Reposiório IPEN: Recent submissions

  • IPEN-DOC 24353

    MONTEIRO, PAULO H.S.; SOUZA, THIAGO F. de; MORETTI, MARIA L.; RESENDE, MARIANGELA R.; MENGATTI, JAIR ; LIMA, MARIANA da C.L. de; SANTOS, ALLAN O.; RAMOS, CELSO D.. SPECT/CT with radiolabeled somatostatin analogues in the evaluation of systemic granulomatous infections / SPECT/CT com análogos radiomarcados de somatostatina na avaliação de infecções granulomatosas sistêmicas. Radiologia Brasileira, v. 50, n. 6, p. 378-382, 2017. DOI: 10.1590/0100-3984.2016.0076

    Abstract: Objective: To evaluate SPECT/CT with radiolabeled somatostatin analogues (RSAs) in systemic granulomatous infections in comparison with gallium-67 (67Ga) citrate scintigraphy. Materials and Methods: We studied 28 patients with active systemic granulomatous infections, including tuberculosis, paracoccidioidomycosis, pneumocystosis, cryptococcosis, aspergillosis, leishmaniasis, infectious vasculitis, and an unspecified opportunistic infection. Of the 28 patients, 23 had started specific treatment before the study outset. All patients underwent whole-body SPECT/CT imaging: 7 after injection of 99mTc-EDDA-HYNIC-TOC, and 21 after injection of 111In-DTPA-octreotide. All patients also underwent 67Ga citrate imaging, except for one patient who died before the 67Ga was available. Results: In 20 of the 27 patients who underwent imaging with both tracers, 27 sites of active disease were detected by 67Ga citrate imaging and by SPECT/CT with an RSA. Both tracers had negative results in the other 7 patients. RSA uptake was visually lower than 67Ga uptake in 11 of the 20 patients with positive images and similar to 67Ga uptake in the other 9 patients. The only patient who did not undergo 67Ga scintigraphy underwent 99mTc-EDDA-HYNIC-TOC SPECT/CT-guided biopsy of a lung cavity with focal RSA uptake, which turned to be positive for aspergillosis. Conclusion: SPECT/CT with 99mTc-EDDA-HYNIC-TOC or 111In-DTPA-octreotide seems to be a good alternative to 67Ga citrate imaging for the evaluation of patients with systemic granulomatous disease.

    Palavras-Chave: biomedical radiography; computerized tomography; gallium 67; patients; positron computed tomography; technetium 99; tuberculosis

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  • IPEN-DOC 24352

    METAIRON, SABRINA ; ZAMBONI, CIBELE B. ; GIOVANNI, DALTON N. da S. ; SUZUKI, MIRIAM F. ; BUENO JUNIOR, CARLOS R.; RIZZUTTO, MARCIA de A.. Iron determination in whole blood samples of dystrophic mouse strains using X-Ray fluorescence spectrometry. Journal of Musculoskeletal Disorders and Treatment, v. 03, n. 02, p. 1-5, 2017. DOI: 10.23937/2572-3243.1510039

    Abstract: Several diseases can be monitored by assessing the variation of specific ion concentration in body fluids. This study proposes an alternative analysis, based on the X-ray fluorescence spectrometry technique, for the investigation of iron (Fe concentration determination) in whole blood of the dystrophic animal models. We performed blood analyses from three different strains with Muscular Dystrophy (Dmdmdx/ J, SJL/J and A/J) and from healthy (C57BL/6J) mice strain adopted as the control group. The results emphasize that iron levels in whole blood male samples of SJL/J and A/J are significantly higher. Related to the gender for Dmdmdx/J and SJL/J mouse strains the comparison emphasizes that iron level increase for males. The study of Fe behavior in whole blood mice samples with muscular dystrophy contributes to its diagnosis, providing a better understanding of this disease.

    Palavras-Chave: x radiation; fluorescence spectroscopy; iron; x-ray fluorescence analysis; blood; mice

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  • IPEN-DOC 24349

    GONZALEZ-PEREZ, GIOVANNI ; LUGAO, ADEMAR B. . Influence of pH to Increase grafting degree into fluoropolymers. Open Journal of Polymer Chemistry, v. 07, n. 03, p. 43-56, 2017. DOI: 10.4236/ojpchem.2017.73004

    Abstract: Poly(ethylene-alt-tetra-fluoroethylene (ETFE) and poly(tetrafluoroethylene-cohexafluoropropylene) (FEP) were pre-irradiated under air using a Co60 gamma source to graft styrene at low pH. Grafting copolymers were tuned by study of different parameters (monomer, reaction time, temperature, and pH with addition of sulfuric acid (H2SO4)). The maximum degree of grafting was 80% and 40% for ETFE and FEP respectively at dose 2 kGy. Influence of low pH in grafting degree by adding sulfuric acid was studied. Grafting degree was examined by infrared (FTIR-ATR), differential scanning calorimetry (DSC) and swelling behavior analysis after sulfonation process.

    Palavras-Chave: polymers; ethylene; propylene; copolymerization; copolymers; graft polymers; cobalt 60; gamma sources

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  • IPEN-DOC 24348

    AMATO-LOURENCO, LUIS F.; SAIKI, MITIKO ; SALDIVA, PAULO H.N.; MAUAD, THAIS. Influence of air pollution and soil contamination on the contents of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in vegetables grown in urban gardens of Sao Paulo, Brazil. Frontiers in Environmental Science, v. 05, n. 77, p. 1-8, 2017. DOI: 10.3389/fenvs.2017.00077

    Abstract: Urban community gardens (UCGs) have become prevalent worldwide and play a significant role in strengthening the sustainability of urban food systems. Although UCGs provide multiple benefits to society, the extent to which vegetables grown in them are contaminated by chemical compounds derived from airborne fallout or soil contamination is unclear. We evaluated the influence of both air pollution and the contamination of garden soil beds on the contents of 16 PAHs in the edible tissues of spinach and collard green. The PAH contents were quantified using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS-EI). The concentrations of PAHs in both the vegetables grown in the vessels and in the soil of the UCGs were <0.1 μg kg−1. The total concentrations of the 16 priority PAHs in the soil beds ranged from 132.94 to 410.50 μg kg−1. These levels were lower than those that have been reported from other urban areas. Principal Component Analysis resulted in two components indicating that traffic-derived emissions are the main sources of PAHs in the soil. The first component represented the compounds with higher molecular weights and had a moderate loading for the fine fraction of the soil (clay) (0.63). The second component showed a high loading for silt (0.97), including those PAHs with lower molecular weights. Our data show that spinach and collard greens do not accumulate significant PAH concentrations on their leaves over 45-day periods, whether they are raised in controlled soil or in local beds.

    Palavras-Chave: urban areas; air pollution; environment; soils; pollution control; polycyclic aromatic hydrocarbons; vegetables; horticulture; food; production

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  • IPEN-DOC 24344

    IKEGAMI, AMANDA ; TEIXEIRA, LUIZ F.S. ; BRAGA, MARINA S.; DIAS, MATHEUS H. dos S.; LOPES, EDUARDO C.; BELLINI, MARIA H. . Knockdown of NF-κB1 by shRNA inhibits the growth of renal cell carcinoma in vitro and in vivo. Oncology Research, v. 26, n. 5, p. 743-751, 2018. DOI: 10.3727/096504017X15120379906339

    Abstract: Renal cell carcinoma (RCC) accounts for approximately 2-3% of human malignancies and is the most aggressive among urologic tumors. Biological heterogeneity, drug resistance and chemotherapy side effects are the biggest obstacles to the effective treatment of RCC. The NF-кB transcription factor is one of several molecules identified to be responsible for the aggressive phenotype of this tumor. In the past decade, several studies have demonstrated the activation of NF-kB in RCC, and many implicated NF- κB1 (p50) as an important molecule in tumor progression and metastasis. In the present study, a lentivirus was used to deliver shRNA targeting NF-κB1 into mouse renal cell carcinoma (Renca) cells. It was determined that the knockdown of the NF-κB1 gene led to a reduction in cell proliferation and late apoptosis/necrosis in vitro. Flow cytometry analysis demonstrated G2/M arrest in the cells. In addition, immunoblotting analysis revealed a significant increase in cyclin B1 and Bax. In vivo experiments showed that Renca-shRNA-NF-кB1 cells have significantly diminished tumorigenicity. Moreover, immunohistochemical analysis revealed an increase in necrotic areas of Renca-shRNANF- кB1 tumors. Thus, this study indicates that downregulation of NF-кB1 can suppress RCC tumorigenesis by inducing late apoptosis/necrosis. Therefore, NF-кB1 may be a potential therapeutic target for RCC.

    Palavras-Chave: kidneys; carcinomas; cell cultures; cell proliferation; rna; immunity

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  • IPEN-DOC 24343

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; LINHARES, HORACIO M.S.M.D.; PERAL, INMA; BALDOCHI, SONIA L. ; RANIERI, IZILDA M. ; TURRILLAS, XAVIER; MARTINEZ, LUIS G. . Insights into the local structure of Tb-doped KY3F10 nanoparticles from Synchrotron X‑ray Diffraction. ACS Omega, v. 02, n. 08, p. 5128-5136, 2017. DOI: 10.1021/acsomega.7b00668

    Abstract: Pure and Tb-doped nanocrystalline KY3F10 specimens were synthesized by coprecipitation, and portions of the samples underwent further heat treatment at 600 °C in a fluorinated atmosphere. Synchrotron X-ray diffraction patterns acquired at 30 keV allowed to determine both long- and shortrange ordered structures by Rietveld and pair distribution function (PDF) analyses, respectively. PDF examination of the as-synthesized sample allowed to discern a slight deviation from the basic cubic building unit because the Y−F bond lengths could be explained in S.G. I4/mmm with cell parameters a = 8.1520(9) Å and c = 11.5876(29) Å, whereas Rietveld analysis could equally well fit both the cubic and tetragonal descriptions for the heat-treated specimens. Also, PDF revealed that the as-synthesized sample exhibited less structural coherence than the heattreated one.

    Palavras-Chave: doped materials; nanoparticles; x-ray diffraction; nanocrystals; synchrotrons

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  • IPEN-DOC 24342

    GARCIA, VANESSA S.G. ; MATSUSHITA, EDUARDO T.D.; MESQUITA, LETICIA C.A. ; FAVARO, DEBORAH I.T. ; BORRELY, SUELI I. . Water quality and ecotoxicity assessment in surface waters from Cubatão River and surroundings, São Paulo, Brazil. Journal of Water Resource and Protection, v. 09, n. 12, p. 1510-1525, 2017. DOI: 10.4236/jwarp.2017.912096

    Abstract: The monitoring of water bodies means the attempt of protecting vulnerable groups of organisms inhabiting streams and rivers. Industrial and domestic discharges may worsen the water quality and affect biological balance, structure and the functioning of the ecosystem. Cubatão City, is one of the largest industrial centers in Brazil and in Latin America, where the constant discharge of effluents into Cubatão River and its tributaries caused a degradation scenario in the hydrographic basin of the region. The objective of this study was to evaluate the acute and chronic effects of surface water from Cubatão River and two of its tributaries (Perequê and Pilões) by ecotoxicological assays. In addition, physical chemical parameters were analyzed. Ceriodaphnia dubia and Vibrio fischeri were exposed-organisms during the studied period. The study was conducted between 2010 and 2011 in four campaigns and nine sites along the basin of Cubatão River. The ecotoxicity was measured by Vibrio fischeri bioluminescence, EC50 values ranging from 31.25% to 71.61%. In contrast, based on a bioequivalence t-test statistical analysis, the results obtained with Ceriodaphnia dubia revealed no toxicity in the sampling sites. A critical analysis of raw data of luminescence was carried out showing higher values during the 2nd campaign. From the numbers obtained for physical- chemical parameters P5 was far the worst due to chlorides, hardness and conductivity. From the Pearson correlation analysis carried out with toxicity to V. fischeri and the physical chemical parameters, the dissolved oxygen in water resulted in a moderate positive correlation. Sediment contamination was also demonstrated in the region.

    Palavras-Chave: water; water quality; toxicity; surfaces; chronic exposure; chronic exposure; ecosystems; environmental impacts; environment

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  • IPEN-DOC 24338

    NUNES, ROBERTA M. ; COSTA, DAMARIS ; ORTIZ, NILCE . The use of eucalyptus activated biocarbon for water treatment-adsorption processes. American Journal of Analytical Chemistry, v. 8, n. 8, p. 515-522, 2017. DOI: 10.4236/ajac.2017.88037

    Abstract: A biocarbon after activation process showed the removal percentage of 92% of methylene blue in solution, the equilibrium parameter—RL value was in the interval from 0 to 1, with 46% of surface coverage degree. The Freundlich constant (n) was higher than 1 as an indication of the physical adsorption process. The Radlich-Peterson calculations obtained the higher R2 value which g constant near 1, a high similarity with Langmuir model. Temkin constant B1 was a positive indication of endothermic process. All calculations provided favorable results for the use of activated biocarbon for dye removing and possible for other organic substances.

    Palavras-Chave: carbon; methylene blue; eucalyptuses; metals; toxic materials; pollution; adsorption; water pollution

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  • IPEN-DOC 24336

    CASTRO, LILIANA ; MOREIRA, EDSON G. ; VASCONCELLOS, MARINA B.A. . Use of INAA in the homogeneity evaluation of a bovine kidney candidate reference material. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 311, n. 2, p. 1291-1298, 2017. DOI: 10.1007/s10967-016-4998-8

    Abstract: Instrumental neutron activation analysis was used to evaluate the between bottle homogeneity and the minimum sample intake of a bovine kidney candidate reference material. The mass fractions of ten inorganic constituents were determined, obtaining satisfactory homogeneity results for all of them. Statistical analysis of the results was performed using a one way analysis of variance and multivariate techniques were applied as complementary techniques, confirming the usefulness of these techniques for homogeneity assessment.

    Palavras-Chave: calibration standards; cattle; food processing; inorganic compounds; kidneys; meat; neutron activation analysis; brazil

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  • IPEN-DOC 24334

    BARBOSA, HELLIOMAR P.; SILVA, IVAN G.N.; FELINTO, MARIA C.F.C. ; TEOTONIO, ERCULES E.S.; MALTA, OSCAR L.; BRITO, HERMI F.. Photoluminescence of single-phased white light emission materials based on simultaneous Tb3+, Eu3+ and Dy3+ doping in CaWO4 matrix. Journal of Alloys and Compounds, v. 696, p. 820-827, 2017. DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.11.378

    Abstract: The triply-doped xTb3þ/xEu3þ/xDy3þ CaWO4 (x: 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 mol%) nanomaterials were prepared at room temperature by a coprecipitation method. The luminescence materials were characterized by X-ray powder diffraction (XPD), thermal analysis (TG), infrared absorption spectroscopy (FTIR) and UV excited photoluminescence. The prepared powder phosphors are single-phase scheelite structure with porous morphology and particle sizes around 11 nm. The materials display white color from cool to the warm white, under UV excitation, as a result of the intraconfigurational 4f transitions from trivalent rare earth ions. The non-radiative energy transfer processes from the O/Wand O/Eu LMCT as well as the 4f8/4f75d1 states to the intraconfigurational 4f excited levels of rare earth ions and simultaneous emissions from the 4F9/2 (Dy3þ)/5D4 (Tb3þ)/5D1,5D0 (Eu3þ) emitter levels are reported. Furthermore, CIE parameters and the color correlated temperature (CCT) are discussed in order to characterize the color emission. Based on the results, these luminescence materials may be potential candidates for white light emitting diodes and solid-state lighting.

