969c3d1203165580d3948884b (MD5)
A quitina foi empregada para adsorver os corantes azul de metileno, alaranjado G, alaranjado IV e alaranjado de xilenol em soluções aquosas. O polímero foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho e análise elementar (CHN). Os dados experimentais de adsorção foram interpretados pela equação de Langmuir empregando o método de regressão linear para determinar os parâmetros de adsorção. Os resultados deste estudo mostraram que a capacidade de adsorção é dependente do pH. A maior adsorção ocorreu em pH » 7 para o corante catiônico azul de metileno, enquanto que os corantes aniônicos alaranjado G, alaranjado IV e alaranjado de xilenol, o pH ótimo de adsorção foi em torno de 4. Em pH ácido, os grupos amino do polímero estão protonados e a cadeia da quitina está carregada positivamente, predominando a adsorção por troca iônica para os corantes aniônicos. Deve ocorrer também em pequena extensão, adsorção de van der Waals e por ligações de hidrogênio entre os grupos acetamido do polímero e os grupos hidroxila do corante. A adsorção do alaranjado G diminuiu com o aumento da temperatura de 16,40 mg.g-1 a 11°C para 12,80 mg.g-1 a 60 °C, enquanto que para o alaranjado IV a capacidade aumentou de 1,64 mg.g-1 a 25 °C para 1,50 mg.g-1 a 53 °C. A adsorção do alaranjado de xilenol não teve um comportamento do tipo Langmuir e foi interpretada como isoterma de Nernst, sendo o valor de KL igual a, 0,726 L.g-1. A capacidade máxima de adsorção dos corantes aumentou na seqüencia: ALG > AZM > ALIV. Os valores de DH de -2,57 kcal/mol (ALG) e -6,93 kcal.mol-1 (ALIV) comprovaram uma adsorção de natureza física para esses corantes. Os resultados obtidos revelaram que a quitina pode ser empregada nos processos de remoção de cor de efluentes industriais líquidos contendo corantes.

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Freitas, Izabel Cristina. "Estudo das interações entre biopolimeros e polpas de frutas tropicais em cisalhamento estacionario e oscilatorio." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256484.

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Abstract:

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Rosiane Lopes da Cunha
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-01T09:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_IzabelCristina_D.pdf: 51875333 bytes, checksum: 71d1076ced500963d24d49b59d5e0767 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: o comportamento reológico de guar ou xantana em polpa de maracujá foi avaliado através de testes em cisalhamento estacionário e oscilatório.Nesses experimentos,verificou-se que as curvas de escoamento desses biopolímeros foram melhores ajustadas pelo modelo de Herschel-Bulckley e que o modelo de Cross foi usado para a descrição dessas em um grande intervalo de taxa de deformação. Em sistemas de polpa de fruta, a xantana apresentou maior pseudoplasticidade e elasticidadedo que a guar. Além disto, o efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente de guar ou xantana,em polpa de maracujá, foi descrita por uma equação tipo Arrhenius e discutida em termos de energia de ativação. Nos sistemas MaG, esta energia decresceu com o aumento da taxa de deformação. Entretanto, em amostras MaX, a energia de ativação não variou com a taxa de deformação, porém apresentou uma redução com o aumento da concentração de xantana. O modelo generalizado de Maxwell foi usado com sucesso para descrever as características viscoelásticas das amostras estudadas. A análise de variância e Teste de Tuckey foram usados para avaliar o efeito do tempo de estocagem sobre as características reológicas, fisicas e químicas de guar ou xantana em polpa de maracujá. A estocagem não apresentou efeito significativo sobre a quantidade de sólidos solúveis, a acidez titulável total expressa como ácido cítrico, açúcares, pH, pectinas expressa como pectato de cálcio e cinzas.O estudo da cor da polpa foi feito usando o sistema Hunterlab L*a*b*, sendo verificado que a adição de sacarose ou polissacarídeos (guar ou xantana) modificou inicialmente a cor da polpa de maracujá. Além disto, houve degradação da cor de cada amostra em função do tempo de armazenamento, sendo que essa foi menor para as amostras com xantana do que as com guar. As mudanças nos parâmetros reológicos obtidos em cisalhamento estacionário (pseudoplasticidade, viscosidade aparente) e oscilatório (módulos dinâmicos, viscosidade complexa) foram observadas, principalmente, durante o segundo mês de armazenamento. As amostras sem biopolímeros (polpa integral e com açúcar) não apresentaram comportamento viscoelástico e a pseudoplasticidade foi alterada em função da formação de agregados dos componentes presentes, o que promoveu sinerese nessas amostras após o quarto mês de armazenamento. Nos demais sistemas estudados foi observado um aumento nos parâmetros reológicos (módulos dinâmicos e viscosidade aparente), o que foi associado à hidratação do polissacarídeo adicionado. Em polpa de maracujá, a xantana apresentou-se mais estável, enquanto a guar mostrou perda de elasticidade durante o tempo de annazenamento. A influência das concentrações de açúcares, ácidos orgânicos e sais (cálcio e potássio) sobre as propriedades reológicas (viscosidade aparente, pseudoplasticidade, viscosidade complexa e módulos dinâmicos) foi analisada utilizando-se um planejamento fatorial completo. O principal componente a influenciar o comportamento reológico desses sistemas foi a guar, sendo que a presença de pectina também altera, em menores proporções, estas propriedades. A presença de açúcares influenciou negativamente as propriedades reológicas citadas acima, o que foi associado ao efeito desidratante desse co-soluto. Os ácidos orgânicos tomaram as amostras menos viscosas (reduziram o valor de G") e reduziu o valor de pH, o que pode facilitar a cisão ácida da pectina. Em regime diluído (c < c*), a interação dos biopolímeros com os constituintes do meio foi observada em amostras com baixa concentração de polissacarídeos em polpas de frutas tropicais e em sistemas aquosos com co-solutos (açúcares e sais). Neste último, pode-se considerar que não houve alteração de viscosidade intrínseca de guar em. função da concentração de sacarose e do cloreto de sódio. Nos soros de diferentes polpas de frutas, a viscosidade intrínseca de guar e xantana mudou em função da composição do solvente. Sistemas com baixos valores de pH apresentaram maior influência sobre a viscosidade intrínseca de xantana enquanto o teor de sólidos solúveis foi o principal responsável pelas alterações dessa resposta em amostras com guar. As constantes de Huggins de guar em soro de fruta foi maior que em sistemas aquosos, indicando maior interação dessa macromolécula nos sistemasalimentícios.
Abstract: The rheological behavior of guar and xanthan gums in passion tfuit pulp was evaluated by means of shear flow and oscillatory shear tests. Herschel-Bulckley model represented successfully biopolymers flow behavior and Cross model was used to describe those behaviors in a broad shear stress range. In pulp tfuit systems, xanthan gum showed more pseudoplasticity and elasticity than guar. Moreover, the effect of temperature on the apparent viscosity of guar or xanthan in passion fruit pulp was described by Arrhenius equation and discussed in terms of activation energy. In passion tfuit pulp - Guar systems, the increase in shear rate caused an energy decrease, indicating that as the shear rate increases the dependence of the apparent viscosity with the temperature decreases. However, for passion tfuit pulp - Xanthan systems the activation energy was not modified with shear rate, still it showed lower values with the increase of xanthan concentration. The generalized Maxwell model was successfully used to describe the viscoelastic characteristics of the studied samples. Variance analysis and Tuckey tests were used to evaluate the effect of storage time on the rheological,physical and chemicalcharacteristics of guar and xanthan gums in passion tfuit pulp. The storage did not show an effect on soluble solids content, total titrable acidity expressed as citric acid, sugars, pH, pectins expressedas calcium pectate and ashes. Color studies of passion tfuit pulp was performed with auxiliary of a Hunterlab L*a*b* system and it was verified that the addition of sucrose or polysaccharides (guar or xanthan) modified initially the color of passion fruit pulp. In addition, there was a degradation of samples color during the storage time, which was more pronounced in samples with xanthan. Changes in rheological parameters obtained in shear flow (pseudoplasticity, apparent viscosity) and in oscillatory mode (dynamic modules, complex viscosity) were observed mainly during the second month of storage. Samples without biopolymers (pure pulp e pulp with sucrose) did not show viscoelastic behavior and the pseudoplasticity was changed as aggregates were formed by the present components. This promoted the syneresis observed after the fourth storage month. In others studied systems, the increase of the rheological parameters (dynamic modules and apparent viscosity) were associated with the hydration of the added polysaccharide. Comparing guar and xanthan gums in passion truit pulps, xanthan appeared to be more stable during storage time, and guar gum lost elasticity during this period. The influence of sugars, organic acids and salts (calcium and potassium) concentrations on rheological properties (apparent viscosity, pseudoplasticity and dynamic modules) were analyzed using a complete factorial experimental designo The rheological properties were mainly influenced by guar concentration, and the effect of pectin on those properties was in a minor proportion. The presence of sugars affected negatively the rheological properties cited above, which was associated with the dehydrating effect of this cosolute. Moreover, samples showed lower viscous features (reduced Gil value) with organic acids addition, that reduces samples pH favoring acid breakage ofthe pectin molecule. In diluted regime (cDoutorado
Doutor em Engenharia de Alimentos

