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Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
State University of Campinas - UNICAMP - BRASIL
Faculdade de Engenharia Química - FEQ/Chemical Engineering Faculty - FEQ
Grupo de Pesquisa Prof.ª Lucia Mei / Research Team of Dr. Lucia Mei
Dr. Lucia Helena Innocentini Mei
Prof.ª Titular em Ciência de Polímeros - UNICAMP
Full Professor of Polymer Science - UNICAMP
DEMBIO - Departamento de Engenharia de Materiais e Bioprocessos
Dept. of Materials Engineering and Bioprocess
Telefone: (19) 3521-3935 Phone: +55-19-35213935
E-mail: [email protected]
Áreas de Pesquisa / Research areas
ECOPLÁSTICOS ou Polímeros Ambientalmente Degradáveis (PADs): Processamento e
caracterização de formulações poliméricas (Blendas, Compósitos e Compostos) parcial ou
totalmente biodegradáveis no ambiente. Por se tratar de uma área ainda recente, dedica-
se também a pesquisar as múltiplas aplicações destes materiais no mercado interno e
externo. Nesta área, como nas outras abaixo citadas, mantêm contato permanente com
pesquisadores e centros de pesquisa do exterior, para se acompanhar as novidades na
área técnico-científica.
Visão Geral sobre Polímeros ou Plásticos Ambientalmente Degradáveis:
http://www.feq.unicamp.br/images/stories/documentos/dtp_edps.pdf
ECOPLASTICS: Processing and characterization of partially or completely
biodegradable polymeric formulations (Blends, Composites and Compounds). It
comprises a relatively new area in which the group dedicates to research the
multiple applications of these materials in domestic and foreign markets, keeping
constant contact with researchers and research centers abroad, to follow the news
in the technical- scientific area.
http://www.feq.unicamp.br/images/stories/documentos/dtp_edps.pdf
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BIOMATERIAIS: Desenvolvimento de formulações de Liberação Controlada de Princípios
Ativos para a área da saúde (Kits para diagnósticos Tipo ELISA) e para a área agrícola
(Liberação de princípios ativos dentro da faixa aceitável). Nestes estudos trabalhamos com
modelamento dos processos de difusão dos princípios ativos. Desenvolvimento de
materiais antitrombogênicos e protetores radioterápicos.
BIOMATERIALS: Development of Controlled Release Formulations of Active
Ingredients for health (type ELISA diagnostic kits) and the agricultural area
(release active ingredients within the acceptable range). In these studies work
with modeling the processes of diffusion of the active ingredients. Development of
antithrombogenic materials and radiotherapy protectors.
OUTRAS ÁREAS: Síntese e caracterização de resinas termoplásticas, termofixas e
elastômeros para aplicações específicas dentro da Engenharia . Neste item trabalha-se
acompanhando as necessidades de mercado, buscando parcerias com Empresas através de
projetos Empresa-Universidade. A aplicação dos princípios fundamentais de Engenharia
Química é um fator indispensável para que as pesquisas desenvolvidas nos nossos
laboratórios sejam aplicadas com êxito também em larga escala.
OTHER AREAS: Synthesis and characterization of thermoplastic resins, thermoset
and elastomer for specific applications in engineering. The group works following
the market needs, seeking partnerships with companies through Company-
University projects. The application of the fundamental principles of chemical
engineering is an indispensable factor for the research developed in our
laboratories be also successfully applied on a large scale.