    Palavras-Chave: rare earths; alkaline earth metals; light sources; emission; photon emission; charged particles; emission spectra; doped materials; photoluminescence

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  • IPEN-DOC 24333

    BAPTISTA, MAURICIO S.; CADET, JEAN; DI MASCIO, PAOLO; GHOGARE, ASHWINI A.; GREER, ALEXANDER; HAMBLIN, MICHAEL R.; LORENTE, CAROLINA; NUNEZ, SILVIA C.; RIBEIRO, MARTHA S. ; THOMAS, ANDRES H.; VIGNONI, MARIANA; YOSHIMURA, TANIA M. . Type I and type II photosensitized oxidation reactions: guidelines and mechanistic pathways. Photochemistry and Photobiology, v. 93, n. 4, p. 912-919, 2017. DOI: 10.1111/php.12716

    Abstract: Here, 10 guidelines are presented for a standardized definition of type I and type II photosensitized oxidation reactions. Because of varied notions of reactions mediated by photosensitizers, a checklist of recommendations is provided for their definitions. Type I and type II photoreactions are oxygen-dependent and involve unstable species such as the initial formation of radical cation or neutral radicals from the substrates and/or singlet oxygen (O-1(2) (1)Delta(g)) by energy transfer to molecular oxygen. In addition, superoxide anion radical (O-2(.-)) can be generated by a charge-transfer reaction involving O-2 or more likely indirectly as the result of O-2(.)- mediated oxidation of the radical anion of type I photosensitizers. In subsequent reactions, O-2(.-) may add and/or reduce a few highly oxidizing radicals that arise from the deprotonation of the radical cations of key biological targets. O-2(.-) can also undergo dismutation into H2O2, the precursor of the highly reactive hydroxyl radical ((OH)-O-.) that may induce delayed oxidation reactions in cells. In the second part, several examples of type I and type II photosensitized oxidation reactions are provided to illustrate the complexity and the diversity of the degradation pathways of mostly relevant biomolecules upon one-electron oxidation and singlet oxygen reactions.

    Palavras-Chave: oxidation; biological effects; photosensitivity; superoxide radicals; anions

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  • IPEN-DOC 24332

    BAPTISTA, ALESSANDRA ; SABINO, CAETANO P. ; NUNEZ, SILVIA C.; MIYAKAWA, WALTER; MARTIN, AIRTON A.; RIBEIRO, MARTHA S. . Photodynamic damage predominates on different targets depending on cell growth phase of Candida albicans. Journal of Photochemistry & Photobiology, B: Biology, v. 177, p. 76-84, 2017. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2017.10.013

    Abstract: Photodynamic inactivation (PDI) has been reported to be effective to eradicate a wide variety of pathogens, including antimicrobial-resistant microorganisms. The aim of this study was to identify the potential molecular targets of PDI depending on growth phase of Candida albicans. Fungal cells in lag (6 h) and stationary (48 h) phases were submitted to PDI mediated by methylene blue (MB) combined with a (662 +/- 21) nm-LED, at 360 mW of optical power. Pre-irradiation time was 10 min and exposure times were 12 min, 15 min and 18 min delivering radiant exposures of 129.6 J/cm(2), 162 J/cm(2) and 194.4 J/cm(2), respectively, on a 24-well plate of about 2 cm(2) at an irradiance of 180 mW/cm(2). Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force spectroscopy (AFS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were employed to evaluate the photodynamic effect in young and old fungal cells following 15 min of irradiation. Morphological analysis revealed wrinkled and shrunk fungal cell membrane for both growth phases while extracellular polymeric substance (EPS) removal was only observed for old fungal cells. Damaged intracellular structures were more pronounced in young fungal cells. The surface nanostiffness of young fungal cells decreased after PDI but increased for old fungal cells. Cellular adhesion force was reduced for both growth phases. Fungal cells in lag phase predominantly showed degradation of nucleic acids and proteins, while fungal cells in stationary phase showed more pronounced degradation of polysaccharides and lipids. Taken together, our results indicate different molecular targets for fungal cells in lag and stationary growth phase following PDI.

    Palavras-Chave: fungal diseases; antibiotics; candida; adhesives; atomic force microscopy; spectroscopy; fourier transform spectrometers; flexibility; ultrastructural changes

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  • IPEN-DOC 24330

    ALMEIDA JUNIOR, JOSE H.; ORNAGHI JUNIOR, HEITOR L.; LORANDI, NATALIA; MARINUCCI, GERSON ; AMICO, SANDRO. On creep, recovery, and stress relaxation of carbon fiber-reinforced epoxy filament wound composites. Polymer Engineering and Science, v. 58, n. 10, p. 1837-1842, 2018. DOI: 10.1002/pen.24790

    Abstract: This work encompasses an analytical procedure and experimental tests for the study of creep/recovery, stress relaxation, and viscoelastic behavior, focusing on the glassy state, of carbon fiber-reinforced epoxy filament wound composites of distinct fiber orientation: [0]4, [30]4, and [60]4. The laminate with longitudinally aligned fibers did not show significant creep and its storage modulus was the highest in comparison to the other angles. Both creep and recovery responses were studied based on a Weibull distribution approach at two stress levels (2 and 5 MPa) and the results were found more comprehensive for the highest level. Stress relaxation modulus was calculated using 1% strain and decreased with the fiber orientation angle. The results were corroborated by those of isothermal tests based on non-linear regression.

    Palavras-Chave: composite materials; stress relaxation; metals; creep; carbon fibers

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  • IPEN-DOC 24322

    ZEN, HELOISA A. ; LUGAO, ADEMAR B. . Effect of clay incorporation in the dimensional stability of FKM nanocomposite. Revista Matéria, v. 22, n. 2, 2017. DOI: 10.1590/S1517-707620170002.0178

    Abstract: In this work was studied the effect of nanoparticle incorporation in the dimensional stability of elastomer matrix. To avoid excessive swelling and consequently dimensional instability in the films, crosslinking has been shown to be an efficient and simple method for achieve the reducing membrane swelling and improving mechanical stability. The elastomer used was a fluorinated type, with 70% of fluor in its composition and commercial clay (Cloisite®) was the nanofiller used. The nancomposites with 0.5, 1 or 2% (wt%) of nanoclay were prepared in a open two roll mill. The fluoroelastomer was a type of Viton® (DuPont) which has low fuel permeation and suitable for use as sealant mainly for o-ring production. The incorporation of clay in the polymer matrix aimed to avoid excessive swelling and to maintain the material dimensional stability. The nanocomposites were characterized by stress–strain test to evaluated elongation and tension at break, by rheometry to analyzed maximum and minimum torques, and degree of swelling to follow dimensional size modification of nanocomposites films. There were a decreasing of the elongation at break and of degree of swelling values what can be correlated to an increase of crosslinking, and consequently formation of a networking in the nanocomposites matrix in the films evaluated

    Palavras-Chave: nanocomposites; clays; silicate minerals; elastomers; fluorine; polymerization

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  • IPEN-DOC 24321

    YOKAICHIYA, FABIANO; SCHMIDT, CHRISTIAN; STORSBERG, JOACHIM; VOLLRATH, MONT K.; ARAUJO, DANIELE R. de; KENT, BEN; CLEMENS, DANIEL; WINGERT, FRIEDRICH; FRANCO, MARGARETH K.K.D. . Effects of doxorubicin on the structural and morphological characterization of solid lipid nanoparticles (SLN) using small angle neutron scattering (SANS) and small angle X-ray scattering (SAXS). Physica B: Condensed Matter, v. 551, p. 191-196, 2018. DOI: 10.1016/j.physb.2017.12.036

    Abstract: Cancer is still a major public health problem. Leaving detection of early stages of tumors and other issues aside, minimizing unwarranted side effects, for example after clinical usage of a liposomal anticancer drug doxorubicin (Dox) formulation, is an unmet clinical problem and the focus of many studies. Using compounds typically used in the preparation of food and/or cosmetics to prepare drug carrier systems, we observed that sodium tetradecyl sulfate (STS) containing and soybean-oil based carriers are more efficient in reducing the viability of HeLa cells tumor cells in comparison to their respective counterparts. Here, we probe the doxorubicin (Dox) loading on structural properties of either soybean oil or coconut oil (Mygliol 812) formulations. Small angle neutron scattering (SANS) assays were performed using V16 instrument at Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) at 25, 37 and 40 C with two or 11m distance between detector and sample to assess a wide range in scattering vector Q. Combined with previous measurement using small angle X-ray scattering (SAXS), our results show that the Dox has different influence in the surface structure of the solid lipid nanoparticles (SLN) and also affects the fractality in the vesicle aggregates when the concentration of the drug is altered, for Mygliol and soybean oil SLN drug delivery carrier systems.

    Palavras-Chave: doxorubicin; drug delivery; hela cells; nanoparticles; neoplasms; neutron diffraction; small angle scattering; sodium sulfates; solids; soybean oil; soybean oil; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 24320

    SUZUKI, SELLY S. ; GARCEZ, AGUINALDO S.; REESE, PATRICIA O.; SUZUKI, HIDEO; RIBEIRO, MARTHA S. ; MOON, WON. Effects of corticopuncture (CP) and low-level laser therapy (LLLT) on the rate of tooth movement and root resorption in rats using micro-CT evaluation. Lasers in Medical Science, v. 33, n. 4, p. 811-821, 2018. DOI: 10.1007/s10103-017-2421-5

    Abstract: The aim of this study was to compare the rate of tooth displacement, quantity of root resorption, and alveolar bone changes in five groups: corticopuncture (CP), low-level laser therapy (LLLT), CP combined with LLLT (CP + LLLT), control (C), and negative control (NC). A total of 60 half-maxilla from 30 male Wistar rats (10 weeks old) were divided randomly into five groups: three (CP, LLLT, and CP + LLLT) test groups with different stimulation for accelerated-tooth-movement (ATM), one control (C) group, and one negative control (NC) group with no tooth movement. Nickel-titanium coil springs with 50 g of force were tied from the upper left and right first molars to micro-implants placed behind the maxillary incisors. For the CP and CP + LLLT groups, two perforations in the palate and one mesially to the molars were performed. For the LLLT and CP + LLLT groups, GaAlAs diode laser was applied every other day for 14 days (810 nm, 100 mW, 15 s). The tooth displacements were measured directly from the rat’s mouth and indirectly from microcomputer (micro-CT) tomographic images. Bone responses at the tension and compression sites and root resorption were analyzed from micro-CT images. The resulting alveolar bone responses were evaluated by measuring bone mineral density (BMD), bone volume fraction (BV/TV), and trabecular thickness (TbTh). Root resorption crater volumes were measured on both compression and tension sides of mesial and distal buccal roots. The tooth displacement in the CP + LLLT group was the greatest when measured clinically, followed by the CP, LLLT, and control groups (C and NC), respectively (p <0.05). The tooth movements measured from micro-CT images showed statistically higher displacement in the CP and CP + LLLT groups compared to the LLLT and control groups. The BMD, BV/TV, and TbTh values were lower at the compression side and higher at the tension side for all three test groups compared to the control group. The root resorption crater volume of the distal buccal root was higher in the control group, followed by CP, LLLT, and CP + LLLT, mostly at the compression site. Combining corticopuncture and low-level laser therapy (CP + LLLT) produced more tooth displacement and less root resorption at the compression side. The combined technique also promoted higher alveolar bone formation at the tension side.

    Palavras-Chave: dentistry; teeth; laser radiation; low level counting; bone tissues; surgery; oral cavity

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  • IPEN-DOC 24319

    SOUZA, LETICIA L. de ; OLIVEIRA NETO, ALMIR ; FORBICINI, CHRISTINA A.L.G. de O. . Direct oxidation of ethylene glycol on PtSn/C for application in alkaline fuel cell. International Journal of Electrochemical Science, v. 12, n. 12, p. 11855-11874, 2017. DOI: 10.20964/2017.12.57

    Abstract: PtSn/C electrocatalysts with different molar ratios were synthesized by borohidrate process for glycol ethylene oxidation. All electrocatalysts were, also, characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electronic microscopy (TEM), attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIRS), energy dispersive X-ray (EDX), while the electrochemical activities of those materials were evaluated by cyclic voltammetry, chronoamperometry and polarization curves in Direct Ethylene Glycol Alkaline Fuel Cells (DEGAFC). TEM results for PtSn/C electrocatalysts showed crystallite size of 4 nm. The curves of power density indicated that PtSn/C, with molar ratio of 70:30, presented the best results for glycol ethylene oxidation, in comparison with other alternatives prepared. These results may be associated to the selectivity to form oxalate or a bifunctional mechanism (oxygenated species from Sn).

    Palavras-Chave: electrocatalysts; platinum; alkaline electrolyte fuel cells; fuel cells; ethylene; glycols; copper oxides; oxidation

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  • IPEN-DOC 24318

    SATHIYARAJ, P.; SAMUEL, E.J.J.; VALERIANO, C.C.S. ; KURUDIREK, M.. Effective atomic number and buildup factor calculations for metal nano particle doped polymer gel. Vacuum, v. 143, p. 138-149, 2017. DOI: 10.1016/j.vacuum.2017.06.005

    Abstract: The present study aimed at verifying the water equivalency of the PAGAT gel and metal nano particle (different concentration of gold and silver) PAGAT (MPAGAT) gel in terms of effective atomic number (Z(eff)). In addition to Z(eff), energy absorption buildup factor (EABF) and exposure buildup factor (EBF) have been calculated for MPAGAT. Auto-Z(eff) computer program was used to calculate the effective atomic number for MPAGAT in the energy region 10 keV to 1 GeV. EABF and EBF were calculated by using geometric progression (GP) fitting formula in the energy region from 0.015 to 15 MeV up to penetration depths of 40 mean free path. Mass attenuation coefficient of MPAGAT gel was obtained by the XCOM program and the results were compared with Monte Carlo simulation. It has been found that Au and Ag doped PAGAT gels show excellent water equivalency than undoped PAGAT gel at dopant concentrations of 0.1, 0.5 and 1 mM. From the results, it was noted that the EABF and EBF were significantly varied with respect to photon energy and chemical composition of given PAGAT gel with different concentration of metal nano particle. Since mass attenuation coefficients were used to obtain Z(eff) and EABF, the reliability of the mass attenuation coefficient data were cross checked with Monte Carlo simulation, and a good agreement was obtained between XCOM and Monte Carlo simulation.

    Palavras-Chave: polymers; gels; attenuation; mass; buildup; monte carlo method; doped materials

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  • IPEN-DOC 24316

    RIBEIRO, ANDREZA P.; FERREIRA, ANGELICA B.; AQUINO, SIMONE; RAMOS, HEIDY R.; KNIESS, CLAUDIA T.; QUARESMA, CRISTIANO C.; SANTOS, JOSE O. dos; SAIKI, MITIKO ; SALDIVA, PAULO H.N.. Diagnóstico da poluição atmosférica em regiões sem redes convencionais de monitoramento da qualidade do ar: estudo em uma pequena cidade do Paraná, Brasil / Diagnosis of air pollution in areas without a conventional air quality monitoring network: a study in a small city of Paraná, Brazil. Interciencia, v. 42, n. 11, p. 767-773, 2017.

    Abstract: A gestão pública reconhece a importância dos programas de gerenciamento da qualidade do ar como forma de fiscalizar as atividades potencialmente poluidoras. Uma alternativa para avaliar os contaminantes atmosféricos em regiões com recursos financeiros limitados, apontada pela Organização Mundial de Saúde, é a utilização do monitoramento biológico com plantas. O objetivo do trabalho foi realizar um diagnóstico sobre poluição atmosférica por meio de um método de monitoramento biológico de baixo custo. A pesquisa foi desenvolvida em São Mateus do Sul, Paraná, Brasil, cidade que abriga várias indústrias. O monitoramento biológico foi utilizado para estimar a contaminação atmosférica causada pela atividade de mineração de xisto. Para tanto, foram identificados os teores de 12 elementos químicos em amostras de cascas de árvores. Para a interpretação dos resultados, utilizaram-se ferramentas geoestatísticas associadas aos casos de doenças respiratórias registradas no Sistema Único de Saúde (dados secundários). Ferro, enxofre e silício apresentaram concentrações médias muito acima da região controle. Os resultados reforçam que a mineração é principal fonte de poluentes atmosféricos, e as regiões com maiores incidências de doenças respiratórias coincidiam com as regiões onde os teores de poluentes eram maiores. Com esta proposta, as autoridades sanitárias, que dispõem de pouco orçamento, podem solicitar o monitoramento biológico dos pontos mais críticos dos emissores, analisar as condições de vida da população e melhorar o desempenho de indicadores de saúde e sustentabilidade nos arredores de indústrias mineradoras.

