Abstract: Nos últimos anos, os materiais compósitos vêm expandindo, cada vez mais, sua aplicação em diversos segmentos, e em especial, os materiais compósitos poliméricos reforçados com fibra de carbono, demonstram ser um material estrutural de elevado desempenho que combina baixa massa específica e estabilidade mecânica. A produção de fibra de carbono, utilizando a poliacrilonitrila como precursor, possui diversas etapas em sequência: polimerização, fiação, estabilização térmica, carbonização e tratamento superficial. Em função da elevada duração e da importância das reações que ocorrem durante a estabilização, esta é considerada a etapa mais crítica do processo, na qual ocorre a formação do anéis aromáticos que influenciam diretamente na estrutura final da fibra de carbono e, consequentemente, na qualidade deste material. Visando otimizar o desenvolvimento deste material, bem como obter a redução do custo de produção, o presente trabalho realizou a modelagem computacional da etapa de estabilização térmica utilizando algoritmos inteligentes. Para obter o modelo, foi realizada uma prévia análise qualitativa utilizando as variáveis de processo e de qualidade dos materiais envolvidos na produção destas fibras. Esta análise inicial utilizou Mapas Auto-Organizáveis, a qual baseia-se em um treinamento não-supervisionado desta rede neural artificial. Posteriormente, foi utilizado treinamento supervisionado em uma rede neural feed-forward com retropropagação (backpropagation) para a análise quantitativa. A partir destas análises, foi possível simular a etapa de estabilização térmica de uma planta, em escala laboratorial, de produção de fibra de carbono, obtendo-se resultados com erros relativos de 2,98±0,01% e 2,48±0,02% para os parâmetros de Densidade Volumétrica e do Índice de Conversão por Espectrometria por Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), quando comparados com os resultados experimentais.

Palavras-Chave: graphite; production; mechanical properties; stability; thermal testing; stabilization; calorimetry; organic nitrogen compounds; composite materials; polymerization; nitriles; neural networks; artificial intelligence; algorithms; compactification

TERRA, BRUNA M. Caracterização da etapa de estabilização do processo produtivo de fibra de carbono a partir de poliacrilonitrila utilizando algoritmos inteligentes. Orientador: Roberto Navarro de Mesquita. 2021. 86 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-23062021-144310. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32246. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O câncer de mama é a segunda maior causa de mortalidade no mundo. Os tumores HER2 positivos ocorrem em 20 a 30% dos casos de câncer de mama e podem ser caracterizados como sendo o segundo pior prognóstico em relação aos demais subtipos. Constitui um indicador de comportamento clínico mais agressivo e com pior resposta às terapêuticas convencionais. Nesse contexto, o desenvolvimento de técnicas de imagem não invasivas utilizando anticorpos monoclonais (AcM) é um campo em rápido desenvolvimento. Devido à elevada afinidade pelo receptor HER2, o AcM humanizado trastuzumabe tem sido alvo de estudos de radiomarcação com o intuito de radioimunodiagnóstico (RID) e radioimunoterapia (RIT). Levando-se em consideração a possível influência dos agentes quelantes bifuncionais, da razão molar anticorpo:quelante e dos radionuclídeos, nas propriedades físico-químicas e biológicas do radioimunoconjugado (RIC), este trabalho teve por objetivo desenvolver e comparar o potencial teranóstico do trastuzumabe-DTPA-111In e do trastuzumbe-DOTA-177Lu. Os resultados evidenciaram que os diferentes agentes quelantes, razões molares e radionuclídeos não influenciaram nas seguintes propriedades: integridade e estabilidade dos imunoconjugados; processo de radiomarcação e estabilidade dos RICs, estabilidade em soro, ligação às proteínas séricas, internalização e imunorreatividade. Em contrapartida, observou-se influência no caráter lipofílico dos RICs, na ligação às células que expressam receptores HER2, no perfil de biodistribuição e na captação tumoral. Estes dados permitem concluir que, em nível nacional, o trastuzumabe-DTPA-111In e o trastuzumabe-DOTA-177Lu é um par teranóstico com potencial aplicação em futuros estudos clínicos (RID e RIT) de cânceres que superexpressam receptores de HER2, em especial, o câncer de mama.