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Paula, Fabrício Coutinho de [UNESP]. "Polihidroxialcanoatos (PHAs): bioprospecção de micro-organismos e produção a partir de glicerol." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2012. http://hdl.handle.net/11449/103963.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-10Bitstream added on 2014-06-13T19:43:45Z : No. of bitstreams: 1 paula_fc_dr_rcla.pdf: 1312616 bytes, checksum: 37d3ba636c09c8b0df0d9d23402e492d (MD5)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres biodegradáveis, sintetizados como grânulos intracelulares em células bacterianas, na presença de excesso de fonte de carbono e limitação de nutrientes necessários ao crescimento. Estes biopolímeros são atraentes substitutos para os polímeros derivados do petróleo, devido às suas propriedades similares com vários termoplásticos e elastômeros. Atualmente, a produção de biocombustíveis é outra grande alternativa para a substituiçã do petróleo, especialmente o biodiesel produzido a partir da transesterificação de gorduras e óleos vegetais e animais. O glicerol bruto é o principal subproduto da produção deste biocombustível, o qual tem baixo custo devido à presença de impurezas. O desafio na produção de PHAs é a competitividade com os preços dos polímeros derivados do petróleo. Uma solução para este problema tem sido propor a implementação de biorefinarias que obtém outros produtos, agregando valores à cadeia de produção do biodiesel, tal como, a produção de biopolímeros bacterianos, utilizando glicerol bruto como fonte de carbono. Portanto, torna-se necessária a descoberta de novas linhagens bacterianas promissoras, na produção de PHAs a partir deste insumo. Neste trabalho, realizou-se a busca por micro-organismos capazes de produzir polihidroxialcanoatos (PHAs) utilizando glicerol em meios de cultivo. Para verificar o potencial de produção destes polímeros a partir desta fonte de carbono, foram avaliadas 107 linhagens de micro-organismos através da reação com o corante Sudan Black B. Entre os quais, estavam 76 isolados obtidos de solo de Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) e 31 de solo de Mangue. Além disso, foram também avaliadas 7 linhagens de P. aeruginosa provenientes de solos contaminados com hidrocarbonetos e manipueira...
The polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable polyesters that are synthesized intracellularly and deposited as granules in bacterial cultures in the presence of excess carbon source and a growth limiting nutrient. These biopolymers are attractive substitute for petrochemical-based plastics due to their similar material properties to various thermoplastics and elastomers. Actually, the biofuels production is another great alternative to replace the petroleum, specially the biodiesel generated from the transesterification of vegetable or animal fats and oils. The crude glycerol is the main byproduct of biodiesel production, which has a relative low value due to the presence of impurities. The challenge in the PHAs production is the competitive prices of petroleum polymers. A solution for this problem has been proposed with the implementation of biorefineries that co-produce additional valueadded products along with biodiesel, such as bacterial biopolymers production utilizing crude glycerol as a carbon source. Therefore, it is necessary to discover a new promising PHAsproducing bacterial strains. In this work, was carried out the search for PHA-producer microorganisms utilizing glycerol as a sole carbon source. For this, 107 bacterial strains were evaluated by Sudan Black B staining reaction. Among which were 76 strains isolated from a tropical moist forest soil (Atlantic forest) and 31 from Mangrove ecosystem. Furthermore, 7 P. aeruginosa strains isolated from hydrocarbon-contaminated soil and cassava wastewater were also evaluated for PHAs production. In this experiments were determined the pH, carbon source consumption e cell dry weight. The freeze-dried cells were subjected to propanolysis for PHAs determination.The propyl esters were assayed by gas chromatography... (Complete abstract click electronic access below)

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Paula, Fabrício Coutinho de. "Polihidroxialcanoatos (PHAs) : bioprospecção de micro-organismos e produção a partir de glicerol /." Rio Claro : [s.n.], 2012. http://hdl.handle.net/11449/103963.

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Orientador: Jonas Contiero
Banca: José Gregório Cabrera Gomez
Banca: Eloizio Júlio Ribeiro
Banca: Elisabeth Loshchagin Pizzolitto
Banca: Andre Henrique Rosa
Resumo: Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres biodegradáveis, sintetizados como grânulos intracelulares em células bacterianas, na presença de excesso de fonte de carbono e limitação de nutrientes necessários ao crescimento. Estes biopolímeros são atraentes substitutos para os polímeros derivados do petróleo, devido às suas propriedades similares com vários termoplásticos e elastômeros. Atualmente, a produção de biocombustíveis é outra grande alternativa para a substituiçã do petróleo, especialmente o biodiesel produzido a partir da transesterificação de gorduras e óleos vegetais e animais. O glicerol bruto é o principal subproduto da produção deste biocombustível, o qual tem baixo custo devido à presença de impurezas. O desafio na produção de PHAs é a competitividade com os preços dos polímeros derivados do petróleo. Uma solução para este problema tem sido propor a implementação de biorefinarias que obtém outros produtos, agregando valores à cadeia de produção do biodiesel, tal como, a produção de biopolímeros bacterianos, utilizando glicerol bruto como fonte de carbono. Portanto, torna-se necessária a descoberta de novas linhagens bacterianas promissoras, na produção de PHAs a partir deste insumo. Neste trabalho, realizou-se a busca por micro-organismos capazes de produzir polihidroxialcanoatos (PHAs) utilizando glicerol em meios de cultivo. Para verificar o potencial de produção destes polímeros a partir desta fonte de carbono, foram avaliadas 107 linhagens de micro-organismos através da reação com o corante Sudan Black B. Entre os quais, estavam 76 isolados obtidos de solo de Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) e 31 de solo de Mangue. Além disso, foram também avaliadas 7 linhagens de P. aeruginosa provenientes de solos contaminados com hidrocarbonetos e manipueira... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biodegradable polyesters that are synthesized intracellularly and deposited as granules in bacterial cultures in the presence of excess carbon source and a growth limiting nutrient. These biopolymers are attractive substitute for petrochemical-based plastics due to their similar material properties to various thermoplastics and elastomers. Actually, the biofuels production is another great alternative to replace the petroleum, specially the biodiesel generated from the transesterification of vegetable or animal fats and oils. The crude glycerol is the main byproduct of biodiesel production, which has a relative low value due to the presence of impurities. The challenge in the PHAs production is the competitive prices of petroleum polymers. A solution for this problem has been proposed with the implementation of biorefineries that co-produce additional valueadded products along with biodiesel, such as bacterial biopolymers production utilizing crude glycerol as a carbon source. Therefore, it is necessary to discover a new promising PHAsproducing bacterial strains. In this work, was carried out the search for PHA-producer microorganisms utilizing glycerol as a sole carbon source. For this, 107 bacterial strains were evaluated by Sudan Black B staining reaction. Among which were 76 strains isolated from a tropical moist forest soil (Atlantic forest) and 31 from Mangrove ecosystem. Furthermore, 7 P. aeruginosa strains isolated from hydrocarbon-contaminated soil and cassava wastewater were also evaluated for PHAs production. In this experiments were determined the pH, carbon source consumption e cell dry weight. The freeze-dried cells were subjected to propanolysis for PHAs determination.The propyl esters were assayed by gas chromatography... (Complete abstract click electronic access below)
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Ochoa, Clara Cecilia Reyes. "Avaliação da segurança do biopolimero de fibrina como arcabouço para células tronco mesenquimais em lesões na dura-máter em ratos." Botucatu, 2019. http://hdl.handle.net/11449/181183.

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Abstract:

Orientador: Rui Seabra Ferreira Júnior
Resumo: Terapias efetivas de lesões na dura-máter representam um enorme desafio à medicina, devido à dificuldade de suturas com êxito e de vedação das meninges, aumentando os índices de mortalidade e morbidade destes pacientes. Biomateriais que possam favorecer a regeneração e impedir o extravasamento de líquido cefalorraquidiano sem produzir efeitos adversos são alvos da indústria farmacêutica. Este estudo avaliou a biocompatibilidade do Biopolimero de Fibrina (BPF) derivado de peçonha de serpente como arcabouço tridimensional para células-tronco mesenquimais (CTMs) em lesões na dura-máter de ratos wistar (Rattus norvegicus). As CTMs foram caracterizadas na quinta passagem por citometria de fluxo (ICAM, CD90, CD34, CD45, CD11b) e diferenciadas em linhagens osteogênica e adipogênica. Foram utilizados 4 grupos (n=20) de ratos Wistar machos adultos. O grupo C (controle) foi submetido à durotomia. Os grupos tratados foram submetidos à durotomia seguido de: Tratamento com Biopolimero de fibrina (BPF); células-tronco mesenquimais (CTMs); e BPF+CTMs, formado pela associação do Biopolimero de fibrina e células-tronco mesenquimais. As CTMs marcadas e associadas ao BPF foram avaliadas por imageamento da fluorescência in vivo. Os animais foram avaliados neurológica e clinicamente quanto à sensibilidade dolorosa, deiscência de pontos, infecção da ferida, consumo de alimento e água e habilidades motoras. Foram realizadas eutanásias dos animais aos 7 e 28 dias após cirurgia e coletado material pa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Effective therapies to treat dura mater injuries represents a major challenge to medicine due to its lack of sutures with high seal properties upon meninges, increasing the rate of mortality and morbidity among these patients. Biomaterials that promotes regeneration and prevent extravasation of cerebrospinal fluid, without producing adverse effects, are targets of the pharmaceutical industry. The present study aimed to evaluate the biocompatibility of the use on Fibrin Biopolymer (FBP) derived from snake venom as tridimensional scaffold to mesenchymal stem cells (MSC) on rat’s dura mater injury. Mesenchymal stem cells characterization was performed at fifth passage by flow cytometry (ICAM, CD90, CD34, CD45, CD11b) and differentiated into osteogenic and adipogenic lineages. Four groups (n=20) os male Wistar rats were used. Group C (control) animals were submitted to durotomy only. Treatment groups were submitted to durotomy followed by: Fibrin Biopolymer (FBP); mesenchymal stem cells (MSC); and FBP+MSCs, consisting on the association between fibrin biopolymer and mesenchymal stem cells. Marked MSCs associated to FBP were evaluated through in vivo fluorescence imaging. Animals were evaluated neurologically and clinically regarding pain sensitivity, dehiscence of suture, wound infection, feeding e motor capacity parameters. Animals were euthanized at seven and 28 days after surgical procedure, and biological material was collected to histological and proteomic analysis. Protein ... (Complete abstract click electronic access below)
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Welter, Rosilene Andrea. "Estudo do equilibrio dos sistemas binarios e ternario de troca ionica dos ions cobre, cadmio e calcio pelo biopolimero alginato." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267090.