    Palavras-Chave: air pollution; air pollution monitoring; air quality; environment; urban areas; mining; biological wastes; biological materials; biological indicators; kriging; statistical models

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  • IPEN-DOC 24317

    ROCHA, HERMES S. da; MARQUES, PATRICIA A.A.; CAMARGO, ANTONIO P. de; REIS, DOUGLAS L. dos; SILVA, ERIC A. da ; FRIZZONE, JOSE A.. Dripper testing: application of statistical quality control for measurement system analysis. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 21, n. 9, p. 587-593, 2017. DOI: 10.1590/1807-1929/agriambi.v21n9p587-593

    Abstract: Laboratory tests for technical evaluation or irrigation material testing involve the measurement of many variables, as well as monitoring and control of test conditions. This study, carried out in 2016, aimed at using statistical quality control techniques to evaluate results of dripper tests. Exponentially weighted moving average control charts were elaborated, besides capability indices for the measurement of the test pressure and water temperature; and study on repeatability and reproducibility (Gage RR) of flow measurement system using 10 replicates, in three work shifts (morning, afternoon and evening), with 25 emitters. Both the test pressure and water temperature remained stable, with “excellent” performance for the pressure adjustment process by integrative-derivative proportional controller. The variability between emitters was the component with highest contribution to the total variance of the flow measurements, with 96.77% of the total variance due to the variability between parts. The measurement system was classified as “acceptable” or “approved” by the Gage RR study; and non-random causes of significant variability were not identified in the routine of tests.

    Palavras-Chave: measuring instruments; statistical models; quality control; process control; stability; laboratories

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  • IPEN-DOC 24315

    NOYORI, AMANDA ; SAIKI, MITIKO ; ZAHN, GUILHERME S. . Aluminum determination by instrumental neutron activation analysis in tree barks. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 314, n. 2, p. 935-940, 2017. DOI: 10.1007/s10967-017-5469-6

    Abstract: Neutron activation analysis (NAA) for Al determination in tree bark samples containing phosphorus and silicon was studied. The contributions of the 31P(n,a)28Al and 28Si(n,p)28Al reactions to the 27Al(n,c)28Al reaction were corrected determining interference correction factors. Analytical quality control was evaluated by analyzing certified reference materials. The results presented good accuracy and precision. Replicate Al determinations in bark samples showed relative standard deviations ranging from 4.2 to 10.5%. The detection limits were lower than the mass fractions found in the samples, demonstrating the possibility to apply NAA in Al determinations in tree barks for biomonitoring studies and purposes.

    Palavras-Chave: aluminium; bark; biological materials; calibration standards; element abundance; neutron activation analysis; phosphorus; qualitative chemical analysis; sample preparation; silicon; trees

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  • IPEN-DOC 24313

    LEVY, DENISE ; PERALTA, TELMA M.; POZZI, LORENY; TOVAR, IZI P. de; SANTOS, IGOR P. dos; VILLAVICENCIO, ANNA L.C.H. . Education and citizenship: contributions of psychopedagogical practices to popularization of science. International Journal of Development Research, v. 07, n. 07, p. 14157-14162, 2017.

    Abstract: In the so-called Information Society, knowledge is a powerful tool for real social inclusion. Inclusion through knowledge is a citizen attitude, as it changes students’ perceptions, allowing critical thinking, stimulating the ability to question the world and encouraging to change reality as active citizens. Popularization of science is a must and a challenge. In a globalized world where the Internet seems to be the largest vehicle for information, offering children and young people the illusion of unlimited knowledge, the traditional academic practices do not seem to correspond to the student's desire of learning. Under the light of psycho-pedagogical perspective, we can discuss different possibilities to communicate science in the academic context, at different ages, from pre-school to university. This article brings together the experience of six educational professionals who use the psycho-pedagogical know-how to promote a meaningful and interesting learning. Psycho-pedagogical practices consider the singularity of each group, students protagonists in learning process, stimulating reconstructive questions, re-signifying previous knowledge, making knowledge meaningful and relevant, thus articulating student´s desire to the scientific discourse.

    Palavras-Chave: education; educational tools; learning; knowledge base; information retrieval; information needs; technology transfer; information dissemination

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  • IPEN-DOC 24341

    ARAUJO FILHO, O.O.; GONZALEZ, C.H.; URTIGA FILHO, S.L.; OLIVEIRA, C.A.N.; SILVA, N.D.G.; AMBROZIO FILHO, F. . Secondary hardening of an AISI M3:2 high speed steel sinter 23 hot isostatic pressed. Materials Science Forum, v. 899, p. 361-365, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.361

    Abstract: The main aim of this work was to study the behavior of the secondary hardening of AISI M3:2 high speed steel named Sinter 23® produced by powder metallurgy process of hot isostatic pressing (HIP). The M3:2 high speed steel Sinter 23® was submitted to heat treatment of hardening with austenitizing temperatures of 1140 ºC, 1160 ºC, 1180 ºC and 1200 ºC and tempering at 540 ºC, 560 ºC and finally 580 ºC. The effectiveness and response of the heat treatment was determined using hardness tests (Vickers and Rockwell C hardness) and had its property of secondary hardness evaluated. The results showed that the secondary hardening peak of Sinter 23® high speed steel (tempering temperature at which maximum hardness is attained) is at 540 °C for the lower austenitization temperatures of 1140 °C and 1160 °C, and it is at 560 °C for the higher austenitizing/quenching temperatures of 1180 °C and 1200°C.

    Palavras-Chave: steels; sintered materials; standards; standard industrial classification; hardening; austenite; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 24351

    MENDES, N.M.F.; MENDES, M.W.D. ; BRESSIANI, A.H.A. ; TAKIISHI, H. . The effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of Ti-8.5Nb-4.5Ta-13Zr alloy. Materials Science Forum, v. 899, p. 389-394, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.389

    Abstract: The effects of the heat treatment on the phase transformations, microstructures and mechanical properties of Ti-8.5Nb-4.5Ta-13Zr alloy were studies in this work. Some of the starting powder were obtained by hydrogenation method and homogenized with metallic tantalum in a highenergy planetary mill. The samples were compacted in a uniaxial and cold isostatic presses and then, sintered at 1150 °C for 10 hours under high vacuum. The heat treatments were carried out at the same sintering temperature, above the α / β transus, at different cooling rates such as furnace cooling, air cooling and water quenching. The sintered samples were characterized using the Archimedes density method, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The microhardness was measured using the Vickers indentation (ASTM E384-11 Standard). It was shown that the microstructure of Ti-8.5Nb-4.5Ta-13Zr alloy consists of beta-phase matrix and alpha-phase region of two structures: equiaxed and needle-like grains also known as Widmanstätten structure. The precipitation of the alpha-phase in the beta-phase matrix led to an increase in Vickers microhardness of the alloy which was furnace cooled. Moreover, a few remaining pores were still found and density above 98% was achieved.

    Palavras-Chave: titanium alloys; powder metallurgy; heat treatments; microstructure; mechanical properties; evaluation; phase transformations; x-ray diffraction; scanning electron microscopy

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  • IPEN-DOC 24359

    OLIVEIRA, MARIA J.A. ; LUGAO, ADEMAR B. ; PARRA, DUCLERC F. . Nanocomposite polymer clay to support the release of drug. Materials Science Forum, v. 899, p. 335-340, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.335

    Abstract: It is estimated that there are about 300,00 products named biomaterials that are used in the area of Health. Although they are widely used they have yet to be optimized for therapeutic use. Hence, the objective of this work was to develop nanocomposites hydrogels with poly (vinyl alcohol) (PVAl), glucantime, chitosan and synthetic clay Laponite RD, processed by gamma irradiation. To compare the behavior of drug release two systems were compared, PVAl / chitosan / clay and PVAl / clay. The morphology of the nanocomposites hydrogel was understood by using characterization techniques: X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) and gel fraction. The release kinetics was analyzed at 37 °C for period of 48 hours. It was observed that the slower release of the drug occurs in the delivery system composed by PVAl / chitosan / clay with correlation of the crosslink type formed by chitosan.

    Palavras-Chave: nanocomposites; polymers; clays; hydrogels; polysaccharides; drugs

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  • IPEN-DOC 24366

    REIS, ADRIANO G. ; REIS, DANIELI A.P.; ABDALLA, ANTONIO J.; OTUBO, JORGE; COUTO, ANTONIO A. ; PIORINO NETO, FRANCISCO. Hot tensile behavior and fracture characteristics of a plasma nitrided maraging 300 steel. Materials Science Forum, v. 899, p. 436-441, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.436

    Abstract: The influence of plasma nitriding of a maraging 300 steel on mechanical properties at high temperature has been studied. Samples were tensile tested at 600°C in four conditions: solution treated (MAR-S), solution treated and aged (MAR-SA), solution treated and plasma nitrited (MAR-SP) and solution treated, aged and plasma nitrited (MAR-SAP). In the same sequence, the yield strength and ultimate tensile strength increased slightly respectively from 1073 to 1189 MPa and 1174 to 1301 MPa, an increase of about 10% due to plasma nitriding. All the samples presented similar values of elongation, around 18%, but the cross section area reduction decreased significantly by plasma nitriding from ~70% for MAR-S and MAR-SA to ~45% for MAR-SP and MAR-SAP, that is an decrease of 36% in average. This decrease is attributed to brittle fracture nucleated at 50 μm thick iron nitride layer. The inner fracture surface of the tensile tested specimens was predominantly ductile presenting characteristic microcavities.

    Palavras-Chave: plasma; nitridation; tensile properties; hot cells; fractures; maraging steels

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  • IPEN-DOC 24312

    ICHIKAWA, RODRIGO U. ; YOSHITO, WALTER K. ; SAEKI, MARGARIDA J.; MARANHAO, WILLIAN C.A. ; GOULART, FATIMA ; MARTINEZ, LUIS G. . Characterization of Mn0.67Zn0.33Fe2O4 nanoparticles synthesized under different pH. Materials Science Forum, v. 899, p. 48-53, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.48

    Abstract: Nanostructured Mn-Zn ferrites were synthesized using co-precipitation in alkaline solution with different pH. The samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermal analysis (TG-DTA), dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Monophasic nanoparticles were formed when synthesized with pH 10.5. This sample was heat-treated and its XRD data was refined by the Rietveld method. Mean crystallite sizes and microstrains were determined from X-ray line profile analysis using Single-Line and Warren-Averbach methods, which revealed a mean crystallite size of approximately 10 nm and negligible microstrains. Zn content was estimated using refined cell parameters, giving a value of 33 at %, in accordance with XRF result. TG-DTA revealed that the incorporation of α-Fe2O3 occurs around 1130 °C and 1200 °C with recrystallization of the Mn-Zn ferrite spinel phase. DLS showed that mean particle size increase with temperature up to 1159 nm at 800 °C. SEM analysis showed the samples agglomerate and present similar morphology with negligible size changing when calcined between 280 °C and 800 °C. However, the sample calcined at 1200 °C presents larger agglomerates due to the sintering process.

    Palavras-Chave: manganese compounds; zinc compounds; ferrites; nanoparticles; x-ray diffraction; thermal gravimetric analysis; differential thermal analysis; light scattering; scanning electron microscopy

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  • IPEN-DOC 24308

    CASINI, JULIO C.S. ; SAEKI, MARGARIDA J.; GUO, ZAIPING; LIU, HUA K.; FARIA, RUBENS N. de ; TAKIISHI, HIDETOSHI . Effect of Sn and Cu on corrosion resistance of LaMgAlMnCoNi type alloys. Materials Science Forum, v. 899, p. 353-357, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.353

    Abstract: This paper reports the results of investigation carried out to evaluate the corrosion resistance of tin and copper in as-cast alloys represented by two sequential series, first: La0.7Mg0.3Al0.3Mn0.4Co0.5-xSnxNi3.8 (x = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5) and second: La0.7Mg0.3Al0.3Mn0.4Sn0.5-yCuyNi3.8 (y = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5). Electrochemical methods, specifically, polarization curves have been employed in this study. Copper substitution yielded good overall performance of the alloys.

    Palavras-Chave: electrochemistry; nickel base alloys; corrosion resistance; tin; copper; aluminium base alloys; cobalt base alloys; lanthanum base alloys; magnesium base alloys; manganese base alloys

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  • IPEN-DOC 24314

    MACCARI, F.; WELL, R.V.; ELLER, G.; HOFFMANN, M.S.T.; LOPES, L.U. ; TAKIISHI, H. ; WENDHAUSEN, P.A.P.. Dry and wet milling comparison of Nd-Fe-B magnets based on strip cast alloys. Materials Science Forum, v. 899, p. 567-571, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.899.567

    Abstract: In this work, the influence of milling medium was investigated in order to achieve high energy-product Nd-Fe-B magnets, mostly by the remanence improvement related to the obtention of monocrystalline particles during milling. Nd-Fe-B alloy made by strip-casting process were used as starting material, which exhibits refined grain structure and demands special attention during milling in relation to coarse-grained, conventionally cast alloys. It was found that by using liquid medium during ball milling process, the mean particle size decreased, as well as the size distribution, which improved the particle alignment and hence the remanence in the sintered magnet. Texture was quantified by magnetic characterization based on reference isotropic magnets made in same conditions, and microstructure development was evaluated by optical microscopy. Moreover, after post-sintering treatment, the coercivity increased 20% compared to as sintered state without changing the remanence, providing an anisotropic magnet with high coercivity.

    Palavras-Chave: milling; milling machines; neodymium alloys; iron alloys; boron alloys; optical microscopy; drying; wetting agents

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  • IPEN-DOC 24311

    GREGO, KATHLEEN F.; CARVALHO, MARCELO P.N. de; CUNHA, MARCOS P.V.; KNOBL, TEREZINHA; POGLIANI, FABIO C.; CATAO-DIAS, JOSE L.; SANT ANNA, SAVIO S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; SELLERA, FABIO P.. Antimicrobial photodynamic therapy for infectious stomatitis in snakes: clinical views and microbiological findings. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 20, p. 196-200, 2017. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2017.10.004

    Abstract: Background: Antimicrobial photodynamic therapy (APDT) has been broadly investigated as an alternative to treat localized infections, without leading to the selection of resistant microorganisms. Infectious stomatitis is a multifactorial disease frequently reported in captive snakes characterized by infection of the oral mucosa and surrounding tissues. In this study, we investigated methylene blue (MB)-mediated APDT to treat infectious stomatitis in snakes and verified the resistance phenotype and genotype before and after APDT. Methods: Three Boid snakes presented petechiae, edema and caseous material in their oral cavities. MB (0.01%) was applied on the lesions and after 5 min they were irradiated using a red laser (λ=660 nm), fluence of 280 J/ cm2, 8 J and 80 s per point, 100 mW, spot size 0.028 cm2 and fluence rate of 3.5 W/cm2. APDT was repeated once a week during 3 months. Samples of the lesions were collected to identify bacteria and antibiotic resistance profiles. To analyze the clonality of bacterial isolates before and after APDT, isolates were subjected to ERIC PCR analysis. Results: Snakes presented clinical improvement such as reduction of inflammatory signs and caseous material. Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli were present in all snakes; Klebsiella pneumoniae and Morganella morganii were also identified in some animals. We also observed that the oral microbiota was completely replaced following APDT. However, K. pneumoniae isolates before and after APDT were a single clone with 100% of genetic similarity that lost resistance phenotype for seven antibiotics of four classes. Conclusions: These results show that APDT can be used to treat infectious stomatitis in snakes.

    Palavras-Chave: antimicrobial agents; therapy; infectious diseases; veterinary medicine; bacteria; snakes; plasmids

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  • IPEN-DOC 24310

    FERREIRA, R.V.P.; SILVA, E.A.; CANEVESI, R.L.S.; FERREIRA, E.G.A. ; TADDEI, M.H.T.; PALMIERI, M.C.; SILVA, F.R.O. ; MARUMO, J.T. . Application of the coconut fiber in radioactive liquid waste treatment. International Journal of Environmental Science and Technology, v. 15, n. 8, p. 1629-1640, 2018. DOI: 10.1007/s13762-017-1541-6

    Abstract: The treatment of radioactive liquid waste containing organic compounds was always a cause for concern to radioactive waste management facilities because the processes available are expensive and difficult to manage. Biosorption has been studied as a new process in simulated wastes as an alternative to treating them. Among the potential biomass, the coconut fiber has very attractive features that allow the removal of radionuclides using a low-cost biosorbent. The aim of this study was to evaluate the capacity of coconut fiber to remove uranium, americium, and cesium from real radioactive liquid organic waste. Experiments with the biosorption of these radionuclides in coconut fiber were made including (1) preparation, activation, and characterization of biomass and (2) biosorption assays. The biomass was tested in raw and activated form. Biosorption assays were performed, adding the biomass to real waste solutions. The solutions contain natural uranium, americium-241, and cesium-137. The contact times and the concentrations range were varied. The radioisotopes remaining concentration in the solutions was determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry and gamma spectrometry. The results were evaluated by maximum experimental sorption capacity and isotherm and kinetics ternary models. The highest sorption capacity was observed with the activated coconut fiber, with values of 2 mg/g of U (total), 70E-06 mg/g of Am-241 and 40E-09 mg/g of Cs-137. These results suggest that biosorption with activated coconut fiber can be applied in the treatment of radioactive liquid organic wastes containing uranium, americium-241, and cesium-137.