Palavras-Chave: neoplasms; mammary glands; tumor cells; irradiation procedures; indium 111; lutetium 177; radioisotopes; radiopreservation; monoclonal antibodies; chemotherapy; drugs; injection; patients; clone cells; hybridomas; radioimmunoscintigraphy; radioimmunotherapy; radioimmunodetection; biological recovery; chelating agentes; stability; testing; in vitro; in vivo; animal tissues; rats

MIRANDA, ANA C.C. Desenvolvimento de radioimunoconjugados como agentes teranósticos baseados no anticorpo monoclonal anti-HER2 (trastuzumabe) : influência dos agentes quelantes e dos radionuclídeos nas propriedades biológicas. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. 2020. 165 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-23062021-162032. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32247. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os polímeros têm sido usados em áreas diferentes, como indústrias automotivas, eletrônicas e de construção civil. A poliamida 6 (PA 6) é um dos principais plásticos de engenharia com aplicações em diversas áreas produtivas, devido as suas propriedades térmicas, mecânicas e a estabilidade dimensional. O objetivo principal deste trabalho foi estudar a potencialidade do uso do dióxido de silício coloidal (SiO2) como carga em substituição ao talco, estudando o efeito da radiação ionizante em suas propriedades. O SiO2 é uma substância amorfa com baixa densidade que tem potencial para ser usado como carga mineral em substituição ao talco na matriz da resina de PA 6. Atualmente o talco é a carga mineral mais utilizada pelas indústrias, por isto vem sofrendo redução de suas reservas ao longo dos anos. Este estudo foi desenvolvido a partir da preparação de um \"masterbeach\" de PA 6 com SiO2. Posteriormente, este \"masterbeach\" foi fracionado em diferentes porcentagens em uma matriz de PA 6. Os corpos de prova das amostras foram processados em uma extrusora dupla rosca, injetados e irradiados no acelerador de elétrons para estudar o efeito da radiação ionizante no compósito de PA 6 com diferentes porcentagens de SiO2. Assim sendo, as propriedades destes compósitos foram analisadas e comparadas com as propriedades das amostras de PA6 com talco. Os resultados mostraram que a utilização do SiO2 como carga para a poliamida 6 é tecnicamente viável, uma vez que suas propriedades foram semelhantes ao compósito de PA 6 com talco. A irradiação dos compósitos estudados apresentou melhorias principalmente nas propriedades térmicas e mecânicas.

Palavras-Chave: polyamides; silicon compounds; thermodynamic properties; mechanical properties; stability; talc; activation energy; fourier transform spectrometers; scanning electron microscopy; ionizing radiations; thermal gravimetric analysis

AMORIM, CAMILA A. Efeitos da radiação ionizante nas propriedades de compósitos de poliamida 6 com dióxido de silício coloidal (AEROSIL®). Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. 2017. 108 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07122017-094709. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28420. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Os métodos para o diagnóstico clínico de câncer de próstata incluem o toque retal e a dosagem do antígeno prostático específico (PSA). Entretanto, o nível de PSA encontra-se elevado em cerca de 20 a 30% dos casos relacionados a patologias benignas, o que resulta em falsos positivos e leva os pacientes a realização de biópsias desnecessárias. O antígeno de membrana prostático específico (PSMA), ao contrário, é sobre expresso no câncer de próstata e encontrado em baixos níveis em órgãos saudáveis. Em razão disso, estimulou-se o desenvolvimento de pequenas moléculas inibidoras do receptor de PSMA, que carreguem agentes de imagem ao tumor e que não sejam prejudicadas pela microvasculatura deste. Estudos recentes sugerem que o quelante HBED-CC contribui intrinsicamente para a ligação do peptídeo inibidor de PSMA baseado em ureia (Glu-ureia-Lys) ao grupo farmacofórico. Este trabalho descreve os estudos de otimização das condições de radiomarcação do PSMA-HBED-CC com 68Ga, utilizando sistema automatizado (módulo de síntese) e método não automatizado, buscando estabelecer uma condição adequada de preparação deste novo radiofármaco, com ênfase no rendimento da marcação e na pureza radioquímica do produto. Também objetivou avaliar a estabilidade do peptídeo radiomarcado em condições de transporte e estudar a distribuição biológica do radiofármaco em camundongos sadios. O estudo dos parâmetros de radiomarcação possibilitou definir um método não automatizado que resultou em alta pureza radioquímica (> 95%), sem a necessidade de purificação do radiomarcado. Já o método de marcação automatizado foi adaptado para utilizar módulo de síntese e software já disponíveis no IPEN, e também resultou em rendimento de síntese elevado (≥ 90%) e superior aos descritos em literatura, com a vantagem associada de maior controle do processo produtivo em atendimento aos requisitos de Boas Práticas de Fabricação. O estudo dos parâmetros de radiomarcação permitiu a obtenção do PSMA-HBED-CC-68Ga com atividade específica superior à utilizada em estudos clínicos publicados (≥ 140,0 GBq/μmol), com estabilidade suficientemente longa, que permitirá o transporte às clínicas para aplicação na obtenção de imagens diagnósticas. Os perfis de biodistribuição e farmacocinético do peptídeo radiomarcado foram compatíveis com os encontrados na literatura. Conclui-se que o PSMA-HBED-CC-68Ga, é uma importante ferramenta de diagnóstico do câncer de próstata por imagem PET, pode ser produzido tanto por método automatizado ou não automatizado, com alta pureza radioquímica, alto rendimento de síntese e estabilidade do radiofármaco.