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Abstract:

Orientadores: Meuris Gurgel Carlos da Silva, Edson Antonio da Silva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-13T05:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Welter_RosileneAndrea_M.pdf: 2156279 bytes, checksum: 6cee14e80d11df1707c2f90723d31b09 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Neste trabalho, estudou-se o processo de troca iônica envolvendo os íons Cobre, Cádmio e Cálcio, sendo que os metais pesados, Cobre e Cádmio, foram avaliados devido a alta toxicidade, à sua presença em efluente industriais e a dificuldade na sua remoção quando em baixas concentrações, entretanto, acima do permitido pela legislação vigente. O trocador iônico utilizado foi o Alginato, que na presença de íons divalentes possui a capacidade de gelificar-se formando partículas aptas à utilização em operações de troca iônica. As partículas foram obtidas por diferentes formas: gotejamento, atomização ou ainda, emulsificação, contudo, cada método apresentou partículas com propriedades físicas distintas. O método de emulsificação resultou em partículas com diâmetro e granulometria satisfatórios para o processo de troca iônica em leito poroso, além de, dentre os métodos analisados, apresentar maior capacidade de troca iônica para o ensaio realizado em banho finito sob as mesmas condições operacionais. Portanto, os ensaios de equilíbrio de troca iônica para os sistemas binários envolvendo os íons Cu-Ca, Cd-Ca e Cu-Cd e para o ensaio ternário Cu-Cd-Ca, foram realizados em leito poroso, utilizando partículas obtidas por emulsificação, a vazão de 3 mL/min e pH de 4,5, sendo estes parâmetros operacionais definidos por estudos prévios. Os dados experimentais para os sistemas binários foram avaliados utilizando Isotermas de Adsorção Monocomponente que apresentaram comportamento satisfatório, entretanto os modelos de Isotermas de Adsorção Binária apresentaram melhor ajuste. O tratamento dos sistemas binários utilizando LAM Ideal e LAM, foram satisfatórios para o comportamento dos dados experimentais, entretanto, houve uma variação considerável do valor de Keq. Os coeficientes de atividade envolvendo os íons ligados a fase sólida apresentaram-se próximos a 1, ou seja, o sistema Metal-Alginato, está próximo à idealidade. O sistema ternário apresentou resultado insatisfatório para seu tratamento utilizando Isotermas de Adsorção Binária e o modelo Preditivo de LAM, sendo que apenas os modelos de Isotermas de Adsorção Ternária, Langmuir 4 parâmetros, Langmuir 6 parâmetros e Langmuir-Freundlich apresentaram resultados satisfatórios.
Abstract: In this work, it was studied the ion exchange process involving copper, cadmium and calcium ions. The heavy metals, copper and cadmium, were evaluated due to its high toxicity, its presence in industrial effluent and difficulty in its removal when in low concentrations, however, above permitted levels by law. Alginate was used as ionic exchanger. In the presence of high affinity ions, such as calcium, it has the ability to gelate and form rigid particles which are suitable for ion exchange operations. These particles were obtained from different methods, such as dripping, atomization and emulsification, however, each method resulted in particles with different physical properties. Emulsification method resulted in particles of suitable diameter and size for the ion exchange process in porous bed. Among the considered methods, it showed to be the one with higher ion exchange capacity, under the same operating conditions, for batch system experiments. Therefore, ion exchange equilibrium experiments for binary systems, involving Cu-Ca, Cd-Ca and Cu-Cd ions, and ternary system Cu-Cd-Ca, were conducted in porous bed, using particles obtained by emulsification, at a flow rate of 3 mL/min and pH 4.5. These operational parameters were defined by previous studies. Binary systems experimental data were evaluated using monocomponent adsorption isotherms, which showed good behavior, however, binary adsorption isotherms models showed higher accuracy. Binary systems treatment using Ideal LAM and LAM, were satisfactory for the experimental data behavior, however, there was a considerable variation in Keq values. Activity coefficients involving ions attached to the solid phase were close to 1, which means that the alginate-metal system is close to ideality. The ternary system showed unsatisfactory results for its treatment using binary adsorption isotherms and LAM predictive model, where just ternary adsorption isotherms, Langmuir 4 parameters, Langmuir 6 parameters and Langmuir-Freundlich models showed satisfactory results.
Mestrado
Engenharia de Processos
Mestre em Engenharia Química

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Kaminski, Gabriel Albuquerque Torres. "Desenvolvimento de lipossomas revestidos por biopolímeros a fim de controlar a cinética de liberação proteica." reponame:Repositório Institucional da UFPR, 2013. http://hdl.handle.net/1884/30322.

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Abstract:

Resumo: Fatores de crescimento são proteínas, que entre outras funções biológicas são responsáveis pela cicatrização de tecidos através do estímulo à síntese de DNA e divisão celular. São rapidamente degradados in vivo, principalmente por proteases. Seu revestimento em nanopartículas pode ser uma alternativa para protegê-los da degradação, mantendo um estímulo constante de cicatrização através da liberação sustentada dos fatores de crescimento a partir destas. Neste trabalho os fatores de crescimento foram incorporados em lipossomas catiônicos revestidos com os biopolímeros xantana e galactomanana através da técnica de layer-by-layer (LbL). O revestimento foi proposto pois lipossomas tendem a coalescer e podem ser reconhecidos por macrófagos devido à sua carga superficial positiva. A interação natural entre os polímeros xantana e galactomanana comprovou ser forte o suficiente para estruturar até 8 camadas de LbL, por análises de microbalança de cristal de quartzo (QCM) e potencial zeta. A interação entre o tensoativo brometo de dimetil-dioctadecil amônio (DDAB) e a xantana, foi comprovada através da diminuição da concentração micelar crítica (CMC) do surfactante na presença de xantana, determinada por tensiometria, turbidimetria e fluorimetria com sonda de pireno. Também foi comprovada através de análises de microcalorimetria exploratória diferencial (?-DSC) e pelos parâmetros termodinâmicos: entalpia padrão de micelização, entropia padrão de micelização, energia livre padrão de micelização, energia livre padrão de adsorção, área mínima ocupada por uma molécula de tensoativo na interface e excesso superficial máximo na interface ar/solução devido à interação tensoativo-polímero. Esta interação possibilitou o revestimento polimérico com xantana dos lipossomas catiônicos e posteriormente com a galactomanana. Os lipossomas revestidos pelos biopolímeros formaram nanopartículas com diâmetro de 165 (± 15) nm, medido por espalhamento de luz dinâmico (DLS), e com potencial zeta (?) de - 4 (± 13) mV, e foram capazes de aumentar em 10 vezes a liberação sustentada de fator de crescimento epidermal (EGF), comparado a lipossomas não revestidos, a uma taxa de 4,7x10-3 min-1. Assim, a utilização de biopolímeros xantana e galactomanana, possibilitou a formação lipossomas revestidos, capazes de sustentar a liberação de fatores de crescimento permitindo maior tempo de ação no sítio. Palavras chave: DDAB. Xantana. Galactomanana. EGF. Lipossomas Catiônicos. Layer-by-layer.

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Ernandes, Fernanda Maria Pagane Guereschi. "Produção de levana por Bacillus subtilis e Zymomonas mobilis utilizando três meios de cultura sintéticos e um alternativo (caldo de cana-de-açucar) /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2006. http://hdl.handle.net/11449/88385.

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Orientador: Crispin Humberto Garcia-Cruz
Banca: Raul Jorge Hernan Castro Gomez
Banca: Vanildo Luiz Del Bianchi
Resumo: A levana é um exopolissacarídeo constituído por unidades de frutose, unidas através de ligações (2 6), sintetizado por vários microrganismos durante a fermentação de um meio de cultura à base de sacarose, extrato de levedura e sais minerais. Este biopolímero possui diversas aplicações tanto na área de alimentos (fixador de cores e sabores, espessante e estabilizante de vários alimentos) como também na farmacêutica (substituto de plasma sanguíneo, imunomodulador, anticarcinogênico e hipocolesterolêmico). Este trabalho teve como objetivo principal estudar o processo de produção de levana através do cultivo das bactérias Bacillus subtilis e duas linhagens de Zymomonas mobilis (CP4 e CCT 4494). Durante a otimização de sua produção, foi analisado o efeito da variação de: fontes de carbono em diferentes concentrações, temperatura (25; 30 e 35°C), concentração de extrato de levedura (1,0 a 10,0%) e pH (6,0; 7,0 e 8,0). As fontes de carbono testadas foram frutose e glicose (1,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0%) e sacarose (1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0; 15,0 e 20,0%), as quais foram adicionadas em três meios de cultura sintéticos denominados como meios 1, 2 e 3. Além destes meios, também foi testado o caldo de cana-de-açúcar, em diferentes concentrações de sólidos solúveis (10,0; 15,0 e 20,0%), como meio de cultura alternativo para obtenção de levana. Após o término do processo fermentativo, foi realizada a determinação do pH diretamente do caldo fermentado. A seguir, o caldo foi centrifugado a 8000 rpm durante 15 minutos e a biomassa foi estimada como peso seco... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Levan is an exopolysaccharide constituted by fructose units, ß (2.6) linked, synthesized by several microorganisms during fermentation of a culture medium containing sucrose, yeast extract and mineral salts. This biopolymer has various applications as much in food area (colors and flavors fixer, thickener and stabilizer of several foods) as in pharmaceutical one (blood plasma replacement, immunomodulator, anticarcinogenic and hypocholesterolemic). The principal objective of this work was to study the levan production process by cultivation of Bacillus subtilis bacteria and two strains of Zymomonas mobilis (CP4 and CCT 4494). During the optimization of its production it was analyzed the variation effect of: different concentrations of carbon sources, temperature (22; 30 and 35°C), yeast extract concentration (1.0 to 10.0%) and pH (6.0; 7.0 and 8.0). The tested carbon sources were fructose and glucose (1.0; 2.0; 3.0; 4.0 and 5.0%) and sucrose (1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 10.0; 15.0 and 20.0%) which were added to three synthetic culture media coded as 1, 2 and 3. Besides these media, the sugar cane broth was also tested at different concentrations of soluble solids (10.0; 15.0 and 20.0%) as alternative culture medium for levan obtainment. After the fermentative process finished the fermentation broth pH was measured. Afterwards, the broth was centrifuged at 8000 rpm for 15 minutes and the biomass was estimated as dried weight. After the analysis of the RS (reducing sugars) and TRS (total reducing sugars) in the supernatant, this was precipitated with three volumes of ethanol, driedand ground to determine the levan concentration and the ash content. After analysis of the results obtained with the different media used, it was verified that the bacteria grew at pH in a range from 4.0 to 7.5 and that levan wasnt produced at pH lower than 3.5. The results... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Barcellos, Ivonete Oliveira. "Estudo de blendas poliméricas e hidrogéis com aplicações na área biomédica /." Florianópolis, SC, 1998. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/77520.

