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Propriedades ópticas e estruturais de elastômeros e fluidos complexos de interesse biológico

Processo: 11/13616-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2012 - 31 de julho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Antonio Martins Figueiredo Neto
Beneficiário:Antonio Martins Figueiredo Neto
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Cristiano Luis Pinto de Oliveira ; Nágila Raquel Teixeira Damasceno
Auxílios(s) vinculado(s):17/13541-0 - 21 Congresso Internacional de nutrição (IUNS-CIN), AR.EXT
17/13540-4 - Insulin resistance predicts atherogenic lipoprotein profile in non-diabetic subjects, PUB.ART
15/01391-9 - Efeito do comprimento da cadeia alquílica de moléculas de surfactantes na formação da fase liotrópica biaxial nemática, investigado por meio da microscopia óptica de luz polarizada, conoscopia e Espalhamento de Raios X em baixo-ângulo, AV.EXT
16/03488-2 - Espectroscopia de impedância de colóides magnéticos, AV.EXT
12/13304-5 - Estudo sobre novas fases liotrópicas nemáticas biaxiais e investigação das transições de fase uniaxiais-biaxial, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):15/20555-2 - Geração de segundo harmônico por partículas centrossimétricas de colóides magnéticos, BP.DR
13/09604-6 - Estudos estruturais e termodinâmicos de proteínas, surfactantes e complexos proteicos, BP.PD
13/13384-1 - Propriedades ópticas lineares e não-lineares de ferrofluidos: efeito do tamanho das nanopartículas, BP.MS
12/18028-6 - Propriedades ópticas e estruturais de lipoproteínas, BP.PD
Assunto(s):Química coloidal  Elastômeros  Óptica não linear  Colesterol 

Resumo

Fluidos Complexos (FCx) se constituem em materiais de grande interesse não apenas pelas suas características físico-químicas básicas, como, por exemplo, comportamentos coletivos de seus constituintes básicos, como também pelas inúmeras aplicações tecnológicas (sensores, dispositivos eletro-ópticos e vetores de drogas). Este projeto envolve três famílias de FCx, os cristais líquidos, os coloides magnéticos e alguns fluidos de interesse biológico, em particular as soluções de lipoproteínas humanas. Além delas, o projeto visa o estudo de elastômeros isotrópicos e liquido-cristalinos, com e sem a inclusão de nanopartículas magnéticas. O Projeto suportará parcialmente as linhas de pesquisa de dois sub-grupos do Grupo de Fluidos Complexos do IFUSP e o Grupo de Pesquisa da Profa. Dra. Nágila Raquel Teixeira Damasceno da Faculdade de Saúde Pública da USP. No que se refere aos cristais líquidos nosso estudo focalizará as propriedades físicas de transições de fase e seu comportamento crítico, a formulação de novas misturas liotrópicas que apresentem a fase nemática biaxial e suas propriedades ópticas não-lineares. Quanto aos coloides magnéticos, também denominados ferrofluidos, focalizaremos nossas pesquisas em suas propriedades ópticas não-lineares, em particular a absorção não-linear. Fenômenos como absorção de dois fótons e absorção de portadores livres serão investigados com a técnica de Varredura-Z em diferentes escalas de tempo. No que se refere aos fluidos de interesse biológico, o projeto focaliza o estudo nas propriedades ópticas e estruturais das lipoproteínas humanas de alta (HDL) e baixa (LDL) densidade. A análise dos resultados de difração e espalhamento de raios X em baixo-ângulo possibilitará a determinação estrutural dessas lipoproteínas em condições especiais de modificação in vivo e in vitro. Os experimentos de óptica servirão para determinar parâmetros físicos como, por exemplo, a difusividade térmica, o índice de refração e absorção não-lineares em diferentes condições das amostras. Um dos tipos de modificação das lipoproteínas a ser investigado é aquele da lipoproteína de baixa densidade humana eletronegativa, presente no plasma e que tem intensa atividade aterogênica. As dimensões das lipoproteínas, bem como sua distribuição de tamanhos, deverão ser investigadas. Além das investigações realizadas com as lipoproteínas separadas do plasma por ultracentrifugação será feita uma intervenção em pacientes com risco coronariano para avaliar a qualidade das suas lipoproteínas de baixa densidade durante a após a administração de suplementos com ômega-3, 6 e 9 isoladamente, em comparação ao placebo. Essa qualidade será avaliada por meio de medidas da resposta óptica não-linear das amostras por meio de técnicas de física da matéria condensada e, complementarmente, por meio de técnicas bioquímicas. Quanto aos elastômeros isotrópicos e liquido cristalinos focalizaremos nossos estudos nas características estruturais e mecânicas desses materiais. Em particular investigaremos elastômeros a base de celulose, em cuja matriz são colocados mesógenos, que impõem ao material características tanto de materiais maleáveis quanto liquido cristalinos. Investigaremos suas propriedades dinâmicas utilizando o espalhamento dinâmico de luz. Os sub-projetos constantes desta proposta que se integram em uma temática de investigação dos fluidos complexos são: 1. Estudo e caracterização físico-química e ferro-hidrodinâmica de ferrofluidos; 2. Estudo e caracterização físico-química de cristais líquidos; 3. Estudo e caracterização físico-químico-biológica de fluidos de interesse biológico, em particular as componentes do colesterol (LDL, HDL, e frações); 4. Impacto do consumo de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 na LDL e HDL; 5. Biofísica estrutural de complexos biológicos; 6. Estudo e caracterização físico-química de elastômeros. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pós-doutorado em biofísica com Bolsa da FAPESP 
Academia Brasileira de Ciências empossa novos membros 
Academia Brasileira de Ciências elege novos membros 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
Alternativas de uma fibra vegetal 

