Projetos de Pesquisa

 

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Ademar Benévolo Lugão

Ciências da Saúde

Saúde Coletiva
  • laboratório nacional de nanotecnologia aplicada às áreas nuclear e correlatas
  • A CNEN tem atuação em todo território Brasileiro. Suas 14 unidades, dentre institutos de pesquisa, laboratórios, agências distritais e escritórios regionais, estão distribuídas por nove estados brasileiros e sua sede localiza-se no Rio de Janeiro e ainda no Rio estão o Instituto de Radioproteção e Dosimetria - IRD; o Distrito de Angra dos Reis - DIANG (RJ), o Instituto de Engenharia Nuclear - IEN e o Escritório de Resende (ESRES). As demais unidades espalhadas por todas as regiões do país são: - Distrito de Caetité - DICAE (BA) - Distrito de Fortaleza - DIFOR (CE) - Escritório de Porto Alegre (ESPOA) - Escritório de Brasilia - ESBRA (DF) - Laboratório de Poços de Caldas - LAPOC (MG) - Centro Regional de Ciências Nucleares do Centro-Oeste - CRCN-CO, em Goiânia (GO) - Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste - CRCN-NE, em Recife (PE) - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN, em Belo Horizonte (MG) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN, em São Paulo (SP) O IPEN, que produz atualmente 38 diferentes radiofármacos, incluindo o flúor FDG-18F, além de ser o único produtor de Geradores de Tecnécio-99m no país. O IEN, localizado no Rio de Janeiro, produz o FDG-18F, iodo-123 ultra-puro e metaiodobenzilguanidina marcada com iodo-123; o CDTN, em Belo Horizonte, produz o FDG-18F e Na18F; e o CRCN-NE, em Recife, produz somente o FDG-18F. Além desses, o IPEN fornece fios de irídio-192 e sementes de iodo-125, ambos utilizados em tratamentos oncológicos, por meio de procedimentos de braquiterapia. A atuação da CNEN em nanotecnologia é evidente nos avanços nas áreas de atuação seguintes: •medicina nuclear (fortemente ligado à nanotecnologia, pois comercializamos radioisótopos conjugados com moléculas ou nanopartículas com afinidade tumoral); •aplicações na indústria, agricultura e meio ambiente (fortemente ligado à nanotecnologia, pois a aplicação de radiação ionizante gera alterações na nano/microestrutura dos materiais); •pesquisa e ensino relacionados a tecnologias aplicadas (nossos cursos de posgraduação oferecem várias disciplinas em nanotecnologia); A CNEN está formando o laboratório nacional de nanotecnologia aplicada às áreas nuclear e correlatas – NuclearNANO, considerando a integração das suas 14 unidade distribuídas por todo o país. Porém, o laborabório nuclearnano, nesse momento, se consolida por uma atuação em rede das várias instalações e laboratórios do IPEN em SP, do CDTN em MG e do CRCN-NE em Pernanbuco. A nanotecnologia aplicada às áreas nucleares e correlatas atendem de forma intensa, as áreas a seguir: •Saúde: - por meio dos radiofármacos nanoestruturados e desen-volvimento de nanopartículas com aplicações teranósticas ou para o carreamento de fármacos e curativos avançados com nanopartículas de prata etc.; •Agropecuária: - desenvolvimento de sistemas de liberação controlada de defensivos agrícolas (agrotóxicos); reaproveita-mento de celulose por meio da síntese de nanocelulose, uso de radionuclídeos nanoestruturados como traçadores para estudo do desenvolvimento de novas variedades e também diagnostico e tratamento de doenças. •Automobilística: o uso de polímeros nanoestruturados por meio da radiação ionizante já é uma prática comum na indústria automobilística. Por exemplo, os pneus são produzidos por meio da pré-reticulação e oxidação seletiva induzidas por radiação ionizante de camadas de borracha reforçadas por mantas de poliéster e ou aço. Outro exemplo, os fios e cabos elétricos usados debaixo do capô de um automóvel são nanoestruturado por meio da reticulação induzida por radiação. Espumas e compósitos na industria automobilística também são processados por radiação para melhoras de propriedades. •Eletro-eletrônica – dopagem de semicondutores em reator nuclear, fios e cabos elétricos usados em quase todos os dispositivos eletrônicos, computadores celulares, televisão, sistemas militares etc. são nanoestruturado por meio da reticulação induzida por radiação. •Mineração: indução de centros de cor para valorização de gemas e pedras preciosas; •Alimentos: embalagens termoencolhíveis e inteligentes nanoestruturadas por meio da reticulação induzida por radiação; •Farmacêutica e cosmética e conservação de objetos de arte: demandam a esterilização por radiação dos seus produtos e nossos laboratórios precisam apoiar o desenvolvimento das formulações para resistirem ao processo ou minimizar os danos; ETC.
  • Comissão Nacional de Energia Nuclear - RJ - Brasil
  • 18/12/2019-31/12/2023
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Ademar Benévolo Lugão