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Abstract:

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas.
Made available in DSpace on 2012-10-17T05:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:49:41Z : No. of bitstreams: 1 138801.pdf: 4695530 bytes, checksum: 581b9a82e23d3c6b9b3ec092dc1d9da8 (MD5)

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Nishihora, Rafael Kenji. "Propriedades de filmes de gelatina reticulados por via enzimática e física." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/135492.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2015-10-13T04:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334822.pdf: 3088729 bytes, checksum: 8d08f12e8d5b1befa7635b23426899b3 (MD5) Previous issue date: 2015
Filmes biopoliméricos têm contribuído com o setor de embalagens ecológicas e biodegradáveis. Contudo, aqueles de origem proteica são pouco aplicados nessa área devido ao caráter hidrofílico desse material. No presente trabalho, foram produzidos filmes de gelatina suína tipo A, utilizando a enzima transglutaminase (TGase) e radiação ultravioleta (UV) como agentes reticulantes. Um planejamento experimental composto central foi utilizado para determinação dos efeitos da concentração de gelatina, glicerina e enzima sobre a espessura, solubilidade de filmes em meio aquoso, permeabilidade ao vapor de água (PVA), propriedades mecânicas (Módulo de Young, tensão e alongamento) e ângulo de contato. Com base nestes resultados, foram elaborados filmes na condição ótima dos fatores, os quais foram caracterizados pelas mesmas propriedades analisadas no planejamento experimental, como também por análises de infravermelho, térmica e morfológica. Observou-se que a variação das concentrações de TGase foram pouco influentes nas respostas avaliadas. Contudo quando confrontados os filmes com e sem tratamento enzimático, observou-se que as propriedades foram afetadas devido ao tratamento enzimático. O aumento da concentração de gelatina contribuiu para o aumento da espessura, ângulo de contato, Módulo de Young (E0) e Tensão máxima (s). Em contrapartida a adição do plastificante hidrofílico (glicerina) incorreu no aumento da solubilidade, permeabilidade e alongamento (e) dos filmes. A otimização do planejamento resultou num filme composto por 60,0 mg.mL-1 de gelatina, 20,0 mg.mL-1 de glicerina e 4,0 mg.mL-1 de TGase. Foram obtidas as seguintes respostas (com os valores estimados pelo modelo entre parênteses): espessura de 0,086 ± 0,007 mm (0,1025 mm), solubilidade a 25 °C de 39,18 ± 0,69 % (43,09 %), solubilidade a 50 °C de 40,70 ± 0,78 % (48,86 %), PVA de 0,3706 g.mm.m-2.h-1.kPa-1 (0,2948 g.mm.m-2.h-1.kPa-1), E0 de 929,02 ± 189,77 MPa (649,35 MPa), s de 41,14 ± 7,80 MPa (29,2 MPa) eede 14,71 ± 0,75 % (36,1 %). Os filmes tratados com UV por 3 h não apresentaram diferenças significativas, porém a exposição por 8 h demonstrou efeito expressivo na solubilidade a 50 °C e redução de quase 50 % no ângulo de contato. As análises térmicas mostraram que a adição de glicerina reduz estabilidade térmica ao passo que a reticulação enzimática aumenta a estabilidade. As micrografias revelaram que o tratamento simultâneo com TGase e irradiação UV (8 h) conferiu fragilidade ao filme produzido demonstrando efeito degradativo da exposição UV prolongada.

Abstract : Biopolymers films have contributed to the ecological and biodegradable packaging sector. However, those protein products are poorly applied in this area due to the hydrophilic nature of this material. In this study, pigskin type A gelatin films were produced using the enzyme transglu-taminase (TGase) and ultraviolet (UV) as crosslinking agents. Through a central composite design, we determined the effects of concentration of gelatin, glycerin and enzyme in thickness, film solubility in aqueous medium, water vapor permeability (WVP), mechanical properties (Young's Modulus, stress and elongation) and contact angle. Consider-ing the results of the experimental design applied to the desirability function for drafting film with optimum condition of factors, character-ized according to the properties analyzed in experimental design and infrared analysis, thermal and microscopic. It was for experimental de-sign the variation of TGase concentrations were little influential in re-sponses evaluated. However when comparing the film with and without enzyme treatment it was found that the properties have been affected due to enzyme treatment. The increase in the concentration of gelatin contributed to the increased thickness, contact angle, the Young's modu-lus (E0) and stress (s). However the addition of a hydrophilic plasticizer (glycerin) incurred in increased solubility, permeability and elongation (e) of the films. The optimization resulted in a film composed by 60.0 mg.mL-1 of gelatin, 20.0 mg.mL-1 of glycerin and 4.0 mg.mL-1 of TGase. The following results were obtained (the values estimated by the model in brackets): thickness of 0.086 ± 0.007 mm (0.1025 mm) solubility at 25 ° C 39.18 ± 0.69% (43.09%); solubility at 50 ° C 40.70 ± 0.78% (48.86%), PVA 0.3706 g.mm.m-2.h-1.kPa-1 (0.2948 g.mm.m-2.h-1.kPa-1) E0 MPa 929.02 ± 189.77 (649.35 MPa) s of 41.14 ± 7.80 MPa (29.2 MPa) and e 14,71 ± 0.75% (36.1%). The films treated with UV for 3 h showed no significant differences, but the exposure for 8 h showed sig-nificant effect on the solubility at 50 °C and reduce almost in 50 % the contact angle. The thermal analysis showed that addition of glycerin reduces thermal stability while the enzyme and UV (8 h) crosslinking increases. The micrographs revealed that simultaneous treatment with TGase and UV (8 h) gave the fragile film produced showing degradative effects of prolonged UV exposure.

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Favere, Valfredo Tadeu de. "Adsorção dos ions Cu (II), Cd (II), Ni (II), Pb (II) e Zn (II) pelo biopolimero quitina quitosana e pelas quitosanas modificadas." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1994. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/76167.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e matematicas
Made available in DSpace on 2012-10-16T07:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:47:03Z : No. of bitstreams: 1 96493.pdf: 2568025 bytes, checksum: 36eab8d22b584e6d4ae3b2d3f3870421 (MD5)
Quitina, quitosana e quitosanas modificadas com o ácido cetoglutárico, 3,4-dihidroxibenzaldeído e 8-hidroxiquinoleína foram empregadas para adsorver Cu(II), Cd(II), Ni(II), Pb(II) e Zn(II) em solução. A quitina, Iquitosana e as modificações químicas realizadas com a quitosana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear de 13C e microanálise. O estudo das isotermas de adsorção foi realizado empregando o método de ajuste não linear para ajustar os dados de adsorção. O emprego de três modelos de isotermas de adsorção para reproduzir os dados experimentais, isto é, os modelo de Langmuir, Langmuir-Freudlich e de Toth foram os que proporcionaram os melhores ajustes dos dados. Os resultados mostraram que a quitosana modificada com ácido cetoglutárico e a quitosana modificada com 3,4-dihidroxibenzaldeído apresentaram os melhores resultados de adsorção.

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BARBOZA, Sabrina Stefanne. "Bioatividade do gel de quitosana associado com óleo essencial de Cymbopogon martini: Antimicrobiano e citotoxicidade." Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/17256.