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BATALIOTO, F.; FIGUEIREDO NETO, A. M.; BARBERO, G. Random Energy Barrier Model for AC Electrode Conductivity. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 11, p. 6650-6654, MAR 21 2019. Citações Web of Science: 0.
GONCALVES, E. S.; FONSECA, R. D.; DE BONI, L.; FIGUEIREDO NETO, A. M. Tuning hyper-Rayleigh scattering amplitude on magnetic colloids by means of an external magnetic field. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 35, n. 11, p. 2681-2689, NOV 1 2018. Citações Web of Science: 1.
AKPINAR, EROL; YURDAKUL, SINAN; FIGUEIREDO NETO, ANTONIO MARTINS. Comparison between lyotropic cholesteric phase behavior with partly fluorinated surfactants and their exact hydrogenated counterparts. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 259, p. 239-248, JUN 1 2018. Citações Web of Science: 2.
ESPINOSA, D. H. G.; OLIVEIRA, C. L. P.; FIGUEIREDO NETO, A. M. Influence of an external magnetic field in the two-photon absorption coefficient of magnetite nanoparticles in colloids and thin films. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 35, n. 2, p. 346-355, FEB 1 2018. Citações Web of Science: 3.
PRUPER DE FREITAS, MARIA CAMILA; ESTEVEZ FERNANDEZ, DIANA GABRIELA; COHEN, DANIELLE; FIGUEIREDO-NETO, ANTONIO MARTINS; MARANHAO, RAUL CAVALCANTE; TEIXEIRA DAMASCENO, NAGILA RAQUEL. Oxidized and electronegative low-density lipoprotein as potential biomarkers of cardiovascular risk in obese adolescents. Clinics, v. 73, 2018. Citações Web of Science: 0.
DE LIMA, PATRICIA AZEVEDO; PRUDENCIO, MARIANA BALDINI; MURAKAMI, DANIELA KAWAMOTO; DE BRITO SAMPAIO, LETICIA PEREIRA; FIGUEIREDO NETO, ANTONIO MARTINS; TEIXEIRA DAMASCENO, NAGILA RAQUEL. Effect of classic ketogenic diet treatment on lipoprotein subfractions in children and adolescents with refractory epilepsy. NUTRITION, v. 33, p. 271-277, JAN 2017. Citações Web of Science: 6.
CARTOLANO, FLAVIA DE C.; DIAS, GABRIELA D.; DE FREITAS, MARIA C. P.; FIGUEIREDO NETO, ANTONIO M.; DAMASCENO, NAGILA R. T. Insulin Resistance Predicts Atherogenic Lipoprotein Profile in Nondiabetic Subjects. JOURNAL OF DIABETES RESEARCH, 2017. Citações Web of Science: 7.
OLIVEIRA-FILHO, A. G.; AKPINAR, E.; REIS, D.; FIGUEIREDO NETO, A. M. On the coexistence of uniaxial nematic phases in the lyotropic mixture sodium dodecyl sulphate/1-decanol/D2O. MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTALS, v. 657, n. 1, p. 1-5, 2017. Citações Web of Science: 0.

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