Projetos de Pesquisa

 

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Amauri Garcia

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
  • ligas zn-mg-(x) e mg-sn-(x) como materiais biodegradáveis alternativos: parâmetros microestruturais e comportamentos mecânico e à corrosão
  • Materiais metálicos com características biodegradáveis têm sido alvo de investigações sistemáticas objetivando sua aplicação na forma de implantes cirúrgicos temporários graças a uma combinação adequada de resistências mecânicas e à corrosão, e biocompatibilidade. O Zn é um metal biocompatível, biodegradável e bioabsorvível e essencial na nutrição humana. Apresenta ainda baixo ponto de fusão (420°C), boa resistência à corrosão e baixa reatividade no estado líquido, o que facilita sua fusão e processamento a quente. O Mg é um metal atóxico, biodegradável e biocompatível, no entanto suas ligas apresentam elevada taxa de corrosão em meios fisiológicos. Sabe-se que o Zn é um metal mais nobre que o Mg, e que a adição Mg em ligas de Zn afeta positivamente o comportamento mecânico e a resistência à corrosão. Por outro lado, a incorporação de Sn ao Mg permite o aumento das resistências mecânica e à corrosão, sendo que a formação do intermetálico Mg2Sn leva também ao aumento da resistência à fluência. Os comportamentos mecânico e eletroquímico das ligas Zn-Mg e Mg-Sn são influenciados diretamente por características microestruturais. Estudos experimentais enfatizando fatores relacionados à parâmetros da microestrutura, bem como sua correlação com propriedades mecânicas e químicas são escassos na literatura para ambos os sistemas de ligas. Além disso, a adição de terceiros elementos precisa ser investigada na busca de adequação de propriedades à aplicações como biomateriais Desse modo, um entendimento mais profundo da evolução microestrutural em função de propriedades de aplicação pode ser alcançado com o uso da técnica de solidificação unidirecional, a qual promove ampla faixa de valores experimentais de parâmetros térmicos em um único experimento, permitindo analisar características únicas como: tamanho de grão, sua macroestrutura, morfologia e escala das fases que compõem a microestrutura e distribuição de fases intermetálicas. Esses parâmetros microestruturais são determinantes das propriedades mecânicas e químicas finais, e que consequentemente estabelecem as condições prévias de processamento. No presente trabalho, pretende-se desenvolver uma análise detalhada da evolução microestrutural, por microscopias ótica e eletrônica, de diferentes composições de ligas Zn-Mg-(X) e Mg-Sn-(X) em condições transitórias de solidificação, correlacionando parâmetros térmicos da solidificação com parâmetros quantitativos da microestrutura e propriedades de aplicação. Amostras representativas de cada liga, com diferentes morfologias e escalas microestruturais, serão submetidas a ensaios de tração e de corrosão, e ensaios in vitro no sentido de se estabelecer correlações entre essas microestruturas e caraterísticas mecânicas e químicas apropriadas a aplicações como biomateriais.
  • Universidade Estadual de Campinas - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Amauri Jardim de Paula

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • estudo da dinâmica de formação de biofilmes em múltiplas-escalas
  • Os biofilmes são comunidades multicelulares associadas a superfícies que causam infecções humanas intratáveis, e altos prejuízos industriais. Apesar dos múltiplos esforços para se compreender a arquitetura do biofilme a nível celular (“at single cell”), ainda não temos um entendimento fundamental da dinâmica de crescimento dos microrganismos e a conseqüente organização desses em biofilmes. Dificuldades desse entendimento surgem em função da existência de uma intrínseca heterogeneidade espacial e temporal, em múltiplas escalas. Nesse contexto, se propõe nesse projeto estudar em tempo real a dinâmica de crescimento e a heterogeneidade espaço-temporal de microrganismos modelo, formadores de matriz de substâncias exopoliméricas (EPS), como Streptococcus mutans, Streptococcus oralis, Cândida albicans, e outros (bactérias e fungos). O desenvolvimento dos microrganismos em biofilmes (mono- e multi-espécies) será acompanhado ao longo do tempo com a microscopia ótica confocal por varredura a laser (CLSM), e as pilhas (“stacks”) de imagens geradas serão processadas computacionalmente para determinação de parâmetros como população de células, volume, ocupação da superfície, formas, distâncias entre elementos, quantidade de EPS, e etc. Como os dados estão em 4D, todos esses aspectos podem ser estudados no tempo. As rotinas de processamento dos stacks serão construídas em Python, usando uma moderna biblioteca de algoritmos (Scikit, Skimage, e outras). Conjugando as técnicas de CLSM e o processamento de imagens, espera-se determinar possíveis leis de crescimento volumétrico e populacional dos biofilmes.
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Amauri Rosenthal