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Abstract:

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-05T17:22:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação SABRINA _Versao Final.pdf: 1211156 bytes, checksum: e04bb37df92566361a9f4180ea5bba4b (MD5)
Made available in DSpace on 2016-07-05T17:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação SABRINA _Versao Final.pdf: 1211156 bytes, checksum: e04bb37df92566361a9f4180ea5bba4b (MD5) Previous issue date: 2016-02-25
CAPES
Tendo em vista o aumento da resistência bacteriana se busca alternativas terapêuticas, entre as quais se destaca o uso de produtos naturais. A quitosana é um biopolímero natural que apresenta biocompatibilidade e ação antimicrobiana, conhecida. Por outro lado, estudos estão sendo realizados utilizando óleos essenciais que são usados na medicina popular com uma aplicação bastante difundida. Os óleos essenciais apresentam diversas atividades biológicas como ação antimicrobiana, anti-infamatória, regenerativa, hidratante, anti-helmíntica entre várias outras ações. Cymbopongo martinii (CMEO), é uma planta herbácea da família das gramíneas que dele é extraído o óleo popularmente conhecido como Palmarosa que apresenta ação antimicrobiana frente a diversos microrganismos. Neste contexto, a presente pesquisa objetivou avaliar o potencial antimicrobiano, citotóxica do gel de quitosana enriquecido com óleo essencial de Cymbopogon martini. As quitosanas de alto e de baixo peso molar (QAB) adquiridas da Sigma® foram misturadas 1:1 e diluídas em ácido acético 1% para obtenção de um composto de quitosana (QAB) a 10mg/mL. O composto de quitosana obtido foi caracterizado quanto suas características estruturais, grau de desacetilação e peso molar, respectivamente, pelas técnicas de espectofotometria de infravermelho, ressonância magnetca nuclear de hidrogêncio e viscosidade. A quitosana apresentou grupos funcionais característicos do polímero, grau de desacetilação de 80,66% e peso molar de 6,03 x 104g/mol. CMEO foi adquirido da Ferquima®, que disponibilizou sua composição química, o qual teve como composto predominante Geraniol (81,8%). A atividade antimicrobiana da QAB, do CMEO e da associação QAB+CMEO foi determinada através da técnica de microdiluição, obtendo-se as Concentrações Inibitória Mínima (CIM) e Bactericia Mínima (CBM), frente cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os valores de CIM e de CBM frente à S. aureus foram iguais para QAB (4mg/mL) e para E. coli foram respectivamente de 2mg/mL e de 4mg/mL. Na determinação do CIM, utilizando o OECM frente a S.aureus e E. coli, foram encontradas as concentrações de 13,5 mg/mL e 22,5 mg/mL respectivamente. Contudo, a CBM não foi encontrada para o OECM, tanto para S. aureus como para E. coli, demonstrando que EOCM apresentou apenas efeito bacteriostático frente as cepas testes. Os valores de CIM e de CBM frente à cepa de S. aureus para a associação QAB + OECM 3mg/mL+ 13,3mg/mL e de 5mg/mL + 22,5 mg/mL, respectivamente. Para E. coli exposta a QAB+EOCM as concentrações CIM e CBM foram de 1,5mg/mL + 6,75mg/mL e de 4mg/mL + 18,5mg/mL, respectivamente. A análise para presença de sinergismo entre OECM e QAB foi realizada por planejamento fatorial 22 usando concentrações sub-CIM de ambas as drogas. Verificou-se que a associação foi classificada como indiferente. O potencial irritante das susbtâncias testes foi determinado através do teste da Membrana Corioalontoide do ovo de galinha (HET-CAM) fecundado e incubado por um período de 9-10 dias. Para determinar o grau de irritabilidade pelo HET-CAM, foram observadas a presença de lise, coagulação e hemorragia, até 5 minutos após a exposição às substâncias testes. Todas as substâncias testes foram não irritantes. De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que a quitosana não teve efeito de sinergismo esperado em associação com óleo, contudo a associação QAB + OECM conferiu um efeito bactericida ao óleo essencial, antes não observada.
In view of the increase in bacterial resistance, alternative therapies have been studied, among which stands out the use of natural products. Chitosan is a natural biopolymer that has biocompatibility and known antimicrobial action. Furthermore, studies are being carried out using essential oils that are used in folk medicine with a widespread application. Essential oils have various biological activities such as antimicrobial, anti-inflammatory-regenerative, moisturizing, anthelmintic among many other actions. Cymbopogon martinii (CM) is a family of herbaceous grasses that it is extracted from the oil popularly known as Palmarosa which has antimicrobial activity against various microorganisms. In this context, the present study aimed to evaluate the antimicrobial activity and cytotoxicity of chitosan gel enriched with essential oil of Cymbopogon martini. The chitosan high and low molecular weight (CHL), purchased from Sigma®, were mixed 1: 1 and diluted in 1% acetic acid to obtain a solution of 10mg / ml of polymer. The chitosan obtained was characterized about the structural characteristics, deacetylation degree and molecular weight, respectively, by techniques of IR spectrophotometry, nuclear magnetic resonance of hydrogen and viscosity. Chitosan has the characteristic functional groups of the polymer, degree of deacetylation of 80.66% and molecular weight of 6.03 x 104g / mol. Essential oil of Cymbopogon martinii was purchased from Ferquima®, which released its chemical composition, which has as the predominant compound Geraniol (81.8%). The antimicrobial activity of the CHL, the EOCM and CHL + EOCM association was determined by the microdilution technique, obtaining the Minimum Inhibitory Concentrations (MIC) and Minimum Bactericia (MBC) against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The values of MIC and MBC against S. aureus were the same for CHL (4mg/mL) and E. coli were respectively 2mg/mL and 4mg/mL. In the determination of MIC using EOCM against S. aureus and E. coli were found concentrations of 13.5 mg/mL and 22.5 mg/ml respectively. However, MBC was not found to EOCM for both S. aureus and E. coli, demonstrating that EOCM showed only bacteriostatic effect. The MIC and MBC values to S. aureus for CHL association EOCM were 3mg/mL + 13,3mg/mL and 5 mg/Ml + 22.5 mg/mL, respectively. For E. coli exposed to CHL + EOCM the MIC and MBC concentrations were 1.5 mg/mL + 6,75mg/mL and 4mg/mL + 18,5mg/mL, respectively. The analysis to measure the synergy between EOCM and CHL was performed by factorial analysis using the sub-MIC concentrations for either drug and the association of drugs was classified as indifferent. It was also examined the cytotoxicity of the drugs by Hen's Egg Test – Chorioallantoic Membrane (HET-CAM) fertilized and incubated for a period of 9-10 days. To determine the degree of irritability by the HET-CAM were observed the presence of lysis, coagulation and bleeding, up to 5 minutes after exposure to the test substances. All test substances were non-irritant. According to the results it can be concluded that the chitosan was not expected synergistic effect in combination with oil, yet the association CHL + EOCM gave a bactericidal effect to the essential oil, not previously observed.

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Souza, Daniela Maria de. "Estudo de parâmetros de fermentação na produção de biopolímeros por bactérias isoladas do solo e caracterização química dos grupamentos acetila e piruvato nos biopolímeros obtidos /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2005. http://hdl.handle.net/11449/88425.

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Abstract:

Orientador: Crispin Humberto Garcia-Cruz
Banca: Aneli de Melo Barbosa
Banca: Fernando Leite Hoffmann
Resumo: A produção de polissacarídeos de origem microbiana deve ser realizada sob um controle rígido dos parâmetros de fermentação (pH, temperatura, velocidade de agitação, tempo de fermentação e composição do meio de cultura) para que a obtenção destes produtos tenha características homogêneas. Além das condições controladas é necessário utilizar espécies bacterinas puras para que os problemas de variação de estrutura possam ser evitados. Assim, é fundamental que qualquer estudo dirigido ao desenvolvimento de tecnologias para a fabricação de biopolímeros seja acompanhado pela caracterização do material produzido, principalmente a sua composição química em relação aos grupamentos acetila e piruvato que conferem viscosidadeàs soluções dos polissacarídeos. Nesta pesquisa foram utilizadas três culturas de bactérias produtoras de biopolímeros do gênero Bacillus, isoladas da rizosfera e codenominadas de 13F, 16F e 24F. Este estudo teve como objetivo determinar alguns parâmetros de fermentação para aumentar a produção dos biopolímeros pelas três bactérias. Foi testado o efeito de diferentes concentrações de glicose, sacarose, manitol e frutose, utilizadas como fontes de carbono; o efeito de diferentes concentrações de nitrato de potássio e nitrato de sódio, em substituição ao sulfato de amônia, comumente encontrado nos meios de cultura, e o efeito de diferentes temperaturas e pH. Para a produção dos biopolímeros foi determinado o meio de fermentação que proporcionou a maior produção e o melhor rendimento para cada bactéria em estudo. A maior produção de biopolímero pela bactéria 13F foi obtida com manitol 4% e sacarose 2%, 20 mM de KNO3 e a 30°C e pH 7. A melhor produção de biopolímero pela bactéria 16F foi obtida com manitol 4%, 10 mM de NaNO3 e a 30°C e pH 8 e para a bactéria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The production of polysaccharide of microbial origin has to be carried out under strict control of the fermentation parameters (pH, temperature, agitation speed, fermentation time and composition of the culture medium) so that the products are obtained under homogenic characteristics. In addition to controlled characteristics it is necessary to use pure species of bacteria in order to avoid problems with the variation of structure. Thus, it is fundamental that any study focus on the development of new technologies for the production of biopolymers should be accompanied by the characterization of the product, especially with regards to its chemical composition, more specifically, the acetyl and pyruvate groups which give viscosity to the polysaccharide solutions. In this study the production of biopolymer by three bacteria belonging to the genus Bacillus were studied. The bacteria were isolated from the rhizosphere and received the respective code names 13F, 16F and 24F. The objective was to determine the fermentation parameters in order to increase the production of biopolymers. It was evaluated the effect of different concentrations of the source of carbon (glucose, sucrose, mannitol and fructose); the effect of different concentrations of potassium nitrate and sodium nitrate in substitution to ammonia sulfate, usually found in culture media. The effects of different temperatures and pH. The fermentation parameter... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Colonetti, Vivian Caroline. "Caracterização da mucilagem do fruto e cladódio de Cereus hildmaniannus K. Schum." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100836.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012
Made available in DSpace on 2013-06-25T23:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313010.pdf: 1469612 bytes, checksum: 30d2da8bbc52fb1960a4c899b2017e82 (MD5)
A família das cactáceas possui aproximadamente 100 gêneros e 2000 espécies e é representada por plantas que possuem uma polpa mucilaginosa em seus frutos e cladódios. Uma espécie ainda pouco estudada é o cacto Cereus hildmaniannus K. Schum, que cresce naturalmente em solos pedregosos e com escassez de água, condição encontrada no município de Zortéa, região meio-oeste de Santa Catarina. A tuna, como também é conhecido, é promissora dentro do contexto "Plantas do Futuro" e pode se tornar mais uma opção de renda para o pequeno produtor da região. A presença da mucilagem em seus frutos faz com que eles sejam muito apreciados pela população rural. Esta mucilagem possui elevada capacidade de absorver água, podendo assim ser considerada como um potencial hidrocoloide na área alimentícia e em outras áreas. Deste modo, o presente trabalho tem como finalidade estudar a caracterização da mucilagem dos frutos e cladódios de Cereus hildmaniannus K. Schum e avaliar seu potencial tecnológico. A mucilagem foi extraída do fruto e cladódio e separada em duas frações: solúvel e insolúvel, as quais foram liofilizadas para obtenção do produto em pó. A partir destas frações, foram realizadas análises de cromatografia gasosa, infravermelho e termogravimetria. Apenas a fração solúvel teve seu comportamento em solução avaliado em termos de ensaios reológicos, ponto de carga zero e tensão superficial. Os resultados indicaram que os monossacarídeos presentes na polpa mucilaginosa para as quatro frações são os mesmos encontrados em outras cactáceas. As frações solúvel e insolúvel do fruto apresentaram boa estabilidade térmica até a temperatura aproximada de 140-150°C. As frações solúvel e insolúvel do cladódio apresentaram uma estabilidade maior, pois a decomposição do material teve início em 200-220°C. Em solução aquosa, a fração solúvel do fruto e do cladódio apresentou comportamento newtoniano e alta viscosidade intrínseca. O valor obtido da constante de Huggins foi 0,43 e 0,46, respectivamente. Estes valores indicam que a água foi um bom solvente para a fração solúvel nas concentrações estudadas. O pH do ponto de carga zero ficou próximo de 6,40 para a fração solúvel do fruto e 6,80 para a fração solúvel do cladódio. Os resultados da tensão superficial mostraram que com o aumento da concentração da fração solúvel ocorreu um decréscimo na tensão superficial. Estes valores obtidos estão próximos daqueles encontrados na literatura para outras gomas.