    Palavras-Chave: radioactive wastes; liquid wastes; radioactive waste management; sorption; uranium; americium; cesium

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  • IPEN-DOC 24309

    CUNTO, GABRIEL G. de; ANDRADE, ARNALDO H.P. de ; MONTEIRO, WALDEMAR A. . Application of Leak-Before-Break concept in 316LN austenitic steel pipes welded using 316L. Frattura ed Integrità Strutturale, n. 41, p. 332-338, 2017. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.41.44

    Abstract: The paper presents a study of the application of Leak-Before-Break (LBB) concept in a relatively small-diameter high energy reactor coolant line, where it is proposed type AISI 316LN to be used as base material welded with type AISI 316L coated electrode considering a pipe with diameter of 273 mm. The pipe material was characterized in terms of tensile test with Ramberg-Osgood analyses and fracture toughness tests with J-Resistance curve determination, considering base material, weld joint and heat affected zones. For the mechanical properties found in tensile tests and using the PICEP software, were determined the leak rate curves versus crack sizes, to determine the size of a detectable leakage crack, and the critical crack sizes, considering failure by plastic collapse. For the critical crack sizes found in weld, which presented the lowest toughness, J-Integral analysis was performed considering failure by tearing instability. Results show a well-defined mechanical behavior where base material has a high toughness, weld has a low toughness, and HAZ showed intermediate properties. For the load limit analysis, the lowest critical crack size was found for base material presenting circumferential cracks. For J-Integral analysis, it was demonstrated that failure by tearing instability will not occur.

    Palavras-Chave: cracks; fracture mechanics; heat affected zone; leaks; materials testing; mechanical properties; mechanical tests; nuclear power plants; pipes; stainless steel-316l; tensile properties; welding

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  • IPEN-DOC 24307

    BENTO, RODRIGO T. ; FERRUS FILHO, ANDRE; PILLIS, MARINA F. . Caracterização microestrutural de filmes finos de TiO2: uma revisão. Revista Brasileira de Inovação Tecnológica em Saúde, v. 7, n. 2, p. 4-17, 2017. DOI: 10.18816/r-bits.v7i2.10272

    Abstract: Filmes finos de dióxido de titânio vêm sendo utilizados em diversas aplicações tecnológicas, desde revestimentos autolimpantes e bactericidas, até células solares e fotocatalisadores. O TiO2 apresenta polimorfismo em três fases cristalinas: anatase, broquita e rutilo, cada uma com propriedades físicas e químicas específicas. O presente trabalho apresenta o resultado do somatório de experiências desenvolvidas pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Filmes Finos e Nanoestruturas do IPEN (Brasil), analisando por meio dos respectivos estudos a influência da temperatura de deposição e substrato sobre a morfologia dos filmes obtidos. Os filmes de TiO2 foram crescidos através da técnica de deposição química de organometálicos em fase vapor (MOCVD), sobre substratos de borossilicato, a 400 e 500°C, e substratos Si(100) nas temperaturas de 400, 500, 600 e 700°C. Observando-se os espectros de difração de raios-X dos filmes, foi verificado que a 400 e 500°C há a presença apenas da fase anatase, enquanto que a 600°C pode-se identificar as fases anatase e rutilo. O filme crescido a 700°C apresentou, além de anatase e rutilo, a fase broquita. Foi observadoque a velocidade de crescimento dos filmes aumenta com a temperatura até 500°C e, a partir disso diminui, aspecto característico da curva do processo, que indica haver uma mudança de mecanismo de crescimento.

    Palavras-Chave: titanium oxides; thin films; chemical vapor deposition; organometallic compounds; nanostructures; substrates

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  • IPEN-DOC 24306

    ANTONIO, PATRICIA L. ; CALDAS, LINDA V.E. . Applying the TSEE technique to Spectrolite and Opal pellets irradiated with high doses of gamma radiation. Radiation Measurements, v. 106, n. SI, p. 538-542, 2017. DOI: 10.1016/j.radmeas.2017.04.014

    Abstract: Spectrolite + Teflon and Opal + Teflon pellets were studied in this work in relation to their dosimetric properties, using the thermally stimulated exoelectron emission (TSEE) phenomenon. The purpose of this work was to study these materials to be used in high-dose dosimetry of Co-60 irradiators, which are employed for several industrial applications. The basic physical principle of this technique is the emission of low energy electrons from the surface of different crystalS. For this reason, it is very employed in work with specially radiation sources of low penetrating power, as alpha and beta radiation, but also with gamma sources. Both materials had already their dosimettic chatacteristics verified in previous works after exposure to high doses of a Co-60 source and measurements by means of thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) techniques. The TSEE response was investigated in terms of the following tests: TSEE emission curves, reproducibility, minimum detectable doses and dose-response curves.

    Palavras-Chave: cobalt 60; crystals; dosimetry; exoelectrons; gamma radiation; gamma sources; irradiation; opals; pellets; radiation doses; silicates; teflon; thermoluminescence

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  • IPEN-DOC 24305

    ANTONIASSI, R.M. ; SILVA, J.C.M. ; LOPES, T. ; OLIVEIRA NETO, A. ; SPINACE, E.V. . Carbon-supported Pt nanoparticles with (100) preferential orientation with enhanced electrocatalytic properties for carbon monoxide, methanol and ethanol oxidation in acidic medium. International Journal of Hydrogen Energy, v. 42, n. 8, p. 28786-28796, 2017. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.10.036

    Abstract: The relationship between atomic arrangement (morphology) and catalytic activity/selectivity in heterogeneous catalysis is an actual hot research topic concerning a range of reactions. This article evaluates one-pot synthesized carbon-supported Pt nanoparticles with preferential Pt(100) orientation prepared with an environmentally friendly shape-directing agent and compares this with Pt/C polycrystalline towards CO, methanol and ethanol electrooxidation reactions. The preferentially cubic nanomaterial (Pt-(100)) interacts differently with CO molecule and presents distinct hydrogen adsorption/desorption characteristics. Pt/C polycrystalline exhibits a CO-stripping profile with one peak at 0.86 V in contrast to three peaks between 0.75 and 0.86 V and a pre-peak at about 0.40.6 V for the Pt/C-(100), which may be associated to the unique surface characteristics of the cubic material. The onset potentials towards carbon monoxide, methanol and ethanol electro-oxidation reactions on Pt/C-(100) are 22%, 21% and 54% lower than on Pt/C polycrystalline. The ratio between the forward per backward peak current densities for the electrooxidation of ethanol and methanol are higher on Pt/C-(100), which suggests that Pt(100) domains are more tolerant to undergo poisoning by the intermediates/by-products formed in these reactions. Proton exchange membrane fuel cells fed with pure hydrogen and with a H-2/CO mixture show superior performance using Pt/C-(100) as anode in comparison to Pt/C polycrystalline catalyst. These results evidence that controlling the morphology of Pt nanoparticles is a key factor to improve the catalytic activity of the polymer electrolyte fuel cell fueled with fuels that involve the electro-oxidation of CO.

    Palavras-Chave: nanoparticles; ethanol; methanol; carbon; proton exchange membrane fuel cells; platinum; oxidation; stripping

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  • IPEN-DOC 24304

    AMORIM, ALINE; PARREIRA, LUANNA S.; SILVA, JULIO C.M. ; SANTOS, MAURO C. dos. Electrooxidation of mixed ethanol and methanol solutions on PtSn/C electrocatalysts prepared by the polymeric precursor method. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 6, p. 1091-1097, 2017. DOI: 10.21577/0103-5053.20160266

    Abstract: Different mass ratio proportions of PtSn (m/m) electrocatalysts with 20% metal loading on a carbon support were prepared for use in ethanol:methanol solutions oxidation reactions. PtSn/C (3:1) (91% alloy degree, lattice parameter of 0.399 nm and mean crystallite size 4.8 nm) presented the best activity for oxidation of mixed solutions. The highest normalized current (ethanol:methanol 80:20) was 4.2 mA mgPt -1 (measured after 1800 seconds at 0.5 V). Therefore, the PtSn/C (3:1) electrocatalyst with an atomic ratio of 65:35 enhanced both the electronic effect and bifunctional mechanism in (ethanol:methanol 80:20), which resulted in the formation of CO2 at low potentials, as well as the highest amount of by-products than ethanol and methanol.

    Palavras-Chave: electrodes; oxidation; methanol; platinum alloys; tin oxides; electrocatalysts; fourier transformation; attenuation; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 24303

    ALVES, MAURICIO B. ; EMERENCIANO, ANDREWS A.K.; BORDON, ISABELLA C.; SILVA, JOSE R.M.C.; FAVARO, DEBORAH I.T. . Biomonitoring evaluation of some toxic and trace elements in the sea urchin Lytechinus variegatus (Lamarck, 1816) in a marine environment: northern coast of São Paulo (Brazil). Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 316, n. 2, p. 781-790, 2018. DOI: 10.1007/s10967-017-5644-9

    Abstract: This study aimed to evaluate the sea urchin Lytechinus variegatus as an environmental biomonitor and contribute to the knowledge of its nutritional aspects for two regions of the northern coast of the Sa˜o Paulo State, Brazil. Mass fractions were determined by instrumental neutron activation analysis. Concentrations of Ca, Cs, Cr, Fe, Rb, Sc, and Zn were higher at Praia Grande (contaminated area), while As, Br, and Se higher at Praia Preta (control). An exploratory principal component analysis indicated that Praia Grande was influenced by Cr, Cs, Fe and Zn possibly due to environmental contamination. Results indicate the possibility of applying this organism for biomonitoring purposes for metals Cr, Fe, Zn and the semimetal As.

    Palavras-Chave: arsenic; calcium; cesium; chromium; contamination; elements; environmental exposure; iron; neutron activation analysis; nutrition; radiation monitoring; sea urchins; trace amounts; zinc; brazil

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  • IPEN-DOC 24301

    CONTATORI, CHESTER . Efeitos do cobre e do magnésio na microestrutura da liga Al-19%Si fundida por centrifugação / Effects of copper and magnesium on the microstructure of alloy Al-19% Si fused by centrifugation . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 195 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-143638

    Abstract: As ligas de alumínio hipereutéticas fundidas por centrifugação apresentam a possibilidade de obtenção de um gradiente funcional de propriedades no material (Functionally Graded Material - FGM). Na fundição por centrifugação, os compostos menos densos tenderão a se concentrar no diâmetro interno de um tubo centrifugado. Como a massa específica do silício e do Mg2Si são menores do que a do alumínio, as partículas dessas fases tendem a concentrar-se na parede interna de tubos centrifugados. Em função disto, este estudo tem como objetivo dar uma contribuição ao entendimento dos mecanismos de migração das partículas de silício e de Mg2Si numa liga de alumínio hipereutética com 19% de silício e com adições de cobre e magnésio fundidas por centrifugação. Diante disto, foram obtidos tubos da liga Al-19%Si com adições de até 5% de cobre e 5% de magnésio por meio da fundição centrífuga numa rotação de 1700 rpm. A caracterização microestrutural em diversas regiões dos tubos centrifugados foi feita utilizando-se a microscopia óptica e eletrônica de varredura com sistema de análise de imagens. A fração das fases presentes e a dureza Vickers foram determinadas ao longo da parede do tubo em diversas posições de vazamento. A fundição centrífuga promove a segregação de partículas de silício primário e de Mg2Si, com massas específicas menores para a parede interna do tubo. Esta segregação é mais acentuada na região final de vazamento devido ao maior tempo de centrifugação até a solidificação. Uma retenção de partículas junto à parede externa do tubo ocorre em decorrência da mais elevada taxa de resfriamento da liga fundida em contato com a parede do molde mais frio. Esta retenção também foi maior na região do tubo de início de vazamento em relação à de final de vazamento. A adição de cobre intensificou a migração das partículas devido ao aumento da densidade do líquido. O aumento do teor de cobre na liga também inibiu a presença de dendritas de alumínio primário que ocorrem em grandes quantidades nas regiões centrais das paredes dos tubos centrifugados. O perfil de dureza ao longo da parede do tubo indicou um aumento de dureza relacionado diretamente à quantidade de partículas de silício (&beta;) e Mg2Si.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; silicon alloys; copper additions; magnesium additions; centrifugal fast analyzers; casting; hardness; tubes; walls

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  • IPEN-DOC 24300

    FREITAS, ARTUR C. de . Estudo do processo de densificação de combustíveis urânio-érbio para reatores do tipo água leve / Study of densification the uranium-erbium fuel for light water reactor . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Elita Fontenele Urano de Carvalho. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29012018-124158

    Abstract: O processo de sinterização de pastilhas de UO2-Er2O3 tem sido investigado devido à sua importância na indústria nuclear e ao comportamento complexo durante a sinterização. O presente estudo contempla o desenvolvimento de combustíveis nucleares para reatores de potência visando aumentar a sua eficiência no núcleo do reator por meio da elevação da taxa de queima. O érbio é indicado para ciclos mais longos, significando menos paradas para troca de combustível e menos rejeitos. Neste trabalho foi estudado o uso de óxido de érbio variando as concentrações na faixa de 1-9,8%, o qual foi adicionado ao pó de UO2 e ao lubrificante sólido ADS por meio de mistura mecânica, visando verificar a taxa de densificação e um possível bloqueio de sinterização. Os pós foram compactados e as pastilhas foram sinterizadas a 1700°C sob atmosfera de H2. Os resultados demonstram um característico bloqueio da sinterização no sistema UO2-Er2O3, porém de forma mais discreta do que no sistema UO2-Gd2O3, o qual ocorre no intervalo de temperatura de 1500 a 1700°C, retardando a densificação. Os ensaios dilatométricos indicam uma retração de 21,87% quando utilizado o Er2O3 a 1% de concentração em massa. Essa retração é maior do que as encontradas com concentrações superiores ou mesmo sem adição do veneno queimável, nos fornecendo um melhor grau de incorporação do elemento érbio, resultando em pastilhas com densidade adequada para uso como combustível nuclear.

    Palavras-Chave: physical radiation effects; reactor safety; erbium additions; uranium dioxide; sintering; fuel pellets; nuclear fuels; burnable poisons; reactor technology; water cooled reactors; emission spectroscopy

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  • IPEN-DOC 24299

    ANDREA, VINICIUS . Estudo comparativo de desempenho e durabilidade de células a combustível do tipo PEM / Comparative studies of performance and durability of proton exchange membrane fuel cells . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 103 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. Coorientador: Fabio Coral Fonseca. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-103733

    Abstract: O objetivo desse trabalho foi investigar as relações entre a durabilidade e as diversas configurações dos componentes de uma célula a combustível do tipo PEM por meio de Testes de Durabilidade de Longa Duração. Foram comparados três tipos de geometria de fluxo, duas espessuras de membranas poliméricas e dois níveis de cargas de platina. Em diversos aspectos, a geometria de canais de fluxo do tipo serpentina se mostrou superior aos demais. Em relação às membranas, as do tipo Nafion 212 se mostraram bastante frágeis e suscetíveis ao crossover de H2, apesar de fornecerem maior potência elétrica que as membranas Nafion 115, as quais exibiram maior durabilidade. No que diz respeito à carga de platina nos eletrodos, verificou-se que os eletrodos preparados com 0,1 mg Pt cm-2 perderam, proporcionalmente, mais área eletroquimicamente ativa que aqueles preparados com 0,4 mg Pt cm-2, mas, ao mesmo tempo, apresentaram as menores taxas de perdas irreversíveis de desempenho. As análises por diversas técnicas eletroquímicas indicaram que os aumentos das resistências ôhmicas e de transporte de massas são os fatores que mais contribuem para as perdas irreversíveis de desempenho, enquanto que o aumento da resistência de transporte de cargas devido ao encharcamento dos eletrodos é o principal responsável pelas perdas reversíveis de desempenho. A proporção de ionômero na camada catalítica foi investigada e verificou-se que, apesar de facilitar para que ocorram perdas reversíveis de desempenho, a maior proporção de ionômero na camada catalítica contribuiu em mitigar a degradação do MEA. Por fim, observou-se que a qualidade do contato entre os eletrodos e a membrana tem grande contribuição na durabilidade das células a combustível do tipo PEM.

