Grupo 2

2

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.

3

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.

4

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.

5

Devido suas características e propriedades

Podem ser aplicados

Nanotubos de carbono

Eletrônica

Óptica

Material de detecção

Carregador de fármaco

6

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

7

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

8

No estudo foi analisado:

Estabilidade dos nanotubos nas suspensões em água.

A toxicidade dos nanotubos

9

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

10

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.

MATERIAIS E MÉTODOS:

11

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.

MATERIAIS E MÉTODOS:

12

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.

Soluções de Amilose:

MATERIAIS E MÉTODOS:

13

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

MATERIAIS E MÉTODOS:

14

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.

MATERIAIS E MÉTODOS:

15

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. 

MATERIAIS E MÉTODOS:

16

Células WB-F344 + 500

mL NTCs

Retiradas e

lavadas com PBS

2 mL solução

corante vermelhoLavadas 3x PBS

1% de ácido

acético e 50%

etanol

Toxicidade de avaliação: bioensaio de absorção do

corante vermelho neutro  (NDU)

1,5 mL de lisado foi

transportado para tubos

de microcentrífuga

MATERIAIS E MÉTODOS:

17

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.

18

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Concentração dos NTCPS  disperso em suspensões

(a) (b)

19

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.

20

The time-dependent characterization of (a) estimated concentration of the exfoliated NTCPS in the dispersion.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

21

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

The time-dependent characterization of (b) effective diameter.

22

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

The time-dependent characterization of (c) z-potential of dispersed NTCPS.

23

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Tamanho hidrodinâmico de NTCPS dispersos

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

24

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).

(a) (b)

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

25

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Type of dispersant

Effective hydrodynamic diameter, nm ζ-potential, mV Polydispersity Concentration, mg/L

Batch 1 Batch 2 Batch 3 Batch 1 Batch 2 Batch 3 Batch 1 Batch 2 Batch 3 Batch 1 Batch 2 Batch 3

NOM pH 3.5348.1±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

NOM pH 7.0301.9±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

PVP306.2 ± 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

GA950.6 ±

29.6892.4±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

Triton X-100209.5 ± 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

Amylose666.1 ±

18.7non-

available685.5±32.7 -14.1 ± 0.4 -35.0±0.9 -15.3±0.9 0.296 non-

available0.269 non-

available non-

availablenon-

available

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.

26

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).

27

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Bioensaio de E. coli (procariontes)

Avaliação da toxicidade celular em procariontes e sistemas eucarióticos

28

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Gráfico da Fração de controle (contagem de UFC)

Fração de controle Fração de controle

3 Horas Após

29

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

24 Horas Após

30

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

48 Horas Após.

31

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Bioensaio em células eucarióticas (células WB-F344 ) 

30 min

32

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

24 horas.

33

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

 Avaliação da toxicidade epigenéticas em células eucarióticas

34

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.

35

Obrigado pela Atenção!!!