Engenharias

Engenharia Nuclear
  • síntese in situ em uma etapa em reator nuclear de nanopartículas de ouro radioativo (au-198) encapsulados por albumina para fins teranosticos em cancer
  • A albumina proteína abundante no plasma possui uma serie de características que a credenciam como um carreador de drogas natural com propriedades interessantes em oncologia. A Albumina pode ser reticulada facilmente e estruturada para o carreamento de grandes quantidades de moléculas hidrofóbicas e hidrofílicas (1). Elas podem ser ligadas de uma forma reversível e a liberação controlada por mecanismos endógenos. Alternativamente a sistemas convencionais, a Albumina pode ser reticulada por meio da radiação ionizante de forma que aldeídos e reagentes tóxicos são totalmente evitados (2,3). Por outro lado, íons radioativos são comumente aplicados para aplicações em diagnóstico e terapia de câncer e de outras doenças de alta gravidade. Por exemplo, nanopartículas de ouro radioativo são aplicadas presentemente in radioterapia para tanto para aumentar a dose local quanto para emitir radiação beta e gama. A propriedades do ouro radiativo (Au-198) são 198Au (βmax=0.96 MeV; t1/2 = 2.7 dias) e 199Au (βmax =0.46 MeV; t1/2 = 3.14 dias) tornando-os fortes candidatos para a teranóstica (4-5). A conjugação desses materiais com açúcares, peptídeos, proteínas, entre outros é usada atualmente de forma rotineira para tornar as nanopartículas especificas. As nanopartículas podem oferecer uma quantidade de dose muito maior por partícula que os íons para terapia e diagnóstico, além de uma enorme superfície para ligar espécies que promovam especificidade e a funcionalização com proteínas pode potencialmente promover a absorção da partícula por tumores ou tecidos inflamados. O principal proposito desse trabalho será o desenvolvimento da síntese in situ em uma etapa em reator nuclear de nanopartículas de ouro radioativo (au-198) encapsulados por albumina para fins teranósticos em câncer. A albumina reticulada pode fornecer um revestimento não tóxico com raio hidrodinâmico controlado e as nanopartículas de ouro podem ser ativadas por reator. A radiação beta e gama emitidas pela partícula de ouro serão usadas para a reticulação da albumina. O uso de partículas radioativas capazes de emitir radiação para a reticulação da camada de albumina será realizado pela primeira vez. O procedimento elegante combinado com a facilidade de produção e propriedades do Au-198 e segurança da Albumina poderão tornar essa partícula um avanço excitante na área de nanocêuticos para câncer. Para esse fim ácido tetracloroáurico será produzido a partir de folhas de ouro de alta pureza irradiadas em reator nuclear e dissolvidas em água regia. 198AuNP/BSA será sintetizado por agitação de solução aquosa de BSA e H198AuCl4. Os produtos serão avaliados inicialmente pela formação de cor como assinatura típica de nanopartículas metálicas. A 198AuNP/BSA formada será ainda caracterizada por espectrofotometria UV-Vis, DLS e TEM. Os espectros serão obtidos no primeiro dia e após 30 dias para avaliação da estabilidade. A formação de bitirosina será medida por fluorescência e é considerada uma evidencia de reticulação intramolecular e intermolecular (6,7). O objetivo é a preparação de nanopartículas de ouro (Au-198) encapsuladas por Albumina de forma estável e reprodutiva em um processo escalável e robusto adequado para transferência ao setor produtivo. 1 – Evelina Miele, Gian P. Spinelli, Ermanno Miele, Federica Tomao, Silverio Tomao, Albumin-bound formulation of paclitaxel (Abraxane® ABI-007) in the treatment of breast cancer, International Journal of Nanomedicine, 2009:4 99–105. 2 – Silvia L. Soto Espinoza, Mirna L. Sánchez, Valeria Risso, Eduardo E. Smolko, Mariano Grasselli, Radiation synthesis of seroalbumin nanoparticles, Radiation Physics and Chemistry, 2012:81 1417–1421. 3 – Gustavo H.C. Varca, Rodrigo G. Queiroz, Ademar B. Lugão, Irradiation as an alternative route for protein crosslinking: Cosolvent free BSA nanoparticles, Radiation Physics and Chemistry, 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.01.021. 4- Kattumuri, V., Katti, K., Bhaskaran, S., Boote, Evan J., Casteel, Stan W., Fent, Genevieve M., Robertson, David J., Chandrasekhar, M., Kannan, R. and Katti, Kattesh V. (2007), Gum Arabic as a Phytochemical Construct for the Stabilization of Gold Nanoparticles: In Vivo Pharmacokinetics and X-ray-Contrast-Imaging Studies. Small, 3: 333–341. 5- Nripen Chanda, Vijaya Kattumuri, Ravi Shukla, Ajit Zambre, Kavita Katti, Anandhi Upendran,Rajesh R. Kulkarni, Para Kan, Genevieve M. Fent, Stan W. Casteel, C. Jeffrey Smith, Evan Boote,J. David Robertson, Cathy Cutler, John R. Lever, Kattesh V. Katti, and Raghuraman Kannan Bombesin functionalized gold nanoparticles show in vitro and in vivo cancer receptor specificity, PNAS 2010 107 (19) 8760-8765; April 21, 2010. 6 – Rodrigo G. Queiroz, Gustavo H.C. Varca, Slawomir Kadlubowski, Piotr Ulanski, Ademar B. Lugão, Radiation-synthesized protein-based drug carriers: Size-controlled BSA nanoparticles, International Journal of Biological Macromolecules, 2016:85 82– 91. 7 - Gustavo H.C. Varca, Gabriela G. Perossi, Mariano Grasselli, Ademar B. Lugão, Radiation synthesized protein-based nanoparticles: A technique overview, Radiation Physics and Chemistry, 2014:105 48– 52.
  • Comissão Nacional de Energia Nuclear - RJ - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Ademar Dutra