    Palavras-Chave: fuel cells; proton exchange membrane fuel cells; electrocatalysts; electrochemistry; energy losses; design; performance testing; service life; quality control; electric impedance; potentiostats; voltametry; sweep efficiency; scanning electron microscopy

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  • IPEN-DOC 24298

    PINTO, LETÍCIA N. . Desenvolvimento de um reatímetro digital subcrítico baseado no modelo de cinética pontual de Gandini / Development of a digital subcritical reactivity meter based on the Gandini's subcritical kinetic theory . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Adimir dos Santos. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-104857

    Abstract: Sistemas multiplicativos subcríticos foram, por muito tempo, pouco estudados, de modo que sua descrição teórica permanece com muitas questões em aberto. A presente Tese apresenta o um reatímetro subcrítico, um software desenvolvido em LabVIEWTM capaz de medir as mudanças no fluxo de nêutrons em regime subcrítico e de transformar este sinal em reatividade. A principal vantagem de um dispositivo como este é aumento da precisão das medidas de reatividade. É sabido que reatímetros convencionais não são capazes de operar em regime subcrítico nem de descrever a dinâmica de sistemas multiplicativos nessas condições, pela própria estrutura das equações de cinética pontual clássicas em que são baseados. Diversas teorias têm sido propostas para descrever a física de sistemas subcríticos, no entanto, a maior parte envolve parâmetros extremamente complexos para serem aplicados em situações práticas. A teoria de Gandini difere das outras por ser baseada em parâmetros simples, o que a torna a escolha mais conveniente para o desenvolvimento de um reatímetro subcrítico e suas aplicações. Desta maneira, o reatímetro subcrítico desenvolvido é baseado na teoria de cinética de sistemas subcríticos de Gandini e em resultados experimentais, de altíssima qualidade e relevância, alcançados no próprio IPEN/MB-01. Deve-se destacar que a aplicação de equações de cinética específicas para sistemas subcríticos é um fato inédito no desenvolvimento de reatímetros e apenas desta maneira a reatividade pode ser estimada com precisão neste regime. O presente estudo é especialmente focado na aplicação em reatores de fissão, o qual poderá se utilizado em inúmeros experimentos em reatores de pesquisa. Portanto, o presente trabalho tem relevância tanto teórica quanto prática, já que discute um ponto fundamental da física de reatores nucleares.

    Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; research reactors; reactor cores; reactor operation; reactor kinetics; measuring methods; fuel management; control elements; reactivity; reactivity meters; rod drop method; neutron sources; neutron detection; monte carlo method; computer codes

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  • IPEN-DOC 24297

    GONNELLI, EDUARDO . Determinação experimental e análise dos tempos de geração de nêutrons do núcleo e do refletor e da fração de retorno do refletor em várias configurações do reator IPEN/MB-01 e seus impactos na determinação da reatividade do sistema / Neutron lifetimes and return fraction experimental determination and analyses in several configurations of the IPEN/MB-01 nuclear reactor and its impact in the determination of the reactivity of the system . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 88 p. Orientador: Adimir dos Santos. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-110319

    Abstract: O presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova metodologia para a medida da reatividade no reator IPEN/MB-01 baseada nas técnicas de análise de ruído microscópico e macroscópico e no modelo de duas regiões das equações de cinética pontual. Diferentemente dos demais modelos teóricos da cinética pontual, o modelo de duas regiões adotado neste trabalho considera o reator como um sistema acoplado, sendo possível explicitar o núcleo e o refletor matematicamente nas equações de cinética. O estudo do efeito do refletor e da sua contribuição na reatividade é inédito e, para que seja viável, os parâmetros cinéticos relacionados ao refletor devem ser obtidos. A principal vantagem da metodologia proposta é a obtenção dos parâmetros cinéticos do refletor de modo puramente experimental. Com a finalidade de validar este novo método, uma série de experimentos envolvendo diferentes tipos de refletores foi realizada no reator IPEN/MB-01. Foram utilizados os refletores de água leve, aço inox (SS-304) e de água pesada. Utilizou-se a técnica de análise de ruído Rossi-&alpha; em vários estados subcríticos para a obtenção dos parâmetros do refletor. Empregou-se também a técnica de Densidades Espectrais para a comparação entre os dados experimentais. Além disso, foi utilizado o código computacional de física de reatores MCNP-5, com a biblioteca de dados nucleares ENDF/B-VII.0, para o cálculo da reatividade a partir do fator de multiplicação efetivo (keff) para cada uma das configurações realizadas experimentalmente. A partir das equações de cinética pontual do modelo de duas regiões foram obtidas as expressões teóricas, que foram utilizadas para o ajuste por mínimos quadrados aos dados experimentais. O tempo de vida dos nêutrons no refletor (&tau;r) e no núcleo (&tau;C) e a fração desses nêutrons que retornam ao núcleo (f) foram obtidos como parâmetros do ajuste e utilizados para o cálculo da reatividade a partir da equação Inhour de duas regiões. São apresentados os resultados experimentais e teóricos referentes ao núcleo padrão com refletor de água leve, refletor de aço inox e refletor de água pesada. Todos os experimentos utilizaram a configuração de 26x28 varetas combustíveis com detectores operando em modo pulso.

    Palavras-Chave: ipen-mb-1 reactor; zero power reactors; measuring methods; monte carlo method; neutron reflectors; neutron sources; reactivity units; reactor cores; reactor kinetics; reactor noise; reactor operation; reflector savings; signal-to-noise ratio; stainless steels

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  • IPEN-DOC 24296

    BORGES, ARNALDO A.C. . Efeito do jateamento com granalhas de aço na tensão residual e no comportamento mecânico da liga de alumínio 6082 / Effect of shot peening on residual stress and mechanical behavior of aluminum alloy 6082 . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 159 p. Orientador: Antonio Augusto Couto. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-142350

    Abstract: A liga de alumínio 6082 apresenta de média para alta resistência mecânica e é de grande importância no mercado de perfis extrudados. O processo de jateamento com granalha de aço em componentes automotivos e aeronáuticos, visando induzir uma condição otimizada de tensão residual de compressão na superfície, tem se mostrado eficaz na melhoria das propriedades mecânicas em fadiga desses componentes. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo estudar os efeitos do jateamento com granalhas de aço na tensão residual e no comportamento mecânico em fadiga da liga de alumínio 6082 solubilizada e envelhecida artificialmente. Inicialmente foram feitos tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento artificial visando a determinação da melhor condição em termos de resistência mecânica da liga de alumínio 6082. A seguir foram realizados experimentos com diversos tipos de granalhas esféricas de aço e em condições variadas de jateamento (velocidade de rotação e tempo), definindo-se a melhor condição de tensão residual medida por difração de raios x. Ensaios de fadiga em corpos de prova jateados com granalha de aço na melhor condição de tensão residual foram executados em máquina flexo-rotativa e comparados com os resultados do material sem jateamento. A melhor condição de tensão residual ocorreu em decorrência do jateamento com o uso da granalha de aço S170PEE, rotação da turbina à 2500 rpm e tempo de exposição de 1 minuto. A curva de tensão residual em profundidade para a condição escolhida apresentou resultados coerentes somente até 76 &mu;m devido à presença de grãos grandes em profundidades superiores a esta. As curvas S-N mostraram que houve um ganho na vida em fadiga em tensões elevadas e baixo número de ciclos para romper devido jateamento com granalha de aço. Ao contrário, ocorreu um efeito deletério na vida em fadiga em tensões baixas e número de ciclos elevados para romper, devido à influência do aumento da rugosidade em ensaios de fadiga mais longos.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; shot peening; microstructure; surface treatments; surface hardening; residual stresses; fatigue; heat treatments; thermal stresses; materials testing; mechanical tests; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 24295

    SOUZA, VITOR I. . Estudo sobre a composição elementar de suplementos dietéticos pelo método de análise por ativação com nêutrons / A study of the elemental composition of dietary supplements by the method of neutron activation analysis . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 83 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29012018-095346

    Abstract: O consumo de suplementos dietéticos tem crescido para complementar a deficiência da ingestão de nutrientes essenciais, para melhorar o desempenho das atividades físicas nos atletas, prevenir doenças e para retardar os efeitos do envelhecimento. Além disso, estes produtos são facilmente acessíveis e de custo relativamente barato. Consequentemente, a avaliação da composição elementar dos suplementos dietéticos é de grande interesse para o controle da qualidade destes produtos e também para avaliar riscos à saúde humana com o seu consumo. O objetivo deste trabalho foi a avaliação da composição elementar de suplementos dietéticos multivitamínicos e proteicos, adquiridos na cidade de São Paulo. As concentrações de As, Br, Ca, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Na, Rb, Sb, Sc, Se e Zn foram determinadas nestes suplementos utilizando o procedimento do método de análise por ativação com nêutrons (NAA). O procedimento experimental consistiu em irradiar alíquotas dos suplementos e os padrões sintéticos dos elementos no reator IEA-R1, seguida de espectrometria de raios gama. O controle da qualidade analítica dos resultados foi realizado pela análise de materiais de referência certificados. A comparação entre os resultados obtidos nos suplementos com os valores declarados nos rótulos, indicou que os suplementos multivitamínicos contêm quantidades de elementos concordantes com os valores dos rótulos, ao contrário dos suplementos proteicos, que apresentaram quantidades para alguns elementos que não concordaram com os valores apresentados nos rótulos. Comparando a quantidade de elemento por dose do suplemento dietético com o percentil de valor diário de ingestão recomendado, foi possível verificar que todos os elementos estão abaixo de 100%, exceto para os elementos Cr em dois suplementos e Se em um suplemento. Os resultados da ingestão dos elementos calculada para a porção diária recomendada pelo fabricante, mostrou que para os suplementos analisados, nenhum elemento ultrapassou o limite superior tolerável. Nos suplementos analisados, os elementos tóxicos Cd e Hg não foram detectados e foram calculados os limites de detecção. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram a viabilidade de aplicar NAA na avaliação da composição dos suplementos para diversos elementos.

    Palavras-Chave: food additives; nutrients; nutrition; proteins; vitamins; diet; chemical composition; neutron activation analyzers

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  • IPEN-DOC 24294

    SALVETTI, TEREZA C. . Proposta para implantação de sistema de gestão integrado para unidade de tratamento e armazenamento de rejeitos radioativos de baixo e médio níveis de radiação do empreendimento RMB / Proposal for implementation of the integrated management system for radioactive waste treatment and storage unit of low and medium radiation levels of the Project RMB . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Júlio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29012018-141210

    Abstract: O Reator Multipropósito Brasileiro (RMB) é um projeto que está sendo desenvolvido pela Diretoria de Pesquisa e Desenvolvimento (DPD), da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), com o objetivo principal de suprir o país com radioisótopos para aplicação médica (saúde), indústria, agricultura e meio ambiente. Este empreendimento possui vários estágios de desenvolvimento, cada um deles com etapas que envolvem conhecimentos muito específicos para a operacionalização efetiva de suas instalações, além de detalhes legais e regulamentares que precisam ser atendidos. O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) e a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) são, respectivamente, os responsáveis pelo licenciamento ambiental e nuclear. Nesses órgãos licenciadores pode-se encontrar diretrizes para elaborar a documentação necessária aos processos de licenciamento para Instalações Nucleares e Instalações Radiativas, porém não foi possível identificar claramente algumas diretrizes para as instalações dedicadas a tratamento e armazenamento de Rejeitos Radioativos. O Empreendimento RMB irá gerar rejeito radioativo e contará com uma instalação para tratamento, acondicionado e armazenamento, para o qual haverá também a necessidade de se gerar documentação específica dedicada ao processo de licenciamento. Diante da lacuna na diretriz de estruturação e elaboração dos documentos específicos para este tipo de instalação, foi necessário realizar um levantamento de leis, regulamentos e normas relacionados a este tipo de negócio e que serão adotadas como referência na estruturação de tais documentos. O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento e alinhamento das leis, regulamentos e normas aplicáveis, estruturando os requisitos em um Sistema de Gestão (SG), cujo escopo abrange o tratamento e armazenamento dos rejeitos radioativos do RMB. Este SG deverá fornecer diretrizes para a elaboração dos documentos de licenciamento e promover a gestão dos rejeitos radioativos gerados pelo RMB, bem como, deverá abordar as melhores práticas, de maneira a observar a segurança da instalação e processos envolvidos.

    Palavras-Chave: radioactive waste management; radioactive waste processing; radioactive waste facilities; nuclear waste policy acts; quality assurance; quality control; quality management; rmb reactor; brazil

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  • IPEN-DOC 24293

    SILVA, CLEIDE M.R. da . Renaturação das proteínas não estruturais 1(NS1) dos vírus da zika e da dengue utilizando altas pressões / Refolding of non-structural proteins 1 (NS1) of zika and dengue viruses using high . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 78 p. Orientador: Ligia Ely Morganti Ferreira Dias. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-26102017-123523

    Abstract: As principais matérias primas necessárias para a preparação de testes diagnósticos são as proteínas dos patógenos que necessariamente apresentem as estruturas nativas. O objetivo do presente estudo foi a obtenção das proteínas não estruturais 1 (NS1) dos vírus da dengue (DENV) e da zika (ZIKV) a partir dos corpúsculos de inclusão (CI) produzidos em bactérias Escherichia coli. Mostramos que a combinação de alta pressão hidrostática (APH) e pH alcalino é eficiente para a solubilização de NS1-CI. A incubação em 2,4 kbar das suspensões de NS1-CI em pH alcalino mostrou-se eficiente para a solubilização da NS1. A presença de Arg promove a dissociação de oligômeros. A aplicação de 2,4 kbar às suspensões de NS1-CI em pH de 10,5 (DENV) e de 11,5 (ZIKV) na presença de Arg e um par redox, seguida de diálise em tampão em pH 8,5, foram as condições escolhidas para o reenovelamento de NS1. Obtivemos ambas NS1 com rendimentos entre 75% e 90% em relação às quantidades totais das proteínas presente nos correspondentes CI de NS1. As NS1 reenoveladas apresentaram reatividade comparável às proteínas obtidas utilizando um protocolo convencional estabelecido, com rendimentos mais de 25 vezes superiores. Foi obtido um processo altamente eficiente para o reenovelamento de NS1 apresentando características biológicas preservadas em relação a reatividade com anticorpos específicos de antígeno, incluindo soro de paciente infectado com zikv e que, portanto, podem ser usados como antígeno para o desenvolvimento de vacinas ou testes de diagnóstico. Além disso, este estudo descreve a criação de um processo inovador, que é a utilização concomitante de APH e pH alcalino, para solubilização e posterior reenovelamento de NS1-CI que podem ser utilizados para outras proteínas relevantes.

    Palavras-Chave: microorganisms; bacteria; escherichia coli; viral diseases; microstructure; folding model; pore pressure; hydrostatics; stability; antibody formation; alkaline hydrolysis; fluorescence spectroscopy; enzyme immunoassay

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  • IPEN-DOC 24292

    LOBO, BELINDA M. . Proposta de uma metodologia para divulgação da Tecnologia Nuclear / Proposal for a methodology for dissemination of the Nuclear Technology . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 110 p. Orientador: Afonso Rodrigues de Aquino. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29012018-123504

    Abstract: A maioria da população forma a sua opinião pelo senso comum, influenciada pelas informações divulgadas pela mídia, principalmente quando envolve acidentes. Normalmente, as notícias são veiculadas acentuando somente os seus aspectos negativos de forma dramática, o que em muito amplia o alcance espaço/temporal do impacto contrário de qualquer evento proveniente de ação antrópica, ou seja, não natural. Esse é o caso da Tecnologia Nuclear que, enquanto ciência e tecnologia, sofre as consequências decorrentes das duas bombas atômicas lançadas em 1945 sobre as cidades de Hiroshima e Nagasaki e dos acidentes com material radioativo. Até hoje, o público tem sérias restrições à sua utilização porque desconhece os benefícios que ela propicia para a sociedade, por terem a sua opinião formada pelo senso comum. Para o desenvolvimento da metodologia optou-se por trabalhar com grupos de professores como população amostral, haja vista que seus alunos são vetores para a disseminação do conhecimento adquirido em sala de aula, por serem profissionais críticos em relação às metodologias e aproximar a universidade aos profissionais de ensino. Este trabalho apresenta um roteiro de apresentação, como proposta para a divulgação da Tecnologia Nuclear para qualquer público, composta por cinco etapas: Questionário Inicial; Trecho de um Vídeo de uma reportagem do acidente com um aparelho de radioterapia; Palestra Elucidativa; Atividade Final e informações técnicas para Interação no Espaço da Tecnologia Nuclear.