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ECOPLÁSTICOS E BIOMATERIAIS / ECOPLASTICS AND BIOMATERIALS
Embalagens biodegradáveis / Biodegradable Packagings:
Pesquisadores/Researchers
Dra. Farayde Matta Fakhouri (Engenharia de Alimentos / Food Engineer)
Graduação em Engenharia de Alimentos (UNESP, 1995),
Aperfeiçoamento em Engenharia de Produção (UFSCar, 1998), Mestrado
em Alimentos e Nutrição (UNICAMP, 2003), Doutorado em Tecnologia de
Alimentos (UNICAMP, 2009), Pós-Doutorado (Embrapa Agroindústria de
Alimentos, 2010), Pós-Doutorado (UEL, 2013)
Resumo:
Atualmente, a busca por materiais poliméricos verdes a partir de fontes renováveis e que
possam ser degradados como um produto natural do meio ambiente, mantendo o balanço
adequado do ciclo de carbono, tem se tornado cada vez mais vital e urgente. Por esta
razão, o desenvolvimento de materiais biodegradáveis com propriedades tecnológicas
adequadas tem sido um grande desafio para a comunidade científica. A aplicação da
nanotecnologia na confecção de polímeros degradáveis pode abrir novas perspectivas
para melhorar não somente a qualidade destes materiais, mas também a relação custo e
eficiência. O Brasil é um país muito rico na produção de tubérculos que servem como fonte
renovável para materiais de embalagens baseados em amido, como o de mandioca e de
batata. Os termoplásticos obtidos a partir do amido são promissores devido a vários
aspectos como a não toxicidade, a possibilidade de serem comestíveis e poderem ser
adicionados de princípios ativos, e por não causarem efeitos deletérios ao ambiente após
biodegradados no solo, água e ambiente de compostagem. Uma das características
interessantes dos termoplásticos à base de amidos é a fabricação de biofilmes, adicionados
ou não de nanocargas e nanowhiskers, usando equipamentos e processos já desenvolvidos
para polímeros sintéticos, o que evita gastos adicionais para a produção de materiais
termoplásticos flexíveis em escala industrial.
Abstract:
Currently, the search for green polymeric materials from renewable sources that can be
degraded as a natural product of the environment and maintain the proper balance of the
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carbon cycle has become increasingly vital and urgent. For this reason, the development of
biodegradable materials with appropriate technological properties has been a major
challenge for the scientific community. The application of nanotechnology in the
manufacture of degradable polymers may open new perspectives not only to improve the
quality of these materials, but also the cost and efficiency. Brazil is a very rich country in
the production of tubers which serve as a renewable source for packaging materials based
on starch such as cassava and potato. Thermoplastic obtained from several types of starch
are promising due to various aspects such as non-toxicity, the possibility of being edible
and loaded with active ingredients and no harmful effects caused to the environment after
its biodegradation in soil, water and composting environment. An interesting
characteristic of the thermoplastic starch based is the manufacture of biofilms, with or
without nanofillers, as cellulose nanowhiskers, using equipment and processes already
developed for synthetic polymers, which avoids additional costs for the production of
flexible thermoplastic material on an industrial scale.
Desenvolvimento e caracterização de elastômeros acrílicos endurecíveis
Development and characterization of hardenable acrylic thermoplastic
elastomer
Pesquisadores/Researchers
Dra. Almenara de Souza Fonseca Silva (Dentista / Dentist)
Graduação em Odontologia (PUC Campinas, 1983), Especialização em
Prótese Dental (UNIMAR, 1985), Especialização em Periodontia (USP
Bauru, 1987), Especialização em Disfunção Temporomandibular e Dor
Orofacial. (Conselho Federal de Odontologia, 2004), Mestrado em
Odontologia (Fisiologia e Biofísica do Sist. Estomatognático) (UNICAMP
Piracicaba, 1997), Doutorado em Clínica Odontológica (Prótese Dental)
(UNICAMP, 2001), Pós-Doutorado (FEQ UNICAMP, 2007)
Resumo:
As resinas acrílicas são materiais poliméricos que apresentam comportamento mecânico
similar aos plásticos, caracterizados por apresentarem alta massa molecular e serem
sólidos à temperatura ambiente. Por outro lado, elastômeros são polímeros que à
temperatura ambiente podem ser deformados pelo menos duas vezes o seu comprimento.
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Uma vez retirado o esforço, eles retornam à forma e dimensões originais. Considerando a
inexistência de um material acrílico que apresentasse os dois estados físicos, o objetivo
desta pesquisa é o desenvolvimento e caracterização de um elastômero acrílico
termoplástico endurecível para aplicação na área da saúde. Inicialmente o material se
comporta como um elastômero, caracterizado pelas propriedades de
flexibilidade/elasticidade e posteriormente torna-se rígido, quando submetido a uma pós-
cura por termo e/ou fotoativação.