Abstract : The Cactaceae family has approximately 100 genus and 2000 species and it is represented by plants with mucilaginous pulp in their fruits and cladodes. The cactus Cereus hildmaniannus K. Schum is a very little studied species; it grows naturally in stony soil with lack of water, con-dition found in Zortéa, midwest region of Santa Catarina. The tuna, as it is also known, is a promising plant in the context of the "Plants for the Future" project, and has the potential to be one income option for small farmers in the region. It is very appreciated by the population due to its pleasant flavor. Mucilage, a complex sugar, has high capacity to absorb water and can be considered as a potential hydrocolloid for industrial use, such as in food industry and in other areas. This work aims to study the mucilage characterization from fruits and cladodes of Cereus hildmaniannus K. Schum and evaluate their technological potential. The mucilage was extracted from the fruit and cladodes and was separated into two fractions: soluble and insoluble. Gas chromatography, Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Thermogravimetry were em-ployed to characterize the two fractions. The soluble fraction was also characterized by rheological tests, point of zero charge and surface ten-sion. Results indicated that monosaccharides profile found in the muci-lage from the four fractions are similar to that found in other cacti. The soluble and insoluble fractions of the fruit have shown good thermal stability up to 140-150°C. Fractions from cladodes showed highest sta-bility, degrading only at temperatures higher 200-220°C without struc-tural changes. In aqueous solution, the soluble fraction from fruits and cladodes behaved as newtonian fluid with highest intrinsic viscosity. The Huggins constant was 0,43 and 0,46 respectively. These values indicated that the water was a good solvent for the concentrations stud-ied. The pH at the point of zero charge of the fruit soluble fraction was 6,40 and, for the cladode´s soluble fraction, was 6,80. The results also showed that increasing concentration of the soluble fraction a decrease in the surface tension was observed. These values are similar to those found in the literature for other gums.

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Martins, Amarildo Otávio. "Síntese, caracterização e aplicação analítica do biopolímero quitosana funcionalizado com quelantes hidroxibenzopiridínicos." Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102339.

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Abstract:

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química
Made available in DSpace on 2013-07-16T00:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213893.pdf: 3463435 bytes, checksum: b5e933dc6af24709b8a6c2c2671489ab (MD5)
Este trabalho descreve as funcionalizações do biopolímero quitosana, usando os agentes complexantes 8-hidroxiquinoleína pela reação de diazotização e 5-ácido sulfônico 8-hidroxiquinoleína pela impregnação usando a técnica de secagem a vapor. A eficiência das resinas quelantes foi avaliada pela recuperação dos íons de metais Cd2+, Cu2+ e Pb2+ usando um sistema de pré-concentração em linha contendo válvulas solenóides controladas por um processador e um simples e eficiente sistema de pré-concentração em linha controlado por um injetor comutador. Os sistemas e as resinas quelantes foram estabelecidos nas mesmas condições experimentais, para efeito de comparação nos estudos de pré-concentração. Os íons de metais nas amostras foram previamente enriquecidos em uma mini-coluna, preenchida com a resina quelante e analisada nos sistemas por injeção em fluxo acoplado ao espectrômetro de absorção atômica de chama. A acuracidade do método e a eficiência das resinas quelantes foram investigadas através dos testes de recuperação, em matrizes aquosas utilizando as variáveis otimizadas de potencial hidrogeniônico, vazão de pré-concentração, concentração do eluente, vazão do eluente e efeito da força iônica. A máxima retenção para Cu2+ ocorreu na faixa de pH 8 a 10, e para Cd2+ e Pb2+ a pH 7. As resinas quelantes apresentaram estabilidade química e a eficiência não foi alterada durante todos os experimentos. A pré-concentração dos íons de metais pela análise com injeção em fluxo usando as resinas quelantes aumentou a sensibilidade analítica por espectrometria de absorção atômica de chama e suprimiu o efeito de matriz.

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Modolon, Samuel de Medeiros. "Estudo da auto-associação de biopolímeros com surfactantes." Florianópolis, SC, 2009. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/106653.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química.
Made available in DSpace on 2013-12-05T21:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265443.pdf: 818596 bytes, checksum: 83400685d637086a19477ad26f54df8e (MD5) Previous issue date: 2009
A interação entre surfactantes e dois biopolímeros, o etil( hidroxietil) celulose (EHEC) e a caseína foi investigada usando as técnicas de condutividade elétrica, tensão superficial e espectroscopia de fluorescência. Verificou-se e interpretou-se a variação dos parâmetros de concentração de agregação crítica, cac, e ponto de saturação do polímero, psp, no processo de interação dos surfactantes Dodecanoato de Sódio (SDoD) e Deoxicolato de sódio (NaDC) com o polímero EHEC em solução aquosa 20 mM de tampão borato/NaOH, pH 9,20, a 25,0°C. Os resultados obtidos por tensão superficial, condutividade elétrica e fluorescência mostraram que há a formação de complexos EHEC/SDoD. Para o sistema EHEC/NaDC, somente a técnica de tensão superficial foi sensível para detectar a formação do complexo. Também se estudou a interação dos surfactantes Dodecil sulfato de sódio (SDS), e Dodecil trimetil amônio (DTAB) e NaDC com a caseína em solução aquosa 10 mM de tampão fosfato, pH 7,0, a 25,0°C. Os resultados obtidos mostraram que há a formação de complexos caseína/SDoD e a formação de complexos caseína/DTAB. Porém no sistema composto por caseína e NaDC, as técnicas mostraram que não interação da caseína com o NaDC.

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Silva, Gilmar Hanck da. "Desenvolvimento de sistemas poliméricos nanoparticulados de PS-b-PAA com superfície modificada com derivados de quitosana para a encapsulação de minoxidil." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/159656.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015.
Made available in DSpace on 2016-03-01T04:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337288.pdf: 2575799 bytes, checksum: 958265ebb59f3027c15eb5c31f104f75 (MD5) Previous issue date: 2015
O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de três derivados de quitosana que foram utilizados para decorar vesículas produzidas a partir da auto-associação do copolímero em bloco PS404-b-PAA63 visando a encapsulação do minoxidil. As vesículas foram obtidas usando o método de co-solvente orgânico (dioxano) em água e caracterizadas quanto ao seu tamanho por Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), morfologia por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e potencial zeta. Essas vesículas apresentam morfologia bem definida com diâmetros inferiores a 200 nm e, devido à dissociação das porções de ácido carboxílico do bloco hidrofílico, estas vesículas exibem carga de superfície negativa, o que possibilita o revestimento da sua superfície com polissacarídeos de carga oposta, tais como quitosana e derivados de quitosana. Após a decoração, estas vesículas são claramente diferentes. Com a adição e o aumento da concentração de quitosana ou derivados de quitosana, o valor de potencial zeta diminui, passando por uma região de transição, próximo do potencial zero, onde são observadas a formação de agregados. Depois de alcançar o máximo de adsorção, os parâmetros de potencial zeta se estabilizam, as vesículas se re-dispersam e o diâmetro hidrodinâmico fica ligeiramente maior quando comparado com as vesículas não decoradas. A eficiência de encapsulação (EE) do minoxidil, quantificada por eletroforese capilar, resulta numa EE máxima de 50,7 %, o que está em boa concordância com a capacidade de carga de tais vesículas.

Abstract : The present work describes the synthesis and characterization of three chitosan derivatives which were used to decorate vesicles made from the self-assembly of the block copolymer PS404-b-PAA63 aiming encapsulation of minoxidil. The vesicles were obtained by using the organic (dioxane) co-solvent method in water and characterized according to their size by Dynamic Light Scattering (DLS), morphology by Transmission Electron Microscopy (TEM) and zeta potential. These vesicles have well-defined morphology with diameters lower than 200 nm and, due to the dissociation of the carboxylic acid moieties of the hydrophilic block, these vesicles have a negative surface charge, which allows the coating of its surface with oppositely charged polysaccharides, such as chitosan and chitosan derivatives. After the decoration, these vesicles were clearly different. With the addition and the concentration increases of chitosan or chitosan derivatives, the zeta potential value decreases, passing through a transition region, near zero potential, where?s observed the formation of aggregates. After reaching maximum adsorption, zeta potential parameters are stabilized, the vesicles are re-dispersed and the hydrodynamic diameter is mildly larger when compared to the vesicles without decoration. The encapsulation efficiency (EE) of minoxidil, quantified by capillary electrophoresis, results in an EE maximum of 50,7 %, which is in good agreement with the cargo ability of these vesicles.