    Palavras-Chave: scientific personnel; nuclear energy; atomic energy laws; international agreements; atomic energy control; ecological succession; public policy; public utilities; economics; public relations; public opinion; horizontal integration; vertical integration; population dynamics; communications

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  • IPEN-DOC 24234

    ROMANO, REBECA S.G. ; OLIANI, WASHINGTON L. ; PARRA, DUCLERC F. ; LUGAO, ADEMAR B. . Effects of environmental aging in polypropylene obtained by injection molding. In: MAAZOUZ, ABDERRAHIM (Ed.). INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE POLYMER PROCESSING SOCIETY, 32nd. Melville, NY: AIP Publishing, 2017. p. 140001-1 - 140001-5, (AIP Conference Proceedings 1914).

    Notas de conteúdo: Conference date: July 25-29, 2016. Location: Lyon, France

    Abstract: UV light, heat, and pollutants can interact with Polypropylene (PP) molecules, mainly with the tertiary carbon producing free radicals which can react with oxygen producing changes in its properties. PP has outstanding chemical and physical properties, and a good processability at very low market price. In addition PP is extensively used for manufacturing various kinds of products, however due to its large scale consumption a lot of waste is generated at the end of their life cycle to the environment with low rate degradation. This study has the objective of comparing the environmental exposure of PP (spheres) neat and PP (spheres) irradiated with 20 kGy. Dumbbell samples were manufactured by injection molding and exposed to the environment during 90 days. Another one set was exposed to gamma irradiation at 20 kGy total dose and exposed at the same conditions. The samples were characterized by Mechanical Testing, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The dumbbell samples PP 20 kGy, after environmental aging, showed oxidation with presence of surface cracks more intensely than the PP spheres neat.

    Palavras-Chave: gamma radiation; polypropylene; environmental exposure; environment; aging

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  • IPEN-DOC 24289

    GROSSO, ROBSON L. ; MUCCILLO, ELIANA N.S. ; CASTRO, RICARDO H.R.. Enthalpies of formation in the scandia-zirconia system. Journal of the American Ceramic Society, v. 100, n. 9, p. 4270-4275, 2017. DOI: 10.1111/jace.14945

    Abstract: The scandia-zirconia (ScZ) solid solutions have been attracting attention from the communities interested in solid-oxide fuel cells because they possess the highest ionic conductivity among zirconia-based materials. However, this system shows a relatively large number of polymorphs with lack of thermodynamic data to enable comprehensive phase control for property optimization. In this work, the enthalpy of formation of the ScZ system within the range 0–20 mol% Sc2O3 is determined by combining the surface energy values with enthalpy of drop solution data obtained from high-temperature oxide melt solution calorimetry. The heats of formation, a key data for understanding phase stability, for five polymorphs: monoclinic (m), tetragonal (t), cubic (c), and rhombohedral (b and c) are reported for the first time.

    Palavras-Chave: scandium; scandium compounds; zirconium; phase diagrams; thermodynamics; enthalpy; thermodynamic properties

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  • IPEN-DOC 24291

    CONTURBIA, GIOVANNI de L.C.R. . Tecnologia de fabricação de alvos de aluminetos de urânio para produção de Mo-99 / Fabrication technology of uranium aluminide targets for Mo-99 production . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 105 p. Orientador: Michelangelo Durazzo. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-29012018-100507

    Abstract: Neste trabalho os parâmetros de fabricação de alvos de dispersão UAlx-Al foram definidos aplicando-se a tecnologia de montagem e laminação de um conjunto núcleo-moldura-revestimentos tradicionalmente adotada na fabricação de placas combustíveis usadas em reatores de pesquisa. O uso das técnicas de dilatometria e difração de raios-x com refinamento de Rietveld contribuíram para desenvolver um processamento termomecânico para controle das fases presentes no núcleo do alvo. Um método inovador que permitiu o aumento da produtividade desse tipo de alvo também foi desenvolvido com base na laminação de múltiplos núcleos. O processo de fabricação mostrou-se adequado para produção de alvos com a especificação para produção de Mo-99 no Reator Multipropósito Brasileiro (RMB).

    Palavras-Chave: aluminium alloys; uranium alloys; molybdenum 99; isotope production reactors; molybdenum isotopes; radioisotope generators; thermometers; radiometric analysis; volumetric analysis; x-ray diffraction; electron microscopy; image processing

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  • IPEN-DOC 24286

    FERREIRA, ANGELICA B.; RIBEIRO, ANDREZA P.; FERREIRA, MAURICIO L.; KNIESS, CLAUDIA T.; QUARESMA, CRISTIANO C.; LAFORTEZZA, RAFFAELE; SANTOS, JOSE O.; SAIKI, MITIKO ; SALDIVA, PAULO H.. A streamlined approach by a combination of bioindication and geostatistical methods for assessing air contaminants and their effects on human health in industrialized areas: a case study in Southern Brazil. Frontiers in Plant Science, v. 8, n. 1575, p. 1-15, 2017. DOI: 10.3389/fpls.2017.01575

    Abstract: Industrialization in developing countries associated with urban growth results in a number of economic benefits, especially in small or medium-sized cities, but leads to a number of environmental and public health consequences. This problem is further aggravated when adequate infrastructure is lacking to monitor the environmental impacts left by industries and refineries. In this study, a new protocol was designed combining biomonitoring and geostatistics to evaluate the possible effects of shale industry emissions on human health and wellbeing. Futhermore, the traditional and expensive air quality method based on PM2.5 measuring was also used to validate the low-cost geostatistical approach. Chemical analysis was performed using Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer (EDXRF) to measure inorganic elements in tree bark and shale retorted samples in São Mateus do Sul city, Southern Brazil. Fe, S, and Si were considered potential pollutants in the study area. Distribution maps of element concentrations were generated from the dataset and used to estimate the spatial behavior of Fe, S, and Si and the range from their hot spot(s), highlighting the regions sorrounding the shale refinery. This evidence was also demonstrated in the measurements of PM2.5 concentrations, which are in agreement with the information obtained from the biomonitoring and geostatistical model. Factor and descriptive analyses performed on the concentrations of tree bark contaminants suggest that Fe, S, and Si might be used as indicators of industrial emissions. The number of cases of respiratory diseases obtained from local basic health unit were used to assess a possible correlation between shale refinery emissions and cases of repiratory disease. These data are public and may be accessed on the website of the the Brazilian Ministry of Health. Significant associations were found between the health data and refinery activities. The combination of the spatial characterization of air pollution and clinical health data revealed that adverse effects were significant for individuals over 38 years of age. These results also suggest that a protocol designed to monitor urban air quality may be an effective and low-cost strategy in environmentally contaminated cities, especially in low- and middle-income countries.

    Palavras-Chave: environment; air pollution; urban areas; environmental impacts; air pollution monitoring; industrial wastes; kriging; statistical models; geologic surveys

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  • IPEN-DOC 24290

    CAMPOS, ALEXSANDRA M. de . Ciclobutanonas em ração canina após o processamento por radiação ionizante / Cyclobutanones in dog feed after ionizing radiation processing . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 72 p. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29012018-150144

    Abstract: O segmento Pet, no agronegócio, está relacionado ao desenvolvimento das atividades de criação, produção e comercialização de animais de estimação. Este mercado cresceu 7,6% entre 2014/2015, gerou R$ 18 milhões no Brasil e 67,3% desse valor refere-se a produtos para alimentação animal, comumente chamados de Pet Food. Na alimentação animal, o alimento pode ser um único ingrediente ou uma formulação elaborada. Os ingredientes são categorizados em proteínas, carboidratos, fibras, gorduras, vitaminas e minerais. Eles são selecionados considerando os seguintes aspectos: disponibilidade, níveis de nutrientes, funcionalidade, palatabilidade, digestibilidade, custo e segurança. As matérias-primas são escolhidas de acordo com o (s) método (s) de processamento (s) em que o produto passa, sua estabilidade no processo e sua fonte nutricional durante a validade do produto. Na preservação de alimentos, o processo de irradiação é um tratamento que busca reduzir a carga microbiana dos mesmos. No entanto, também pode alterar a composição dos ingredientes presentes e formar produtos radiolíticos na formulação que ainda estão em estudo. Nos alimentos, as gorduras atuam como aporte de ácidos graxos essenciais são palatabilizantes e uma fração energética importante das rações. Nos produtos que contêm a presença de gordura, a principal preocupação são as 2-Alcilciclobutanonas (2-ACBs), que são produtos radiolíticos formados exclusivamente pós-processamento com radiação ionizante. A formação de 2- ACBs está diretamente relacionada à concentração lipídica e à dose de irradiação. O objetivo deste trabalho é descrever os possíveis subprodutos radiolíticos formados em rações caninas extrusadas contendo gordura após irradiação e determinar se a formação de 2-ACBs depende do aumento da dose de radiação, assim como , verificar sua citotoxicidade e genotoxicidade em cães.

    Palavras-Chave: food processing; irradiation; radiolysis; toxicity; cycloalkanes; ketones; organic compounds; liquefied gases; gas chromatography; dogs; food; lipids; fats

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  • IPEN-DOC 24245

    LI, Z.; TAVERNIER, F.; BREARD, A.; KRAHENBUHL, L.; VOYER, D.; SARTORI, C.A.F. . Error analysis for near-field EMC problems based on multipolar expansion approach. IEEE Transactions on Magnetics, v. 53, n. 6, 2017. DOI: 10.1109/TMAG.2017.2664985

    Abstract: Devices using power electronics are ubiquitous today and they are unfortunately intrinsic sources of electromagnetic interference. To address these electromagnetic compatibility problems at the initial design phase, a predictive method based on multipole expansion in spherical harmonics of the near field around each device was developed. To determine the basic expansions of a given source, a dedicated measurement bench has been designed. In this paper, some important issues of this approach and the measurement bench are studied, especially the error analysis on the measurements and the inverse problems. Some experimental results are also shown in the end.

    Palavras-Chave: spherical harmonics; electromagnetic fields; compatibility; power supplies; electronic circuits; magnetic fields

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  • IPEN-DOC 24244

    DALMOLIM, CLAUDIO ; ROSSI, JESUALDO L. . Estudo da viabilidade econômica do depósito de patente de anéis de pistão com base em compósitos poliméricos / Study of the economic feasibility of piston ring patent filing based on polymer composites. Revista Científica Hermes, v. 19, p. 459-474, 2017. DOI: 10.21710/rch.v19i0.377

    Abstract: A indústria automotiva tem buscado constantemente melhorias de seus produtos, quer seja por meio da inovação tecnológica ou da melhoria de seus processos produtivos. Materiais mais duráveis que tragam economia de escala, menor consumo e custos de fabricação cada vez mais enxutos são objeto de pesquisas contínuas. Os motores dos automóveis são parte integrante desta busca e o seu funcionamento cada vez mais eficiente, aliado a uma boa relação custo-benefício são alvo de investigação. O objetivo deste artigo é explorar as características de materiais compósitos poliméricos, sua utilização como anéis de pistão de motores de veículos e, em especial, a viabilidade do depósito de sua patente. As organizações demonstram estar cada vez mais complexas e sua longevidade depende de uma observação clara do cenário onde estão atuando e tomadas de decisão cada vez mais embasadas na experiência e na percepção de suas realidades. Para tanto, foram consultados livros e artigos que possibilitaram a análise desejada. Como resultado, obteve-se uma visão generalista de como os compósitos poliméricos podem contribuir para se atingir os parâmetros esperados.

    Palavras-Chave: automotive industry; technology assessment; machine parts; internal combustion engines; polymers; composite materials

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  • IPEN-DOC 24242

    CARVALHO, G.S.M.; FERREIRA, P.Z.; DANTAS, N.O.; SILVA, A.C.A.; PERINI, A.P.; CALDAS, L.V.E. ; CARRERA, B.N.S.; WATANABE, S.; NEVES, L.P. . Evaluation of glasses containing cadmium for high dose dosimetry by the thermoluminescence technique. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 05, n. 03-A, p. 01-06, 2017. DOI: 10.15392/bjrs.v5i3.285

    Abstract: New glass matrices were evaluated for high dose dosimetry by the thermoluminescence technique. Their nominal com-position are 20Li2CO3.10Al2O3.15CdO.55B2O3 and 20Li2CO3.10Al2O3.20CdO.50B2O3 (mol%). The glass matrices were irradiated with different doses: 50, 100, 200, 500, 700 and 900 Gy, and the thermoluminescence emission curves were obtained for each of these values. The results show a great potential of using these matrices in high dose dosime-try.

    Palavras-Chave: cadmium; glass scintillators; luminescent dosemeters; quality control; radiation dose units; radiation protection; thermoluminescence

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  • IPEN-DOC 24241

    OLIVEIRA, L.N. ; VIEIRA, S.L.; SCHIMIDT, F.; ANTONIO, P.L. ; CALDAS, L.V.E. . Evaluation of polybutadiene rubbers using FTIR spectra. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 05, n. 02, p. 01-07, 2017. DOI: 10.15392/bjrs.v5i2.198

    Abstract: Radiation dosimetry for medical and industrial purposes has increasingly evolved over the last few decades with the introduction of various new detectors. Depending on the properties exhibited for radiation dosimetry, some detectors present their applications in a specific area. From a physics point of view, an ideal dosimeter should be able to measure absorbed dose. In this work, synthetic materials based on polybutadiene rubbers (PBR) were proposed as a new class of radiation detectors. The influence of radiation dose on their properties has been investigated for application in radiation dosimetry. The rubber samples were exposed to absorbed doses from 10 Gy up to 250 Gy, using a 60Co Gamma Cell-220 system. Their responses were carried out with a Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectrometer to investigate the presence of absorbance peaks. The results suggested the existence of a relationship between the absorbed doses and the absorbance peaks associated with stretching (1300-1200 cm-1), deformation (1450-1340 cm-1) and vibration (1500-1400 cm-1) processes in the material.

    Palavras-Chave: absorbed radiation doses; butadiene; cobalt 60; dosimetry; fourier transformation; infrared spectra; peaks; radiation detectors; radiation dose ranges; radiation protection; rubbers

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  • IPEN-DOC 24239

    CASTRO, M.C. ; XAVIER, M. ; SILVA, N.F. ; CALDAS, L.V.E. . Comparação entre duas câmaras de ionização do tipo lápis com comprimento de volume sensível de 30 cm. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 05, n. 03-A, p. 01-07, 2017. DOI: 10.15392/bjrs.v5i3.273

    Abstract: A tomografia computadorizada (CT) vem crescendo devido aos avanços da tecnologia dos equipamentos, proporci-onando uma dose maior no paciente, em relação aos demais exames de radiodiagnóstico, levando a uma preocupa-ção com os pacientes. A dosimetria em CT é realizada com uma câmara de ionização do tipo lápis com comprimen-to de volume sensível de 10 cm. Os estudos têm mostrado a subestimação dos valores de dose. Foram desenvolvidas neste trabalho duas câmaras de ionização com comprimentos de volume sensível de 30 cm, que foram submetidas aos testes principais de caracterização, obtendo-se resultados dentro dos limites recomendáveis internacionalmente. Palavras-chave: Dosimetria, tomografia computadorizada, câmara de ionização especial.