Abstract:
The acrylic resins are polymeric materials having similar mechanical behavior of plastic,
characterized by exhibiting high molecular weight and being solid at room temperature.
On the other hand, elastomers are polymers which at room temperature can be deformed
at least twice its length. Once removed from the effort, they return to their original shape
and dimensions. Considering the lack of an acrylic material that exhibits the two physical
states, the goal of this research is the development and characterization of a hardenable
acrylic thermoplastic elastomer for use in healthcare. Initially, the material behaves as an
elastomer, characterized by properties of flexibility/elasticity and subsequently becomes
rigid when subjected to a post cure by heat and /or photoactivation.
Síntese e caracterização de nanopartículas funcionais
Synthesis and characterization of functional nanoparticles
Pesquisadores/Researchers
Dra. Karen Segala (Química / Chemist)
Graduação em Química (Bacharel, 1998 e Licenciatura Plena, 2000)
(Faculdades Oswaldo Cruz), Mestrado em Química (IQ-USP, 2003),
Doutorado em Química (Universidade Federal de Santa Catarina –
UFSC, 2009), Pós-Doutorado (UNICAMP, 2010)
Lucas Steffen Andretto (undergaduate researcher)
Técnico em Química (ETECAP, 2008), Estudante Eng. Química
(UNICAMP)
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Resumo:
Nanopartículas de prata constituem um importante agente antimicrobiano, eficaz contra
diversos micro-organismos patogênicos, entretanto, podem causar efeitos adversos
devido ao seu pequeno tamanho e grande mobilidade. Nesse sentido a síntese biogênica
destas nanopartículas por micro-organismos é uma alternativa vantajosa da
nanobiotecnologia. A necessidade do uso de tecnologia limpa, eco amigável, além da ótima
relação custo-benefício e da síntese biocompatível dos nanomateriais está encorajando os
pesquisadores a explorar as fontes biológicas como nanofábricas de materiais
nanoestruturados em função do seu potencial e seletividade, especialmente para
aplicações biológicas e farmacêuticas. Neste contexto, o alginato de sódio, um biopolímero
aniônico natural, forma micropartículas com capacidade para encapsulamento de vários
ativos empregados na área farmacêutica e médica. Por outro lado, o uso de nanofibras
eletrofiadas, utilizadas como agentes carreadores em sistemas de liberação controlada de
drogas tem revelado um futuro promissor em aplicações biomédicas. Nanocompósitos bio-
ativos podem se tornar um importante material, se a matriz carreadora e as
nanopartículas forem biocompatíveis. Materiais poliméricos biocompatíveis e
biodegradáveis são de grande interesse para a composição de biomateriais com aplicações
no campo da cosmética e medicina, onde a busca por novos produtos com ação
antibacteriana e antifúngica é intensa.
Abstract:
Silver nanoparticles are an important antimicrobial agent effective against many
pathogenic micro-organisms; however, it might cause adverse effects due to their small
size and great mobility effects. In this sense, the biogenic synthesis of these nanoparticles
by microorganisms is an advantageous alternative of nanobiotechnology. The necessity of
using clean technology, eco-friendly, plus the great cost effective and biocompatible
synthesis of nanomaterials is encouraging researchers to explore the biological sources
such as nanofactories of nanostructured materials according to their potential and
selectivity, especially for biological and pharmaceutical applications. In this context,
sodium alginate, a natural anionic biopolymer with the ability to form microparticles
encapsulating various active is used in the pharmaceutical and medical field. Moreover,
the use of electrospun nanofibers used as carriers for controlled release drug delivery
systems has proven to be a promising future for biomedical applications. Bio-active
nanocomposites may become an important material, if the carrier matrix and
nanoparticles are biocompatible. Biocompatible and biodegradable polymeric materials
are of great interest to the composition of biomaterials with applications in the field of
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cosmetic medicine, where the search for new products with antibacterial and antifungal
action is intense.