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Claudia, Sodré de Albuquerque Maria. "Estudo do biopolímero de cana-de-açúcar como remendo em veias femorais de cães." Universidade Federal de Pernambuco, 2009. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2936.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2074_1.pdf: 2200195 bytes, checksum: 4e27f578ad0626043b8974f286665c03 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009
Introdução: A partir da década de cinqüenta numerosos substitutos vasculares foram desenvolvidos a fim de atender as necessidades do cirurgião nas correções de patologias arteriais e venosas. O melhor substituto vascular utilizado nas cirurgias de revascularização é a safena magna , que nem sempre esta disponível para pronta utilização. Consequentemente, buscas de um substituto vascular ideal tem motivado o desenvolvimento de numerosas pesquisas nessa área. As cirurgias venosas representam um desafio para sua realização , devido a características anatômicas de suas paredes , bem como seu baixo fluxo e pressão. Na década de noventa, pesquisadores da Estação Experimental de Cana-de-açucar de Carpina Universidade Federal Rural de Pernambuco UFRPE identificaram no melaço de cana-de-açucar, formações floculosas e filmes que através de analise do Departamento de Antibióticos da Universidade Federal de Pernambuco que correspondiam a biopolimeros sintetizados por bactérias do gênero Zogloea sp .Essas membranas apresentavam flexibilidade, baixa toxicidade, biocompatibilidade e resistência a ruptura tendo sido utilizadas na cicatrização de feridas cutâneas, reconstrução uretral , miringoplastias e substituto arterial. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o uso da membrana do biopolimero de cana-de-açucar como remendo em venoplastias femorais de cães. Método: Oito cães adultos mestiços, foram submetidos a venoplastias femorais com o uso de membranas de biopolίmero de cana-de-açúcar e próteses sintéticas de politetrafluoretileno expandido (e-PTFE). As membranas foram obtidas na Estação Experimental de cana-de-açúcar de Carpina da Universidade Federal Rural de Pernambuco e os remendos de e-PTFE, foram da marca Gore®. Uma velocimetria Doppler percutânea das veias femorais direita e esquerda foi realizada para controle pré-operatório. As veias femorais direita e esquerda foram dissecadas e seus diâmetros foram medidos antes da venotomia longitudinal. Os animais foram submetidos a uma venoplastia femoral bilateral de 1,5 cm de extensão implantando-se os remendos da membrana de biopolίmero de cana-de-açúcar na veia femoral esquerda (grupo experimental) e os de e-PTFE (grupo controle) aplicados a veia femoral direita. Os cães foram avaliados quanto a presença de edema do membro, hemorragia, hematoma, infecção de ferida e alteração de marcha diariamente, na primeira semana e a partir do oitavo dia , semanalmente. Nos 180 dias após de venoplastia, procedeu-se a dissecção das mesmas com subseqüente avaliação de seus diâmetros. Nova velocimetria Doppler foi registrada nos segmentos proximal e distal à venoplastia. Uma flebografia foi realizada através de punção da veia femoral, no segmento distal ao enxerto, de ambas as veias, em sentido anterógrado. Os animais foram então sacrificados após a retirada dos segmentos das veias femorais e seus remendos enviados para investigação histológica. Resultados: Os animais dos dois grupos que receberam remendos, apresentaram aos 180 dias 100% de perviedade em suas veias. Não houve incidência de edema, hemorragias, hematomas,infecção, dilatação, deiscência ou pseudoaneurismas. Nos dois grupos foram encontradas resposta inflamatória crônica discreta, as custas de infiltrado mononuclear. A reação inflamatória foi mais pronunciada nos remendos com o e-PTFE. Neste grupo as células inflamatórias se distribuíram difusamente no enxerto, enquanto que na membrana de cana-de-açúcar se concentrou mais na periferia. Conclusão: Com base nos resultados obtidos com o modelo experimental utilizado, a membrana de biopolίmero de cana-de-açúcar, quando avaliada pela flebografia, velocimetria Doppler e pela observação macroscópica , apresenta comportamento semelhante ao e-PTFE, embora com menor reação inflamatória associada, o que permite seu emprego nas venoplastias femorais de cães

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GULINO, Emmanuel Fortunato. "SVILUPPO DI SISTEMI CON STRUTTURE COMPLESSE A BASE BIOPOLIMERICA REALIZZATI ATTRAVERSO PROCESSI COMBINATI IN MULTI- O IN ONE-STEP." Doctoral thesis, Università degli Studi di Palermo, 2022. https://hdl.handle.net/10447/557276.

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Abstract:

L'analisi dello stato dell'arte suggerisce che la combinazione di processi di produzione, solitamente impiegati per l’elaborazione di strutture differenti, comporta la produzione di dispositivi a base biopolimerica con strutture complesse e proprietà rilevanti. L'obiettivo di questo lavoro di ricerca è stato quello di esplorare i diversi vantaggi dei metodi di elaborazione combinati sia in one-step che in two-steps. In particolare, sono state testate diverse combinazioni di processing al fine di ottenere dispositivi a base biopolimerica con strutture e proprietà non ottenibili da singoli processi, trattamenti o materiali. Ogni dispositivo è stato caratterizzato al fine di comprendere le relazioni tra processo-proprietà e struttura. La preparazione di vari dispositivi per applicazioni diverse ha dunque dato prova di come questa strategia risulti vincente al fine di creare strutture complesse

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HERNANDEZ, AGUIRRE OMAR ALBERTO 348440, AGUIRRE OMAR ALBERTO HERNANDEZ, ESPINOSA ROSA MARIA GÓMEZ, and AGUIRRE OMAR ALBERTO HERNANDEZ. "Evaluación de la degradación de una membrana de polipropileno modificada con monómeros naturales." Tesis de doctorado, Universidad Autónoma del Estado de México, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11799/65407.

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Abstract:

Las membranas poliméricas tienen una gran variedad de aplicaciones principalmente en el tratamiento de aguas residuales, sin embargo debido a las características propias de algunos de los polímeros, las aplicaciones de este tipo de membranas se ven limitadas, además de que en cuanto termina su tiempo de vida útil como membrana favorece la generación de residuos plásticos los cuales debido a su estabilidad tienen un largo tiempo de degradación. Es por ello que, es de suma importancia el brindarle a los polímeros que componen las membranas características que les permitan tener no solo aplicaciones como filtros, sino como soportes de nanopartículas, o filtros los cuales permitan la selectividad del contaminante a retener. Así mismo, debido a las tendencias hacia la sustentabilidad, se hace necesario la disminución de residuos sintéticos, sustituyéndolos por materiales amigables con el ambiente o modificándolos con materiales biodegradables. Por lo tanto el presente trabajo de investigación muestra la modificación de una membrana polimérica de polipropileno utilizando monómeros naturales como celulosa, almidón, quitosano y aceite de soya; las cuales fueron caracterizadas con técnicas analíticas como BET, MEB-EDS, análisis elemental por combustión, ángulo de contacto y FTIR-ATR. Además se evaluaron las propiedades mecánicas como elasticidad y dureza, con el fin de verificar si existen mejoras estructurales en las membranas modificadas. Por último se aplicaron técnicas de degradación físicas, químicas y biológicas a cada una de las membranas modificadas con el fin de determinar el tipo de degradación adecuado para estos materiales. Los resultados obtenidos muestran que la modificación del polipropileno es posible mediante la reacción de fotopolimerización por injerto, dando diferentes propiedades dependiendo de polímero injertado, favoreciendo además sus propiedades mecánicas y su hidrofilicidad. En cuanto a la degradación, se encontró que el mejor método para llevar a cabo la degradación del polipropileno el método que arrojó los mejores resultados fue la degradación combinada por método físico y biológico ya que, al combinar los dos métodos de degradación se observaron tasas más altas de oxidación en el polipropileno; en comparación con los métodos únicos como el ultrasónico o el biológico.
SIYEA, UAEMEX.

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Oliveira, Vanessa Almeida de. "Produção e degradação in vitro de vasos sanguíneos artificiais à base de celulose bacteriana." Florianópolis, 2011. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/94939.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Made available in DSpace on 2012-10-25T18:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303900.pdf: 810905 bytes, checksum: 598ce76086962abe1b2818d3bad1e3d9 (MD5)
O alto índice de mortes por doenças coronarianas leva a engenharia de tecidos a voltar-se para o desenvolvimento de métodos paliativos a essas patologias como, por exemplo, a construção de vasos sanguíneos artificiais. Esses vasos precisam atender aos requisitos do organismo assim como ter como base um material biocompatível. Nessa linha alguns grupos de pesquisa já desenvolveram vasos artificiais à base de celulose bacteriana (CB), um biopolímero que tem sido largamente estudado para aplicações biomédicas como na construção de matrizes 3D para suporte ao crescimento celular. Esses vasos já estão caracterizados, porém nada se estudou sobre a degradação destes no organismo vivo. Para tanto nesse trabalho foi desenvolvido um aparato para a produção de vasos artificiais à base de CB, assim como a produção, caracterização e estudo da degradabilidade in vitro desses vasos em ensaio com fluidos que simularam condições fisiológicas. Segmentos de vasos de CB foram imersos em PBS e salina a 37,8ºC seguindo um protocolo de 20 semanas com retiradas mensais para análises estruturais em microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos vasos pós-ensaio e verificação de glicose nos líquidos de imersão por espectrofotometria no UV-VIS. Como resultados não houve mudanças estruturais aparentes e características de degradação polimérica nas análises em MEV, tão menos presença de glicose nos líquidos de imersão. Os resultados caracterizaram que não houve degradação nas amostras durante o período de 20 semanas.
The high death rate from coronary heart disease leads to tissue engineering to turn the development of palliative methods to these pathologies such as the construction of artificial blood vessels. These vessels have to fulfill the requirements of the body and be based on a biocompatible material. In this line some research groups have developed artificial blood vessels based on bacterial cellulose (BC), a biopolymer that has been widely studied for biomedical applications as the construction of 3D matrices to support cell growth. These vessels are characterized however nothing has been studied on the degradation of these in the living organism. To this end in this work was developed an apparatus for the production of artificial vessels based on BC, as well as production, characterization and in vitro degradability of these vessels in fluids that simulated physiological conditions. BC vessel segments were immersed in PBS and saline at 37.8 ° C following a protocol of 20 weeks with monthly withdrawals for structural analysis in scanning electron microscopy in the vessels after testing and evaluating of glucose in the liquid immersion by spectrophotometry on UV-VIS. As results there were no apparent structural changes and characteristics of polymeric degradation in SEM analysis, neither the presence of glucose in the liquids of immersion. The results characterized that there was no degradation in the samples during the 20 weeks.

