NO ARTIGO:
Foi utilizado nanotubos de carbono devido
suas caracteristicas e propriedades sendo
esses nanotubos de parede simples.
Os nanotubos de parede simples foram
funcionalizados não-covalentemente por uma
gama de moléculas, tanto naturais como
sintéticas.
Com os nanotubos funcionalizados foi
possível utilizá-los em sistemas aquosos.
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OBJETIVO DO ARTIGO:
Avaliar a estabilidade e o estado dos
nanotubos funcionalizados a longo prazo.
Avaliar a citotoxicidade dos nanotubos
funcionalizados frente a bactérias.
Avaliar
toxicidade
epigenética
dos
nanotubos funcionalizados como substâncias
dispersantes.
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Nanotubos de Carbono
Nanotubos de carbono (NTCs) são uma nova
classe de materiais descobertos em 1991 por
Sumio Iijima e apresentam extraordinárias
propriedades mecânicas, elétricas e térmicas.
Possuem a maior resistência a ruptura sob
tração conhecida.
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Devido suas características e propriedades
Podem ser aplicados
Carregador de fármaco
Eletrônica
Nanotubos
de carbono
Óptica
Material de detecção
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Mas devido a sua baixo solubilidade
ocorre
Dificuldade na sua utilização em sistemas aquosos.
O que é um desafio para os pesquisadores.
Mas partindo de novos estudos de
técnicas e métodos de dispersão dos
nanotubos de carbono.
Funcionalização
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NO ARTIGO:
Os nanotubos de carbono de parede simples foram
funcionalizados com substâncias como.
Polímeros sintéticos
Matéria orgânica natural
Biomoléculas
Proteínas e
aminoácidos.
DNA
Hidratos de carbono
Ciclodextrinas, amilose
e amido
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No estudo foi analisado:
Estabilidade dos nanotubos
nas suspensões em água.
A toxicidade dos nanotubos
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MATERIAIS E MÉTODOS:
1. NANOTUBOS:
Produzidos por deposição química de vapor.
1.1 Funcionalização não-covalente:
 Dispersantes
Goma arábica, Amilose, Suwannee River
Polivinilpirrolidona (PVP) ,Triton X-100
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MATERIAIS E MÉTODOS:
1. 2 Processo de dispersão
Soluções de PVP e Triton X-100:
Preparados dissolvendo PVP (40 mg) e Triton X-100 (0,4 mL) em
40 mL de água e ajustar o pH de ambas as soluções com HCl.
Soluções de Goma Arábica (GA):
1 g de GA em 50 mL de água e ajustar o pH da mistura, repouso
por 24 horas e, em seguida, 40 mL do sobrenadante foi coletado.
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MATERIAIS E MÉTODOS:
Soluções de Suwannee River (NOM):
2 frascos de 40 mL de água, cada um contendo 8 mg de NOM,
repouso por 24 h. Cada solução foi, então, filtrada sob vácuo. O pH de
uma solução foi mantido (cerca de 3,5), enquanto o pH da outra solução
foi ajustado.
NTCs foram adicionados as soluções 1mg/mL
(NTCs) foram sonicados em banho-maria
durante 20 min.
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MATERIAIS E MÉTODOS:
Soluções de Amilose:
 40 mg de CNTs foram sonicados em 25 mL de água (PH 7) durante 5.
 100 mg de amilose foram tratadas em 6,28 ml de dimetilsulfóxido
(DMSO) e adicionados à suspensão CNTs. O resultado mistura foi
sonicado por 5 minutos, a fim de remover o excesso de amilose e
DMSO.
A suspensão foi sonicada, centrifugada e preenchidos com água
quatro vezes.
As suspensões divididas em alíquotas com 12 mL e transferidas tubo
de centrífuga em 15 mL.
 Após 24 h de repouso, foram retirados 4 mL de cada suspensão.
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MATERIAIS E MÉTODOS:
1.3 Caracterização físico-química das suspensões de NTCs
Espectrofotometria UV-vis
Quantificação da concentração NTCs em
suspensão foram medidas durante um
período de quatro semanas
Tamanho e taxa de dispersão
O tamanho e a carga realizado através de
espalhamento de luz dinâmico.
Determinadas após 1, 4, 7, 14, 21 e
28 dias
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MATERIAIS E MÉTODOS:
1.4 Avaliação da Toxicidade
Preparação do Meio de crescimento:
Preparado pela dissolução de 9 g de NaCl em 1 litro de
água (PH 7), autoclavagem por 15 min - 121 º C.
Preparação da cultura de E. coli:
As suspensões de E. coli foram preparadas por
uma raspagem da colônia a partir da superfície
de uma placa de Petri.
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MATERIAIS E MÉTODOS:
Quantificação da viabilidade celular
A suspensão NTCs, meio de crescimento e 100 ml da
suspensão de E. coli foram transferidas para tubo de
centrífuga de 15 mL e incubados sob agitação suave no 37 º
C. As amostragens foram realizadas após 3, 24 e 48 horas e
uma série de diluições.