Palavras-Chave: radiotherapy; neoplasms; prostate; diagnosis; gallium 68; peptides; labelled compounds; statistics; programming; radiopharmaceuticals; impurities; synthetic materials; stability; quality control; radioisotope scanning; computer-aided design

ALCARDE, LAIS F. Estudo de radiomarcação com gálio-68 do inibidor de PSMA baseado em ureia - avaliação comparativa de método automatizado e não automatizado. Orientador: Elaine Bortoleti de Araújo. 2016. 145 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-30112016-103604. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26945. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho, que teve como objetivo o estudo do uso de meio ativo com birrefringência termicamente induzida (BIT) de Nd:YAG em ressonadores dinamicamente estáveis, foi proposto o desenvolvimento de um ressonador dinamicamente estável em anel de alta potência com a utilização de módulos laser bombeados lateralmente por diodos comerciais e com compensação de BIT, obtendo-se 55,6 W de potência na operação em frequência única com saída polarizada no modo contínuo. Esta potência, é a maior para lasers em frequência única de Nd:YAG em um único ressonador. Um cristal de triborato de lítio (LBO) foi inserido no ressonador para melhorar as características espectrais do laser por mecanismos de perdas não lineares sendo verificada a supressão dos modos longitudinais adjacentes ao modo principal, com um único pico de frequência com largura de 29 MHz. Este laser foi construído utilizando-se módulos laser comerciais possibilitando a obtenção de um sistema laser de alta potência com saída em frequência única com um baixo custo. Foram obtidos também outros ressonadores lineares com os módulos: Um laser com alta qualidade de feixe e potência de saída de 30 W contínuos e linearmente polarizado com M2=1,08, com seu melhor fator de qualidade medido de 1,02 em 24,8 W, e utilizando-se dois módulos construiu-se um ressonador com e potência de saída de 76 W linearmente polarizados com M2=1,3 e 1,1 e 100,5 W de potência com M2=1,7 e 1,9 nas direções vertical e horizontal, respectivamente. As equações de Magni para os ressonadores dinamicamente estáveis lineares [1] foram aplicadas aos ressonadores com zonas conjuntas e novas expressões foram apresentadas. As equações para os ressonadores em anel de Silvestri et al. [2] foram aplicadas para os ressonadores em anel simétricos com um par de espelhos curvos e novas expressões foram apresentadas. Em especial, mostrou-se que a largura e a posição de seu intervalo de estabilidade podem ser ajustadas de maneira independente e contínua variandose apenas as distâncias do ressonador.

Palavras-Chave: polarization; optical properties; optical activity; solid state lasers; diode-pumped solid state lasers; thin films; light bulbs; electromagnetic pulses; neodymium; doped materials; aluminium oxides; ferrite garnets; yttrium compounds; heating systems; lenses; induction; stability; split-ring resonators; birefringence; refraction

BERECZKI, ALLAN. Ressonadores dinamicamente estáveis de com meio ativo birrefringente de Nd:YAG. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. 2021. 123 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-08092021-100924. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32284. Acesso em: $DATA.

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