    Palavras-Chave: accuracy; beams; calibration; comparative evaluations; computerized tomography; dosimetry; ionization chambers; radiation doses

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  • IPEN-DOC 24237

    ALVARENGA, T.S. ; FEDERICO, C.A.; VALERIANO, C.C. ; CALDAS, L.V.E. . Estimativa computacional da radiação espalhada no laboratório de calibração com nêutrons do IPEN. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 05, n. 03-A, p. 01-10, 2017. DOI: 10.15392/bjrs.v5i3.274

    Abstract: Com o aumento do uso de técnicas que utilizam radiação de nêutrons, houve um crescimento considerável no número de detectores para esse tipo de radiação. Para ajudar a atender à demanda de calibração desse tipo de detector, foi proje-tado um laboratório de calibração de detectores com nêutrons, com fonte de 241AmBe. Neste tipo de laboratório, um dos problemas principais está relacionado ao conhecimento da radiação espalhada, que é significativa neste tipo de ativida-de. Com o intuito de estimar esta radiação espalhada de maneira a balizar a configuração final do laboratório, foram realizadas simulações computacionais utilizando-se o método de Monte Carlo por meio do código MCNP5. As simula-ções foram realizadas modelando o ambiente do laboratório sem a presença dos elementos estruturais e com a sala completa, de maneira a avaliar o fluxo de nêutrons e equivalente de dose ambiente, H*(10), em quatorze posições de especial interesse dentro da instalação. Com base nos resultados, foram avaliadas as limitações e as condições a serem observadas para o uso pretendido do laboratório.

    Palavras-Chave: neutron detectors; radiations; calibration; monte carlo method; scattering

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  • IPEN-DOC 24235

    MARANHO, L.A.; FONTES, M.K.; KAMIMURA, A.S.S.; NOBRE, C.R.; MORENO, B.B.; PUSCEDDU, F.H.; CORTEZ, F.S.; LEBRE, D.T. ; MARQUES, J.R. ; ABESSA, D.M.S.; RIBEIRO, D.A.; PEREIRA, C.D.S.. Exposure to crack cocaine causes adverse effects on marine mussels Perna perna. Marine Pollution Bulletin, v. 123, n. 1-2, p. 410-414, 2017. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2017.08.043

    Abstract: Our study aimed to evaluate crack cocaine effects in different life stages of the marine mussel Perna perna. For this purpose, fertilization rate, embryo-larval development, lysosomal membrane stability and DNA strand breaks were assessed. Effect concentrations in gametes and in larval development were found after 1 h (IC50 =23.53 mg·L−1) and 48 h (IC50 =16.31 mg·L−1), respectively. The highest tested concentration showing no acute toxicity (NOEC) was 10 mg·L−1, while the lowest observed effect concentration (LOEC) was 20 mg·L−1. NOEC concerning embryo-larval development was 0.625 mg·L−1, while the LOEC was 1.25 mg·L−1. Cyto-genotoxic effects were evidenced in mussels exposed to crack cocaine concentrations ranging from 5 to 500 μg·L−1. Our results report the first data on effects of an illicit drug to marine organisms and should encourage further ecotoxicological studies of these contaminants of emerging concern in coastal ecosystems.

    Palavras-Chave: cocaine; aquatic ecosystems; aquatic organisms; mussels; bioassay; toxicity; cell cycle; water pollution; pollutants; chemical wastes

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  • IPEN-DOC 24232

    YAMAZAKI, I.M. ; KOSKINAS, M.F. ; MOREIRA, D.S. ; TAKEDA, M.N. ; DIAS, M.S. . Disintegration rate and gamma-ray emission probability per decay measurement of Cu-64. Applied Radiation and Isotopes, v. 134, SI, p. 312-315, 2018. DOI: 10.1016/j.apradiso.2017.09.007

    Abstract: The procedure followed by the Nuclear Metrology Laboratory (LMN) at the IPEN for the standardization of activity of 64Cu is described. The measurement was carried out in a 4π (PC) β-γ coincidence system. The activity per unit mass of the solution was determined by the extrapolation technique. The events were registered using a Time to Amplitude Converter (TAC) associated with a Multi-channel Analyzer. The gamma-ray emission probability per decay of the 1345.7 keV transition of 64Cu determined with a calibrated REGe gamma-ray spectrometer was (0.472±0.010) %, in agreement with the literature.

    Palavras-Chave: coincidence methods; copper 64; emission; gamma radiation; gamma spectrometers; multi-channel analyzers; standardization; tantalum carbides

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  • IPEN-DOC 24230

    SALVI, ROBERTO; CERQUEIRA-COUTINHO, CRISTAL; RICCI-JUNIOR, EDUARDO; SANTOS, SOFIA N. dos; PINTO, SUYENE R.; BERNARDES, EMERSON S. ; ARAUJO, PATRICIA L.B. de; SANTOS-OLIVEIRA, RALPH. Diagnosing lung cancer using etoposide microparticles labeled with 99mTc. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, v. 46, n. 2, p. 341-345, 2018. DOI: 10.1080/21691401.2017.1307848

    Abstract: The diagnosis of lung cancer mostly occurs when the cancer is already in an advanced stage. In this situation, there are few options for the treatment and most of them have few chances of success. In this study, we developed and tested etoposide microparticles as a diagnostic agent for imaging lung cancer at early stages of development. We tested etoposide microparticles labeled with technetium 99m in inducted mice. The results demonstrated that over 10% of the total dose used was uptake by the tumor site. Also, the results showed that the microparticles had a good renal clearance and low uptake by liver and spleen. The data suggest that these micro-radiopharmaceuticals may be used for lung cancer imaging exam, especially single-photo emission computed tomography (SPECT).

    Palavras-Chave: lungs; technetium 99; neoplasms; radiopharmaceuticals; nuclear medicine

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  • IPEN-DOC 24229

    CASTRO, M.C. ; SILVA, N.F. ; XAVIER, M. ; ANDRADE, M.E.A.; KHOURY, H.J.; CALDAS, L.V.E. . Development and tests of a 30cmpencil-type ionization chamber for dosimetry in standard and clinical CT beams. Biomedical Physics & Engineering Express, v. 3, n. 5, p. 1-7, 2017. DOI: 10.1088/2057-1976/aa82e3

    Abstract: The use of computed tomography (CT) for imaging procedures is growing due to advances in the CT equipment technology. To perform the dosimetry inCT beams, the most widely used instrument is the pencil type ionization chamber with a sensitive volume length of 100 mm; however, some studies have shown that this dosimeter has underestimated the dose values. Therefore, in this study an ionization chamber with sensitive volume length of 300mmwas developed at IPEN. The characterization of this chamber was performed, and the results were obtained within the international recommended limits. As an application, the developed ionization chamber was tested in clinical beams of two different hospitals.

    Palavras-Chave: computerized tomography; ionization chambers; dosimetry; calibration

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  • IPEN-DOC 24221

    PRETO, MAYRA F.; CAMPANA-FILHO, SERGIO P.; FIAMINGO, ANDERSON; COSENTINO, IVANA C. ; TESSARI-ZAMPIERI, MARIA C. ; ABESSA, DENIS M.S.; ROMERO, AGATA F.; BORDON, ISABELLA C.. Gladius and its derivatives as potential biosorbents for marine diesel oil. Environmental Science and Pollution Research, v. 24, n. 29, p. 22932-22939, 2017. DOI: 10.1007/s11356-017-9945-x

    Abstract: The demand for low cost and effective materials to remove contaminants such as residues of oil spills has encouraged studies on new biosorbents produced from wastes. Considering the overgeneration of fishing residues and the necessity to provide an alternative purpose for such materials, this study aimed to evaluate squid gladius and its derivatives (β-chitin and chitosan) as sorbents to remove marine diesel oil (MDO) from fresh and artificial seawater. It was also executed an attempted to improve their performances through a highintensity ultrasound treatment (UT-gladius and UT-β-chitin). All sorbents removed MDO at both salinities. Contact surface area, salinity, and water retention seemed to play a key role in the outcomes. UT-β-chitin’s performance was significantly superior to β-chitin’s and chitosan’s in MDO removal at salinity 0, as well as at salinity 30, where gladius and UT-gladius also excelled. Ultrasound treatment improved the oil removal performance of UT-β-chitin by increasing its contact surface area. This is the first report on the efficiency of gladius and UT-β-chitin for such purpose, and brought up huge possibilities and new questions that can lead to the achievement of biosorbents of great efficiency.

    Palavras-Chave: absorbents; diesel fuels; scanning electron microscopy; oligosaccharides; statistical data; removal

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  • IPEN-DOC 24121

    MIRANDA, RANULFO B. de P.; MIRANDA JUNIOR, WALTER G.; LAZAR, DOLORES R.R. ; USSUI, VALTER ; MARCHI, JULIANA; CESAR, PAULO F.. Effect of titania content and biomimetic coating onthe mechanical properties of the Y-TZP/TiO2 composite. Dental Materials, v. 34, n. 2, p. 238-245, 2018. DOI: 10.1016/j.dental.2017.11.003

    Abstract: Objectives. During the last decades, several changes of paradigm have modified our view on how biomaterials' surface characteristics influence the bioresponse. After becoming aware of the role of a certain microroughness for improved cellular contact and osseointegration of dental titanium implants, the likewise important role of surface energy and wettability was increasingly strengthened. Very recently, synergistic effects of nanoscaled topographical features and hydrophilicity at the implant/bone interface have been reported. Methods. Questions arise about which surface roughness and wetting data are capable to predict the bioresponse and, ultimately, the clinical performance. Current methods and approaches applied for topographical, wetting and surface energetic analyses are highlighted. Current knowledge of possible mechanisms explaining the influence of roughness and hydrophilicity at the biological interface is presented. Results. Most marketed and experimental surfaces are based on commonly available additive or subtractive surface modifying methods such as blasting, etching or anodizing. Different height, spatial, hybrid and functional roughness parameters have been identified as possible candidates able to predict the outcome at hard and soft tissue interfaces. Likewise, hydrophilic implants have been proven to improve the initial blood contact, to support the wound healing and thereby accelerating the osseointegration. Significance. There is clear relevance for the influence of topographical and wetting characteristics on a macromolecular and cellular level at endosseous implant/biosystem interfaces. However, we are still far away from designing sophisticated implant surfaces with the best possible, selective functionality for each specific tissue or cavity interface. Firstly, because our knowledge of the respective surface related reactions is at best fragmentary. Secondly, because manufacturing of multi-scaled complex surfaces including distinct nanotopographies, wetting properties, and stable cleanliness is still a technical challenge and far away from being reproducibly transferred to implant surfaces. (C) 2017 The Academy of Dental Materials. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

    Palavras-Chave: biological materials; implants; dentistry; ceramics; zirconium; yttrium

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  • IPEN-DOC 23465

    SHIHOMATSU, H.M. ; MARTINS, E.A.J. ; COTRIM, M.E.B. ; LEBRE, D.T.; ORTIZ, N. ; PIRES, M.A.F. . Guarapiranga Reservoir - pharmaceuticals and historical urban occupation in a water source. Journal of Geoscience and Environment Protection, v. 5, n. 13, p. 1-17, 2017. DOI: 10.4236/gep.2017.513001

    Abstract: The pharmaceutical compounds were analyzed in 14 sampling sites and pointed out the pollution sources related to raw sewage input and urban drainage discharge. Five medicine compounds, one illicit drug, and its metabolite were the higher measured content using analytical improvements tailored to identify and quantify organic compounds in low water content. The use of SPE cartridges followed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS) points out the Guavirutuba tributary as the primary water pollution source with higher concentrations in 2011 for pharmaceuticals, cocaine, and benzoylecgonine (metabolite) in the range of 6.7 ± 0.9 ng L−1 to 27.386 ± 142 ng L−1. The Jaceguay stream also located in Guarapiranga was the most preserved area and provided analytical values correspondent which lowered contamination content. Such concentrations mean a possible and feasible water restoration target. The most common compounds (above 90% samples) were: caffeine, atenolol, carbamazepine, cocaine, and benzoylecgonine. The integrated risk index for aquatic chemical pollution (IRICAP) confirms the higher contamination near Guavirutuba stream and the lower near the Jaceguay stream. Published results of cocaine and benzoylecgonine content in Guarapiranga basin corroborated with the analytical results.

    Palavras-Chave: chromatography; liquid column chromatography; drug abuse; drugs; pollution sources; water reservoirs; environment

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  • IPEN-DOC 23482

    CUNHA, CECILIO A. da ; CORREA, OLANDIR V. ; SAYEG, ISAAC J.; RAMANATHAN, LALGUDI V. . High temperature erosion-oxidation resistance of thermally sprayed nanostructured Cr3C2-25(Ni-20Cr) coatings. Materials Research, v. 20, n. 4, p. 994-1002, 2017. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2015-0611

    Abstract: This study reports the high temperature erosion-oxidation (E-O) behavior of conventional and nanostructured Cr3C2-25(Ni-20Cr) coatings prepared by high velocity oxygen fuel (HVOF) spraying. As-received and nanostructured Cr3C2-25(Ni-20Cr) powders with mean crystallite sizes of 145 nm and 50 nm respectively, were used to prepare 120 - 200 μm thick coatings on AISI 310 samples. The E-O behavior of the coatings prepared with the as-received (AR) and nanostructured (NS) powders was determined as weight change in a custom designed rig at room temperature, 450, 700 and 800 ºC. The Vickers microhardness, Young’s Modulus and fracture toughness of the AR and NS coatings were determined, and the NS coatings exhibited higher values compared with the AR coatings. The E-O resistance of the NS coating was higher than that of AR coating at all temperatures, and particularly at 800 ºC. The increase in E-O resistance of the NS coatings is due to its superior mechanical properties as well as to the presence of some heterogeneities in the AR coatings. The E-O mechanisms of both types of the coatings are discussed, with special attention to that at high temperatures. The results suggest that at 800 ºC the E-O process is controlled by erosion of the oxide.

    Palavras-Chave: temperature range 0400-1000 k; coatings; nanostructures; carbides; chromium carbides; erosion; oxidation

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  • IPEN-DOC 24227

    ZEZELL, DENISE M. . Biofotônica e lasers levando luz para doenças / Biophotonics and lasers shining light into diseases. Brazilian Dental Science, v. 20, n. 4, 2017. DOI: 10.14295/bds.2017.v20i4.1530

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  • IPEN-DOC 24240

    SANTANA, P.M. ; OLIVEIRA, J.E. ; LIMA, E.R. ; SOARES, C.R.J. ; PERONI, C.N. ; BARTOLINI, P. ; RIBELA, MARIA T.C.P. . Human thyroid-stimulating hormone synthesis in human embryonic kidney cells and related N-glycoprofiling analysis for carbohydrate composition determination. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 102, n. 3, p. 1215-1228, 2018. DOI: 10.1007/s00253-017-8684-8

    Abstract: A strain of embryonic human kidney cells (HEK293) was transiently co-transfected with the expression vectors coding for the α- and β-subunits of human thyroid-stimulating hormone (hTSH), and, for the first time, a human cell-derived recombinant hTSH was synthesized and extensively characterized. The purification strategy involving two steps provided an overall yield of 55% and a purity level > 90%. The purified material (hTSH-HEK) was analyzed and compared to a CHO-derived recombinant preparation (hTSH-CHO) and to a pituitary-derived (hTSH-Pit) preparation. The three preparations showed an equivalent purity (> 95%) with a hTSH-HEK molecular mass 2.1% lower than that of hTSH-CHO and 2.7% higher than that of hTSH-Pit. Remarkable differences were found in the carbohydrate moiety, the lowest sialic acid content and highest fucose content being observed in hTSH-HEK. In vivo biological activity was confirmed for the three preparations, the hTSH-HEK bioactivity being 39 and 16% lower than those of hTSH-CHO and hTSH-Pit, respectively. The hTSH-HEK circulatory half-life (t1/2) was also shorter than those of hTSH-CHO (1.5-fold) and hTSH-Pit (1.2-fold). According to these findings, HEK-293-derived hTSH can be considered to be useful for clinical applications, in view as well of its human origin and particular carbohydrate composition.

    Palavras-Chave: thyroid hormones; kidneys; hormones; stimulation; synthesis; in vivo; mass spectroscopy; animal cells; glycoproteins

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  • IPEN-DOC 24238

    ELIASA, CAROLINE C. ; PEREIRA, LARISSA M. ; ARAGAO, DANIELLE S.; CASARINI, DULCE E.; AFFONSO, REGINA . Structural characterization and enzymatic activity of the recombinant Ala959 to Ser1066 region of human ace. Jacobs Journal of Enzymology and Enzyme Engineering, v. 3, n. 1, p. 1-13, 2017.