Biocompósitos híbridos de poli(butileno adipato co-tereftalato)/fibras de
munguba e nanowhiskers
Hybrid biocomposites of poly (butylene adipate co-terephthalate)/ Munguba
and nanowhiskers of fibers.
Pesquisadores / Researchers
Ivanei Ferreira Pinheiro (PhD student at Chemical Engineering)
Licenciatura em Química (UEA, 2009), mestrado em Engenharia Química
(UNICAMP, 2012).
Gustavo Fonseca (undergaduate researcher)
Estudante Eng. Química (UNICAMP)
Resumo:
Compósitos reforçados por fibras naturais é uma classe de novos materiais com
grande potencial de utilização nas indústrias de construção civil e automobilística.
Pesquisas têm mostrado que uma maneira de melhorar o desempenho desses
materiais é utilizar dois ou mais reforços em uma única matriz, denominado
compósito híbrido. Este trabalho visa estudar compósitos híbridos de poli (butileno
adipato co-tereftalato)/fibra natural de munguba/nanowhiskers. A munguba
(Pseudobombax munguba) é uma planta nativa da região amazônica em grande
abundância, encontrada nas regiões alagadiças da floresta, para a qual não existem
relatos na literatura de sua utilização em compósitos híbridos.
Abstract:
Composites reinforced by natural fiber are a class of new materials with great
potential for use in civil construction and automotive industries. Research has shown
that one way to improve the performance of such materials is to use two or more
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reinforcements in a single matrix, called hybrid composite. This work aims the study
of hybrid composites of poly (butylene adipate co-terephthalate)/natural fiber of
Munguba /nanowhiskers. The munguba (Pseudobombax Munguba) is a plant native to
the Amazon region in great abundance, found in swampy forest regions, for which
there are no reports in the literature of its use in hybrid composites.
Sistemas de Liberação de fármacos Drug Delivery Systems/Nanotechnology
Membranas de nanofibras por Electrospinning para aplicação biomédica
Electrospinning nanofiber membranes for biomedical application
Pesquisadores/Researchers
Silvia Vaz Guerra Nista (PhD student at Chemical Engineering)
Bacharelado em Quimica Tecnológica (UNICAMP, 1997), com mestrado
em Engenharia Química (UNICAMP, 2012)
Thuany Melo (undergaduate researcher)
Estudante Eng. Química (UNICAMP)
Resumo:
Desenvolvimento de membranas de nanofibras de biopolímeros através da técnica de
eletrofiação visando aplicações na área de saúde como vetores de liberação de fármacos e
dispositivos auxiliares na regeneração de peles e órgãos.
Abstract:
Development of biopolymers nanofiber membranes by electrospinning aiming
applications in health area as drug delivery systems and tissues engineering scaffolds.
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Nanocarreadores sítio específico de fármacos para o tratamento do câncer
Nanocarriers site specific drugs for cancer treatment
Pesquisadores/Researchers
Sirlene Adriana Kleinubing (PhD student at Chemical Engineering)
Bacharelado em Ciências Biológicas (2002), graduação em Farmácia
(UNICENTRO, 2010), mestrado em Engenharia Química (UNICAMP,
2013).
Danielle Chati Seraphim (undergaduate researcher)
Estudante Eng. Química (UNICAMP)
Resumo:
O grande desafio para o tratamento do câncer é a distinção entre as células malignas e
normais do corpo. O emprego da tecnologia farmacêutica de sistemas transportadores de
fármacos vem ao encontro da necessidade de diminuição da dose com otimização dos
efeitos terapêuticos, podendo assim, dentre outras vantagens, aumentar a seletividade do
agente antitumoral, minimizar sua toxicidade e, elevar as taxas de cura em diferentes tipos
de câncer. A proposta de trabalho será desenvolver nanopartículas magnéticas de óxido de
ferro e incorporá-los juntamente com uma droga anti-câncer em nanopartículas de
alginato de sódio revestidas com quitosana funcionalizada com ácido fólico, a fim de
desenvolver carreadores de fármacos sítio específico a células cancerosas para uso em
terapia do câncer.