Ciências Sociais Aplicadas

Administração
  • avaliação de desempenho de portos brasileiros: proposta de um modelo multicritério para portos de interesse público
  • No contexto brasileiro, nos últimos anos, o forte crescimento das exportações e importações evidenciou a função estratégica que o sistema portuário tem para a economia do País. A participação dos portos no comércio exterior atingiu aproximadamente 96% do total do volume exportado e 87% das importações do Brasil nos últimos anos (BRASIL, 2016). Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo central propor um modelo de avaliação do desempenho de portos brasileiros, a partir de um conjunto de indicadores estruturados e fundamentados na Metodologia Multicritério de Apoio à Decisão Construtivista (MCDA-C). Como objetivos específicos destacam-se: (i) proceder uma revisão abrangente da literatura internacional sobre o tema avaliação e indicadores de desempenho por meio do instrumento ProKnow-C (Knowledge Development Process–Constructivist); (ii) selecionar um conjunto de indicadores, a partir da literatura internacional e investigar junto aos gestores portuários suas percepções quanto a importância, aplicabilidade e contribuição para o desempenho portuário; (iii) cotejar e analisar os indicadores propostos pelos gestores de portos brasileiros; (iv) construir um modelo multicritério de avaliação, a partir dos indicadores informados pelos gestores frente à realidade dos portos brasileiros, identificando a performance individual, global, bem como estratégias de melhorias. Trata-se de um estudo descritivo-exploratório, com abordagem quali-quantitativa, envolvendo a coleta de dados primários e secundários, fazendo uso dos instrumentos de intervenção ProKnow-C (Knowledge Development Process–Constructivist) e da Metodologia Multicritério de Apoio à Decisão Construtivista (MCDA-C). No que se refere aos resultados busca-se: (i) o resgate dos indicadores presente na literatura científica internacional em artigos de relevância e reconhecimento científico; (ii) a identificação das principais características das publicações científicas internacionais, consolidadas em um estudo bibliométrico de profundidade; (iii) a evidenciação de um conjunto de indicadores validados pelos gestores portuários e considerados importantes para mensurar o desempenho de portos brasileiros; (iv) a disponibilização de modelo de avaliação de desempenho de portos brasileiros, estruturado a partir da Metodologia MCDA-C; (v) a identificação do perfil de desempenho dos portos objeto deste estudo, demonstrando as fragilidades e as potencialidades.
  • Universidade do Sul de Santa Catarina - SC - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020