Cinco amostras de 10 ml e 20 ml de cada diluição foram
colocados em placa ágar e incubadas a 37 º C até colônias
distintas desenvolvidos.
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MATERIAIS E MÉTODOS:
Toxicidade de avaliação: bioensaio de absorção do
corante vermelho neutro (NDU)
Células WB-F344 + 500
mL NTCs
Retiradas e
lavadas com PBS
Lavadas 3x PBS
1% de ácido acético
e 50% etanol
2 mL solução
corante vermelho
1,5 mL de lisado foi
transportado para tubos
de microcentrífuga
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MATERIAIS E MÉTODOS:
Toxicidade de avaliação: bioensaio da junção de
comunicação intercelular (GJIC)
o As suspensões de NTCs foram adicionados em cultura de células de
WB-F344 e incubados a 37ºC;
o Foram lavadas com Solução PBS e adicionado 1 ml de solução 0,05% de
Lúcifer (corante amarelo fluorescente);
o Três arranhões diferentes foram feitos na parte inferior da cultura
de células usando uma lâmina de bisturi cirúrgico em aço;
o A transferência de corante através de gap durou 3 min, seguido por
uma lavagem solução de PBS para remover o corante extracelular;
o Células foram fixadas e observadas em microscópio de fluorescência.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Concentração dos NTCPS disperso em suspensões
(a)
(b)
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
The calibration curve of absorption at 500 nm
versus concentration to determine the extinction
coefficient in Table 1 for each type of dispersed
NTCPS.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
The time-dependent characterization of (a) estimated
concentration of the exfoliated NTCPS in the dispersion.
20
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
The time-dependent characterization of (b) effective diameter.
21
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
The time-dependent characterization of (c) z-potential
of dispersed NTCPS.
22
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Tamanho hidrodinâmico de NTCPS dispersos
(a)
(d)
(b)
(e)
(c)
(f)
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
(a)
(b)
The time-dependent evolution of (a) width (measured by TEM) and (b)
length of nanotube bundles (calculated based on the effective size
measurement by dynamic light scattering).
24
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Type of
dispersant
NOM pH 3.5
NOM pH 7.0
PVP
GA
Triton X-100
Amylose
Effective hydrodynamic
diameter, nm
Batch 1
Batch 2
Batch 3
Batch 1
Batch 2
Batch 3
Batch 1
Batch 2
Batch 3
Batch 1
Batch 2
Batch 3
348.1±4.1
323.4±5.9
350.9±8.1
-44.5 ± 1.1
-44.8±1.1
-42.3±1.0
0.255
0.268
0.264
60.60
86.10
95.82
301.9±3.1
323.5±8.3
321.2±6.7
-52.7 ± 1.0
-51.0±1.2
-45.6±1.3
0.235
0.257
0.263
49.52
59.70
56.31
306.2 ± 8.3
350.0±9.4
321.4±6.2
-14.4 ± 0.6
-14.3±0.6
-13.8±1.7
0.249
0.267
0.270
102.30
117.10
108.60
950.6 ±
29.6
892.4±15.2
905.8±46.7
-25.6 ± 0.7
-23.8±0.9
-23.1±0.9
0.283
0.282
0.281
187.70
174.80
200.57
209.5 ± 5.7
252.3±22.5
232.8±4.0
-23.6 ± 0.7
-24.3±0.8
-23.9±1.0
0.337
0.263
0.300
104.30
132.20
150.44
666.1 ±
18.7
nonavailable
685.5±32.7
-14.1 ± 0.4
-35.0±0.9
-15.3±0.9
0.296
nonavailable
0.269
nonavailable
nonavailable
nonavailable
ζ-potential, mV
Polydispersity
Concentration, mg/L
Effective hydrodynamic diameter, ζ-potential, polydispersity and concentration of
the dispersed SWCNTs as a function of dispersant type. All parameters were
measured upon 24 hours of the preparation. Three batches of each type of
dispersed SWCNTs were prepared. First batch was used for the time-dependent
stability study of the dispersed SWCNTs. Second batch was used in the General
viability bioassay with E. coli. Third batch was used in NRU and GJIC bioassays.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
(a)
(b)
The time-dependent evolution of (a) width (measured by TEM) and (b)
length of nanotube bundles (calculated based on the effective size
measurement by dynamic light scattering).
26
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Avaliação da toxicidade celular em procariontes e sistemas
eucarióticos
Bioensaio de E. coli (procariontes)
27
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Gráfico da Fração de controle (contagem de UFC)
3 Horas Após
Fração de controle
28
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
24 Horas Após
29
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
48 Horas Após.
30
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Bioensaio em células eucarióticas (células WB-F344 )
30 min
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RESULTADOS E DISCUSSÃO:
24 horas.
32
RESULTADOS E DISCUSSÃO:
Avaliação da toxicidade epigenéticas em células eucarióticas
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CONCLUSÕES:
• Apesar das diferenças, todos os suspensões NTCPS
permaneceu relativamente estável ao longo de um
período de quatro semanas;
• Constatou-se também que toxidade dos nanotubos de
parede simples esta diretamente ligado a seu agente
dispersante.
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