Abstract:
The major challenge for cancer treatment is the distinction between body malignant and
normal cells. The use of pharmaceutical technology in drug delivery systems meets the
need for dose reduction by optimizing the therapeutic effects thus may, among other
advantages, increasing the selectivity of the antitumor agent, minimize toxicity and elevate
cure rates in different types of cancer. The proposed work will develop magnetic
nanoparticles of iron oxide and incorporate them along with an anti-cancer drug in
nanoparticles of sodium alginate coated with functionalized chitosan. The chitosan can be
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functionalized with folic acid in order to develop site specific carriers of drugs to cancer
cells to use in cancer therapy.
Síntese, Caracterização e Aplicação de Polímeros Hidrogéis de Fonte
renovável
Synthesis, Characterization and Applications of Polymers Hydrogels from
Renewable Sources
Pesquisadores/Researchers
Ananda de Toledo Nobrega (PhD student at Chemical Engineering)
Bacharelado em Química Tecnológica (PUC Campinas, 2006), com
mestrado em Ciências, área de concentração em Medicamentos e
Cosméticos (USP, 2010).
Resumo:
Polímeros obtidos através de produtos de biomassa vêm sidos bastante explorados
atualmente, principalmente nas áreas biomédicas e farmacêuticas, devido à
biocompatibilidade. Os carboidratos são a mais importante classe de compostos orgânicos
disponíveis como recurso natural renovável de biomassa. O objetivo desse trabalho é a
síntese e caracterização de hidrogéis produzido a partir de diferentes combinações entre
Glicose e Frutose. Os hidrogéis serão obtidos por técnicas de polimerização por
condensação ou poliesterificação e polimerização radicalar.
Abstract:
Polymers obtained from biomass solids have many products currently exploited mainly in
the biomedical and pharmaceutical fields due to biocompatibility. Carbohydrates are the
most important class of organic compounds available as a renewable natural resource
biomass. The aim of this work is the synthesis and characterization of hydrogels produced
from different combinations of glucose and fructose. The hydrogels are obtained by
condensation polymerization techniques or polyesterification and radical polymerization.
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Síntese e caracterização de poliacrilatos de açúcares multifuncionais
Synthesis and characterization of multi-functional polyacrylates sugars
Jesus Roberto Taparelli (PhD student at Chemical Engineering)
Bacharelado em Engenharia Química (USP EEL, 1992), com mestrado em
Engenharia Química (UNICAMP, 2005)
Resumo:
A síntese e aplicação de polímeros de Glicose, Sucrose, Açúcar Mascavo e Mel Silvestre é
a base deste trabalho. Estudos e pesquisas utilizando de matérias primas e energias de
fontes alternativas ao petróleo têm se intensificado nos meios acadêmicos e industriais
onde os carboidratos se destacam como a mais importante classe de compostos orgânicos
disponíveis como recurso natural renovável dentro da matriz energética designada como
biomassa. Dentre inúmeras áreas de estudos e pesquisas da biomassa, os açucares têm
atraído especial atenção dos pesquisadores na área biotecnológica por derivar
basicamente de matéria-prima de origem vegetal, abundante, renovável e de baixo custo.
Atualmente, inúmeros estudos acadêmicos apresentam uso de glicopolímeros pra
aplicações em diversas áreas como materiais biofuncionais pra uso em linhas de suturas
cirúrgicas biodegradáveis, produtos médicos, odontológicos, farmacêuticos e
veterinários, glicopolímeros em drogas, pele e substratos de órgãos artificiais, produtos
de higiene, sistemas carreadores de fármacos, substratos pra cultura celular, super
absorventes de água, fragrância e cosméticos, cartilagens artificiais, reagentes
bioquímicos, gel cromatográfico, antibióticos, embalagens e biossurfactantes.
Abstract:
The synthesis and application of polymers of Glucose, Sucrose, Brown Sugar and Wild
Honey is the basis of this work. Studies and surveys using raw materials and energy
alternatives to oil supplies have intensified in academic and industrial environments
where carbohydrates stand out as the most important class of organic compounds
available as a renewable natural resource within the energy matrix designated as biomass.