Ciências Agrárias

Ciência e Tecnologia de Alimentos
  • amaciamento de carne de cruzamanto de bos indicus vs. bos taurus por alta pressão hidrostática: efeitos enzimáticos, físicos, químicos e sensoriais
  • A pecuária bovina é uma das principais atividades do Brasil no mercado mundial do agronegócio, sendo que o país tem o segundo maior rebanho efetivo do mundo, com cerca de 200 milhões cabeça. Neste, a raça de gado Zebu Nelore (Bos indicus) corresponde a 80% do gado bovino no Brasil. A carne de Zebu é associada com menor maciez quando comparada com a carne bovina de taurinos (Bos taurus). Esta característica pode ser justificada, entre outros fatores, pelo fato de que zebuínos apresentam maior quantidade de enzima calpastatina em sua musculatura. Estudos têm sido realizados para melhoramento da qualidade da carne de Zebu, testando várias tecnologias, como a maturação e, mais recentemente, a aplicação de alta pressão (AP) para o amaciamento da carne e manutenção de características sensoriais. O processo de AP e a maturação são técnicas de pós abate para aumentar a maciez da carne, em que o primeiro consiste em manter a carne sob níveis bastante elevados de pressão hidrostática (acima de 100 MPa) por certo período ou por simples pulso de pressão, enquanto o amaciamento pela maturação está relacionado com a degradação proteolítica das proteínas miofibrilares durante armazenamento refrigerado. Dois princípios formam a base do efeito da Alta Pressão Hidrostática: o princípio de Le Chatellier e o princípio da pressão isostática. Apesar da escassez de estudos no âmbito de esclarecer os reais mecanismos da AP no amaciamento de cortes cárneos, particularmente no caso de zebuínos, este método tem se mostrado, experimentalmente, mais efetivo quando comparado à maturação convencional, podendo atingir o objetivo final em poucos minutos, poupando, portanto, o gasto de energia elétrica e período prolongado de processo, quando comparado à maturação. No entanto, certas limitações como o esbranquecimento da carne podem ocorrer, sobretudo em maiores níveis de pressão e tratamentos prolongados. Desse modo, esta pesquisa tem como propósito investigar quais alterações físicas, químicas, enzimáticas e sensoriais a carne (Longissimus dorsi) sofre ao ser submetida à tecnologia de APH em comparação com o processo de maturação, bem como compreender os mecanismos envolvidos nos processos, além de analisar a estabilidade resultante do produto ao longo do posterior armazenamento, tendo como meta o amaciamento da carne e manutenção de sabor em dois diferentes grupamentos genéticos e seu cruzamento (Nelore vs. Angus, correspondente a Bos indicus vs. Bos taurus).
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Ambrósio Florêncio de Almeida Neto

Engenharias

Engenharia Química
  • eletroadsorção de cobre e níquel em monolito de poliacrilamida
  • Esse projeto propõe avaliar a eletroadsorção de íons de cobre (Cu2+) e de níquel (Ni2+) em um polímero condutor, o monolito de poliacrilamida, objetivando analisar a remoção desses íons de uma solução aquosa e também a ativação do monolito de poliacrilamida, para utilização na purificação da Imunoglobulina G (IgG) humana. A técnica de sorção de vapor (DVS) será aplicada para determinar a área superficial especifica do monolito de poliacrilamida, enquanto a técnica de microscopia óptica será utilizada para verificar a sua morfologia. Os testes de adsorção serão realizados a partir de soluções sintetizadas, preparadas com reagentes analíticos, em volume finito ou com fluxo contínuo das soluções iônicas. Os potenciais elétricos aplicados na eletroadsorção serão investigados juntamente com outros parâmetros, como por exemplo, a agitação e o pH do banho, ou ainda, vazão das soluções de cobre ou níquel. A análise da remoção dos íons da solução será feita por espectrofotometria de ultravioleta. O monolito de poliacrilamida, contendo os íons de cobre ou níquel adsorvidos será aplicado na purificação da Igg humana por cromatografia negativa de afinidade.
  • Universidade Estadual de Campinas - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Amedea Barozzi Seabra

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • nanopartículas metálicas e poliméricas doadoras de óxido nítrico para aplicações biomédicas e agrícolas
  • O radical livre óxido nítrico (NO) desempenha importantes ações em diversos processos biológicos em mamíferos como, por exemplo, o controle da vasodilatação, a resposta imunológica, a inibição da agregação plaquetária, a comunicação celular e a cicatrização cutânea. O NO também é reconhecido como molécula chave em diversos processos fisiológicos em plantas, incluindo a quebra da dormência e a germinação das sementes, o crescimento das raízes, a floração, a regulação do crescimento do tubo polínico, a fotossíntese, o controle da abertura e fechamento dos estômatos e as respostas aos estresses abióticos (como déficit hídrico e salinidade). Por ser um radical livre, doadores de NO são administrados em diversas aplicações. Dentre eles, destacam-se os S-nitrosotióis (RSNOs), os quais se decompõe espontaneamente liberando o NO, essa decomposição pode ser catalisada pela luz na região do visível. Trabalhos na literatura e trabalhos anteriores do grupo da proponente revelaram que a combinação de nanotecnologia com os RSNOs representa uma estratégia promissora para viabilizar o uso terapêutico do NO. Nesse contexto, o principal objetivo do projeto é a síntese e caracterização de nanopartículas (i) a base de polímeros biocompatíveis (poli-láctico-co-glicólico, quitosana e policaprolactona); e (ii) a base de nanopartículas ferromagnéticas (Fe3O4@quitosana) contendo os RSNOs. O projeto ainda prevê estudos cinéticos de liberação térmica e fotoquímica de NO a partir dos nanomateriais preparados, a avaliação da citotoxicidade dos mesmos, incluindo a avaliação dos mecanismos de toxicidade, e aplicações dos materiais em plantas sob estresse abiótico. Espera-se contribuir na escalada de desenvolvimento de materiais biocompatíveis doadores de NO com grande impacto em aplicações biomédicas e em agricultura.
  • Universidade Federal do ABC - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022