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Branco, Natália Bruzamarello Caon. "Mucilagem do cladódio de cereus hildmaniannus K. Schum." Florianópolis, 2011. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/95671.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Made available in DSpace on 2012-10-26T04:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303780.pdf: 1145249 bytes, checksum: 342df169017dc3c0dfce1f6e609eb2dc (MD5)
Fontes naturais sustentáveis de biomassa que existem em muitas regiões do mundo podem ser utilizadas como alternativas mais baratas para produção de gomas polissacarídicas de valor agregado industrial. Entre estas fontes que estão atualmente sendo procuradas para este propósito, plantas dos países com regiões áridas merecem atenção especial pela suas vantagens econômicas e ecológicas, como o baixo consumo de água e energia necessária para a exploração comercial. Nesse contexto, a cactácea Cereus hildmaniannus K. Schum vegeta naturalmente em solos pedregosos e com escassez de água. É uma espécie muito conhecida pela população rural do meio-oeste do Estado de Santa Catarina e tem se mostrado importante, pois apresenta potencial de domesticação e cultivo em escala. Esta cactácea apresenta-se, entre outras aplicações tecnológicas, como fonte do carboidrato complexo mucilagem. Esta possui elevada capacidade de absorver água e pode ser considerada como potencial hidrocolóide industrial, tanto na área alimentícia quanto em outras áreas. Nesse sentido, o presente trabalho visa contribuir para caracterizar este cacto quanto às suas potencialidades tecnológicas associadas à mucilagem presente em seu cladódio. Metodologia de extração aquosa e precipitação com etanol foi proposta, a qual se mostrou adequada para a obtenção do produto sólido. Foram realizadas análises de infravermelho, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura para caracterização da mucilagem em pó. O comportamento da mucilagem em solução aquosa foi avaliado pelas medidas do pH no ponto de carga zero e solubilidade. O comportamento reológico foi elucidado utilizando ensaios reológicos unidirecionais em um viscosímetro de cilindros concêntricos e a viscosidade intrínseca do biopolímero foi medida utilizando um viscosímetro de Cannon-Fenske. Os resultados indicaram que a mucilagem é estável até aproximadamente 200 °C e apresenta estrutura parcialmente cristalina. O modelo reológico que melhor ajustou os dados foi o modelo de Herschel-Bulkley para todas as concentrações avaliadas, exceto para a amostra a 0,10%, que foi mais bem ajustada pelo modelo de Bingham. Desta forma, a mucilagem de Cereus hildmaniannus K. Schum possui comportamento não-newtoniano e é dependente do tempo (tixotrópico) em temperaturas na faixa de 10 °C a 25 °C.
Sustainable natural resources of biomass that exist in many regions of the world may be used as less expensive alternatives for producing add-ed-value industrial polysaccharide gums. Among resources currently being sought for this purpose, indigenous plants from arid lands deserve special attention due to their economic and ecological advantages, such as the low input of water and energy needed for their commercial ex-ploitation. In this context, the cactus Cereus hildmaniannus K. Schum naturally grows in stony soil with lack of water. The specie is well-known by the rural population of the Midwest region of Santa Catarina State and has been important, as it presents potential for domestication and scale cultivation. This cactus presents, among several technological applications, as source of the complex carbohydrate mucilage. Mucilage has high capacity to absorb water and could be considered as a potential hydrocolloid for industrial use, such in food industry as in other areas. In this sense, this work aims to contribute to characterize this cactus in terms of its technological potential of the mucilage present in the cla-dodes. A methodology for aqueous extraction and precipitation with ethanol was proposed, which was adequate for obtaining the solid prod-uct. Fourier transform infrared, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy were employed to characterize the mucilage. The behavior of the mucilage in aqueous solution was evaluated by measuring the solubility and the pH at the point of zero charge. The rheological behavior was elucidated using unidirectional rheology in a concentric cylinders viscometer and the intrinsic viscosity of the biopolymer was measured using Cannon-Fenske glass viscometer. The results indicated that mucilage is stable until temperatures near 200 °C and has a partially crystalline structure. Herschel-Bulkley model successfully correlated data for all evaluated concentrations, except for the sample at 0.10%, which was adjusted using Bingham model. Thus, mucilage from Cereus hildmaniannus K. Schum has a non-newtonian behavior and is time-dependent (thixotrop-ic) in temperatures from 10 °C to 25 °C.

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Peres, Luana Becker. "Obtenção de nanopartículas de PLLA e nanopartículas blenda PLLA/PMMA e PLLA/PS para incorporação de um análogo da isoniazida." Florianópolis, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100493.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
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Nanopartículas poliméricas apresentam grande potencial de aplicação como carreadores de fármacos. Suas características típicas de liberação lenta e sustentada, além da viabilidade de aplicação através de variadas rotas de administração, favorecem o aumento da biodisponibilidade do fármaco e a redução dos efeitos colaterais. Polímeros biocompatíveis e biodegradáveis apresentam características importantes para aplicação biomédica como sistemas nanoparticulados. No entanto, algumas propriedades dos biopolímeros como o alto grau de cristalinidade dificultam seu processamento. Nanopartículas blendas de biopolímeros e polímeros sintéticos derivados do petróleo constituem uma alternativa para a obtenção de novos produtos, que apresentam propriedades complementares interessantes para uso em sistemas de liberação sustentada de fármacos. Neste contexto, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de nanopartículas de PLLA (poli(L-ácido lático) e nanopartículas blenda de PLLA/PMMA (poli(metacrilato de metila)) e PLLA/PS (poliestireno) através da técnica de miniemulsificação/ evaporação do solvente, polimerização em miniemulsão e polimerização em emulsão semeada para incorporação de um fármaco hidrofóbico análogo da isoniazida. Os resultados obtidos mostram que a estabilidade das miniemulsões de PLLA e o diâmetro médio das nanopartículas são diretamente influenciados pela concentração de polímero, bem como pelo tipo de surfactante e solvente orgânico. As imagens de microscopia (MET) aliadas às temperaturas de transição vítrea (determinadas por DSC) apontam para a formação de blendas de PLLA/PMMA miscíveis através da técnica de miniemulsificação/evaporação do solvente e imiscíveis por polimerização em miniemulsão. A morfologia encontrada para as nanopartículas de PLLA/PS indica a formação de uma blenda imiscível com estruturas do tipo casca-núcleo. Foi possível incorporar até 5% de fármaco (m/m, em relação à massa de PLLA) às nanopartículas sem que ocorresse a perda de estabilidade das miniemulsões e com eficiência de encapsulação superior a 85%. As nanopartículas blenda de PLLA/PMMA, em especial aquelas com maior concentração de PMMA, apresentaram maior eficiência de encapsulação (aproximadamente 90%).
Polymeric nanoparticles have considerable potential for drug delivery system purposes. Their typical slow and sustained release, as well as feasibility of variable routes of administration, enables improvement of drug bioavailability and reduction of side effects. Biocompatible and biodegradable polymers have interesting characteristics for biomedical application as nanoparticulated systems. On the other hand, some properties of the biopolymers such as high crystallinity encumber their processing. Bio/synthetic (petroleum-derived) polymers nanoparticle blend represents an alternative to the development of new materials with improved properties for the drug delivery systems use. This work discusses the development of PLLA (poli(L-lactic acid)) nanoparticles and PLLA/PMMA (poli(methyl methacrylate)) and PLLA/PS (polystyrene) nanoparticle blends by miniemulsification/solvent evaporation, miniemulsion and seeded emulsion polymerization methods for hydrophobic drug-loaded nanoparticle application. The results show that PLLA miniemulsions stability and nanoparticle size suffer direct influence by the polymer concentration, surfactant type and polymer solvent. Regarding the nanoparticles blend, the preparation method and PMMA presence induced the PLLA crystallinity loss. The microscopic images (TEM) and glass transition temperatures (specified by DSC) indicate the formation of miscible PLLA/PMMA blends obtained by miniemulsification/solvent evaporation technique; and imiscible by miniemulsion polymerization. The PLLA/PS nanoparticles morphology indicates towards the formation of an immiscible blend with core-shell structures. Stable drug loaded nanoparticles and encapsulation efficiency of 85% were obtained with up to 5% of drug (wt/wt, relative to the PLLA mass). The nanoparticle PLLA/PMMA blends, particularly those with larger PMMA concentration, exhibited better encapsulation efficiency (approximately 90%).

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Dissertations / Theses on the topic 'Biopolimeri'

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