Among many areas of study and research of biomass, sugars have attracted attention of
researchers in the biotechnology field by deriving basically raw material of plant origin,
abundant, renewable and inexpensive. Currently, numerous academic studies show use of
glycopolymers for applications in diverse areas such as biofunctional materials for use in
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lines of biodegradable surgical sutures, medical products, dental, pharmaceutical and
veterinary drug glycopolymers, skin and organs of artificial substrates, toiletries, drug
carrier systems, substrates for cell culture, super absorbent water, perfume and cosmetics,
artificial cartilage, biochemical reagents, chromatographic gels, antibiotics, packaging and
biosurfactants.
OUTRAS ÁREAS DE INTERESSE INDUSTRIAL
Plastificação permanente do PVC via Blendas de PVC/TPU in situ
Permanently plasticized PVC through in situ PVC/TPU blends
Pesquisadores / Researchers
Ívi Martins de Carvalho (PhD student at Chemical Engineering)
Graduação em Engenharia Química (UFSM, 2010), mestrado em
Engenharia Química (UNICAMP, 2012).
Antonio Rodolfo Jr. (Materials Engineer)
Graduação em Engenharia de Materiais (UFSCar, 1994), mestrado em
Engenharia Civil (EPUSP, 2005) e doutorado em Engenharia Química
(UNICAMP, 2010).
Resumo:
O PVC – poli (cloreto de vinila) é uma resina que, devido à presença do átomo de cloro ao
longo de sua cadeia, possui fortes interações dipolares intermoleculares, apresentando,
portanto, características de um material rígido. Porém, esta característica de molécula
altamente polar permite que haja grande interação entre as cadeias da resina de PVC e os
demais componentes usados nas formulações industriais deste polímero. A inclusão de
moléculas mais flexíveis dentro das formulações de PVC altera as características da matriz
polimérica, tendo por conseqüência um material final com características intermediárias à
estes materiais. O objetivo principal desta pesquisa consiste da plastificação permanente
do PVC por meio da produção de blendas deste polímero com TPU (poliuretano
termoplástico).
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Abstract:
PVC –poly (vinyl chloride) is a polymeric resin that has strong interchain dipolar
interactions due to the presence of the chlorine atom along its chain, thus having the
characteristics of a rigid material. However, this feature of highly polar molecule allows a
strong interaction among the chains of PVC resin and other components used in this resin
industrial formulation. The addition of flexible molecules into the PVC formulations
changes the characteristics of the polymeric matrix, generating a final material with
characteristics intermediate to these materials. The main objective of this research
consists of permanent plasticization of PVC by blending this polymer with TPU
(thermoplastic polyurethane).
Desenvolvimento de aditivos para termoplásticos a partir de fontes renováveis
Thermoplastic additives development from renewable resources
Pesquisadores / Researchers
Leonardo Zborowski Sobrinho (postdoctoral fellow)
Graduação em Engenharia Química (UNICAMP, 2004), mestrado em
Ciência e Engenharia de Materiais (UFSCar, 2007) e doutorado em Ciência
e Engenharia de Materiais (UFSCar,2011)
Resumo:
Pretende-se desenvolver aditivos para termoplásticos, utilizando matérias-primas obtidas
a partir de fontes renováveis, tais como ácido itacônico e monômeros derivados de
açúcares. Um exemplo desses aditivos é o modificador de impacto, que pode ser obtido por
polimerização em emulsão. Após a síntese, esses aditivos serão dispersos em diversas
classes de polímeros, biodegradáveis e não-biodegradáveis, para avaliação de seu
desempenho, inclusive após o reprocessamento.
Abstract:
It is intended to develop thermoplastic additives by the use of raw materials obtained
from renewable sources, such as itaconic acid and carbohydrates derivative monomers.
One example of these additives is an impact modifier, which can be synthesized via
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emulsion polymerization. After synthesis, these additives will be dispersed in several
polymeric materials, bio and non-biodegradable, in order to evaluate their performance,
including after the reprocessing.