    Abstract: Angiotensin-converting enzyme catalyzes the conversion of angiotensin I to the vasoconstrictor angiotensin II and the hydrolysis of bradykinin (BK). Human somatic angiotensin-converting enzyme has two homologous domains (N and C) that share 60% identity. Although these two regions have high homology, the catalytic site of the C-domain exhibits three-fold greater activity than the N-domain in the hydrolysis of angiotensin I in vivo. The present study aimed to obtain the Ala959 to Ser1066 catalytic region of the C-domain of angiotensin-converting enzyme in a structural conformation that resembles its native form. We amplified the 324-bp sequence corresponding to the catalytic site of C-domain of angiotensin-converting enzyme and cloned this sequence into a pET28 vector. The catalytic site of C-domain of angiotensin-converting enzyme peptide was expressed in a bacterial system, and its purification was performed in one step using a His-tag affinity column. Structural analysis by circular dichroism and fluorescence confirmed that the purified protein is correctly folded, and catalytic site of C-domain of angiotensin-converting enzyme possesses enzymatic activity and is inhibited by lisinopril. This peptide can be used to test new inhibitors and C-domain of angiotensin-converting enzyme substrates because this peptide is easy to produce and this has proven efficient link with these molecules.

    Palavras-Chave: enzyme activity; zinc; aluminium arsenides; recombination; proteins; catalysts

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  • IPEN-DOC 24236

    DIAS, PAULO V.S. ; ARTHUSO, FERNANDA S. ; OLIVEIRA, JOAO E. ; SUZUKI, MIRIAM F. ; SOUSA, JOSE M. ; RIBELA, MARIA T.C.P. ; BARTOLINI, PAOLO ; SOARES, CARLOS R.J. . Determination of recombinant Interferon-α2 in E. coli periplasmic extracts by reversed-phase high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography B, v. 1072, p. 193-198, 2018. DOI: 10.1016/j.jchromb.2017.11.023

    Abstract: Reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) has been used to analyze Interferon α-2 (IFN-α2) as a pure protein or as a pharmaceutical preparation: a method for analyzing periplasmic IFN-α2 directly in osmotic shock extract has, however, never been reported. This work describes an RP-HPLC methodology for the qualitative and quantitative analysis of human IFN-α2a and IFN-α2b directly in bacterial periplasmic extracts or in purified preparations. The analytical method has been set up and validated for accuracy, precision, linearity, sensitivity and specificity. A recovery test indicated an average bias of ∼1%, intra-day and inter-day quantitative determinations presented relative standard deviations always ≤ 5%, while the working sensitivity was of ∼0.3 μg of IFN-α2 (RSD =5%). The method proved to be suitable for detecting and quantifying also glycosylated and oxidized forms and N-methionylated IFN-α2 molecules, it was, however, not able to distinguish between IFN-α2a and IFN-α2b. This rapid methodology allows the application of RP-HPLC as a powerful tool to monitor the production yield and quality of IFN-α2 in osmotic shock fluids, right after, or even during the fermentation process.

    Palavras-Chave: bacteria; interferon; high-performance liquid chromatography; escherichia coli; qualitative chemical analysis; quantitative chemical analysis; fluids

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  • IPEN-DOC 24233

    MARGATHO, RAFAEL O.; MASSOCO, CRISTINA de O.; CALEFI, ATILIO S.; CRUZ, DANIEL S.G.; SANDINI, THAISA M.; ALVES, GLAUCIE J. ; FLORIO, JORGE C.; PALERMO-NETO, JOAO. Beta-adrenergic blockade decreases the neuroimmune changes in mice induced by cohabitation with an ehrlich tumor-bearing cage mate. Neuroimmunomodulation, v. 24, n. 1, p. 40-53, 2017. DOI: 10.1159/000477938

    Abstract: Objectives: Cohabitation with Ehrlich tumor-bearing (ETB) mice induced behavioral, neurochemical, hormonal, and immune effects in the conspecifics as a consequence of stressinduced activation of the sympathetic nervous system (SNS) with catecholamine release. In the current study, the nonspecific β-AR blocker d,l -propranolol and the specific β 2 -AR blocker ICI-118.551 were employed as pharmacological tools to assess the extent to which catecholamines participated in the effects induced by cohabitation with ETB mice. Methods: Two experiments were performed, 1 with d,l -propranolol treatment and the other with ICI-118.551. One mouse in the experimental group was called the “companion of the sick partner” (CSP) since it was forced to live in the same cage with 2 (experiment 1) or 1 (experiment 2) cage mate that had been i.p. injected with 5 × 10 6 Ehrlich tumor cells. Results: The d,l -propranolol treatment, but not the ICI- 118.551 treatment, attenuated the effects of cohabitation with 2 ETB mice on both open-field behavior and the hypothalamic levels and turnover rate of norepinephrine. The 2 β-AR blockers were unable to change the serum corticosterone levels and adrenal weights of the CSP mice; however, these drugs abrogated the effects of cohabitation on neutrophil oxidative burst and phagocytosis. Finally, an increase in the 5-HT turnover rate was observed in the olfactory bulb of CSP mice compared to their respective controls, an effect that was not modified by β-AR blockade. Conclusion: These results confirm and strengthen our hypothesis that the SNS is involved in the effects induced by cohabitation with ETB mice and point towards β 2 -AR participation in the immune effects analyzed.

    Palavras-Chave: catecholamines; stresses; drugs; serotonin; neutrophils; neoplasms

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  • IPEN-DOC 24243

    PEREIRA, LUAN M. ; SAIKI, MITIKO . Análise da composição elementar dos fitoterápicos espinheira santa e berinjela pelo método de análise por ativação com nêutrons. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 22-27, 2017, Belo Horizonte, MG. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2017.

    Abstract: O uso de fitoterápicos tem se tornado bastante popular no Brasil devido a sua vasta flora e a crença de que tudo que é natural não apresenta efeitos danosos a saúde humana. Entretanto estes produtos podem conter elementos tóxicos ou os essenciais em excesso prejudiciais ao organismo humano O objetivo deste trabalho foi analisar fitoterápicos Espinheira Santa (Maytenus ilicifolia) e Berinjela (Solanum melongena) pelo método de análise por ativação com nêutrons (NAA). As amostras de fitoterápicos foram adquiridas em drogarias na forma de cápsulas, e os seus conteúdos foram removidos das cápsulas para as análises. O procedimento de NAA consistiu em irradiar as alíquotas dos fitoterápicos e os padrões sintéticos de elementos com nêutrons do reator nuclear IEAR1 seguida de espectrometria de raios gama. Os radioisótopos formados foram identificados pelas meias vidas e energias dos raios gama e as concentrações dos elementos foram calculadas pelo método comparativo. Para controle de qualidade analítica, foram analisados os materiais de referência certificados e cujos resultados apresentaram, em geral, uma boa exatidão e precisão. Nos fitoterápicos, os elementos K e Ca foram encontrados em concentrações mais elevadas, da ordem de mg g-1, Br, Fe, Rb e Zn da ordem de μg g-1 e os elementos Co, Cr, Cs, La e Sc da ordem de ng g-1. Resultados obtidos neste trabalho demonstraram a viabilidade de aplicar o procedimento de NAA na determinação da composição elementar de fitoterápicos.

    Palavras-Chave: concentration ratio; elements; gamma spectroscopy; irradiation; medicinal plants; neutron activation analysis; neutron beams

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  • IPEN-DOC 24231

    JUNQUEIRA, LUCAS S. ; SILVA, SHARLLENY A.; FAVARO, DEBORAH I.T. . Avaliação das concentrações de elementos terras raras, metais e traço em sedimentos do reservatório graminha, estado de São Paulo, pela técnica de ativação neutrônica. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 22-27, 2017, Belo Horizonte, MG. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2017.

    Abstract: No presente estudo, perfis de sedimentos foram coletados no reservatório de abastecimento Graminha (Caconde), ESP, em Ago/2014 (pontos 1 e 4). Utilizou-se a técnica analítica de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA) e os elementos determinados foram: As, Ba, Br, Ca, Co, Cr, Cs, Fe, Hf, K, Na, Rb, Sb, Ta, Th, U e Zn e os elementos terras raras (ETRs) (Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Sc, Tb e Yb). Os valores de concentração para os elementos As, Cr e Zn foram comparados aos valores orientadores de concentração (TEL e PEL) estabelecidos pelo CCME (Canadá) e adotado pela CETESB. Os sedimentos foram classificados como de qualidade boa ou ótima, para esses 3 elementos. Os valores encontrados nas ultimas fatias do perfil 1(profundidade 90 cm) foram tomados como valores basais de referência e a partir desses valores, calcularam-se os fatores de enriquecimento (FE) e o Índice de Geoacumulação (IGeo). Valores de FE>1,5 foram encontrados, principalmente, para os ETRs, U e Th, em ambos os pontos, indicativo de presença de contribuição antrópica. Os valores de IGeo confirmaram os valores de FE, com valores de 1<IGeo<5, com classificação de moderadamente poluído a muito poluído, para os mesmos elementos, em ambos os perfis.

    Palavras-Chave: comparative evaluations; concentration ratio; elements; enrichment; neutron activation analysis; sediments; trace amounts; validation; water reservoirs

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  • IPEN-DOC 24228

    ANGELINI, MATHEUS ; FRANKLIN, ROBSON L.; ROCHA, FLAVIO R. ; FAVARO, DEBORAH I.T. . Avaliação e distribuição de metais, elementos traço e terras raras em perfis de sedimentos do reservatório de promissão, estado de São Paulo, por INAA. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 22-27, 2017, Belo Horizonte, MG. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2017.

    Abstract: O presente estudo avaliou a concentração de elementos em dois pontos do reservatório (1 e 3). Foram coletados 2 perfis de sedimentos fracionados em campo, a cada 2,5 cm, gerando 14 e 20 frações, respectivamente, de acordo com as suas profundidades (35 e 50 cm). Utilizou-se a técnica de Análise por Ativação com Nêutrons Instrumental (INAA) e foram determinadas as concentrações dos elementos: As, Ba, Br, Ca, Co, Cr, Cs, Fe, Hf, K, Na, Rb, Sb, Sc, Ta, Th, U, Zn e os elementos terras raras (Ce, Eu, Gd, La, Lu, Nd, Sm, Tb e Yb). A validação da metodologia foi feita através das análises de materiais de referência certificados. Os valores do NASC (North American Shale Composite) foram utilizados como valores de referência para cálculo de Fator de Enriquecimento (FE) e Índice de Geoacumulação (IGeo), ferramentas utilizadas para avaliação de níveis de poluição. Comparou-se também a concentração dos elementos As, Cr e Zn com os valores orientadores TEL (Treshold Effect Level) e PEL (Probable Effect Level), valores que fornecem faixas de concentração para esses elementos indicando a presença ou não de prováveis efeitos na biota aquática advinda dessas concentrações.

    Palavras-Chave: calibration standards; elements; enrichment; neutron activation analysis; radioecological concentration; sediments; trace amounts; water pollution; water reservoirs

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  • IPEN-DOC 24226

    TAKAMOTO, ARISSA ; SAIKI, MITIKO . Determinação da composição elementar de plantas medicinais pelo método de análise por ativação com nêutrons. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, October 22-27, 2017, Belo Horizonte, MG. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2017.

    Palavras-Chave: concentration ratio; elements; gamma radiation; medicinal plants; neutron activation analysis; neutron flux; thermal neutrons

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  • IPEN-DOC 24225

    FRANCO, JOSE F. da S. ; EL DIB, REGINA; AGARWAL, ARNAV; SOARES, DIOGO; MILHAN, NOALA V.M.; ALBANO, LILIAN M.J.; KIM, CHONG A.. Mucopolysaccharidosis type I, II and VI and response to enzyme replacement therapy: results from a single-center case series study. Intractable & Rare Diseases Research, v. 6, n. 3, p. 183-190, 2017. DOI: 10.5582/irdr.2017.01036

    Abstract: Mucopolysaccharidoses (MPS) types I, II and VI are associated with deficiencies in alpha- L-iduronidase, iduronate-2-sulfatase and N-acetylgalactosamine-4-sulfatase, respectively, and generally involve progressive and multi-systemic clinical manifestations. Enzyme replacement therapy (ERT) appears to be reasonably well tolerated. The aim of this study was to examine clinical and diagnostic findings of a series of pediatric and adult MPS patients, and assess the safety and efficacy of ERT in children and adults with MPS type I, II and VI. Pediatric and adult patients were treated weekly with 1 mg/kg recombinant human N-acetylgalactosamine-4-sulphatase (rhASB), 0.45 mg/kg alpha-L-iduronidase, or 0.5 mg/kg iduronate-2-sulfatase. Clinical and biochemical parameters with ERT were evaluated for a mean duration of 5 years. Mantel-Haenszel risk ratios and associated 95% confidence intervals (CIs) were calculated for rates of death among different types of enzyme replacement therapies (ERTs). Twenty-seven patients (mean ages – pediatric: 6.8 years; adult: 29 years) were included. ERT was found to be consistently well tolerated and effective in attenuating symptoms, but did not prevent the progression of the disease or reduce mortality rates. Our findings demonstrated that early diagnosis and initiation of ERT are critical for improvements in patient-important outcomes and quality of life, although disease progression and mortality rates remain high.

    Palavras-Chave: mucopolysaccharides; enzymes; therapy; lysosomes; storage; glucosamine; glycoproteins; amines

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  • IPEN-DOC 24222

    CECCHI, C.R. ; HIGUTI, E. ; LIMA, E.R. ; VIEIRA, D.P. ; SQUAIR, P.L. ; PERONI, C.N. ; BARTOLINI, P. . Efficient non-invasive plasmid-DNA administration into tibialis cranialis muscle of “little” mice. Current Molecular Medicine, v. 17, n. 3, p. 230-235, 2017. DOI: 10.2174/1566524017666170721152119

    Abstract: Background: An alternative treatment for growth hormone deficiency based on hGH-DNA administration, followed by electro gene transfer, was investigated by injecting the plasmid into surgically exposed or non-exposed quadriceps or tibialis muscle of immunodeficient “little” mice. Methods: An optimization of electrotransfer conditions via a new combination of high/low voltage pulses is presented. After 3 days, serum hGH was determined and in a 28-day assay, the relative growth parameters were compared. Results: Both groups exhibited similar results: 5.0 ± 2.2 (SD) and 3.5 ± 0.9 ng hGH/ml (P>0.05; n=7) for the exposed quadriceps and non-exposed tibialis treatments, respectively. The final body weight increases were 16.1% for the quadriceps and 18.9% for the tibialis group. The tail and nose-to-tail length increases were 4.5% and 7.1% for the quadriceps and 4.8 and 4.6% for the tibialis group. The right and left femur length increases, obtained from radiographic measurements, were 16.9% and 12.7% for the quadriceps and 19.4% and 12.3% for the tibialis, respectively. A non-significant difference between exposed quadriceps and non-exposed tibialis treatments (P=0.48) was confirmed via a completely integrated statistical analysis. Circulating mIGF-1 levels were 126 ± 47, 106 ± 93 (P>0.05) and 38 ± 15 ng/ml for the quadriceps, tibialis and saline treatments, respectively. Conclusion: These results show that hGH-DNA administration into non-exposed tibialis muscle followed by the new HV/LV electrotransfer protocol was an equally efficient, less traumatic treatment,

    Palavras-Chave: gene therapy; hormones; growth; tibia; immunosuppressive drugs; mice; muscles

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  • IPEN-DOC 24261

    FERRARI, MARCELLO ; NEVES, MAURICIO D.M. das . Avaliação da tenacidade em junta soldada dissimilar de aço-carbono estrutural com aço baixa-liga temperado e revenido após tratamento térmico de alívio de tensões / Toughness assessment of dissimilar welded joint of structural carbon steel with quenched and tempered low alloy steel after post weld heat treatment. In: CONGRESSO NACIONAL DE SOLDAGEM, 43., 06-09 de novembro, 2017, Joinville, SC. Anais... 2017.

    Abstract: O principal objetivo do tratamento térmico de alívio de tensões após a soldagem (TTAT) é obter ou melhorar certas propriedades consideradas importantes para as condições de serviço de equipamentos ou estruturas ou ainda para reduzir as tensões residuais. Entretanto, para alguns tipos de aços, não é recomendado o TTAT devido à possibilidade de redução da tenacidade na zona afetada pelo calor (ZAC) e do metal de solda na junta soldada e também pela ocorrência de trincas intergranulares na região de crescimento de grão da ZAC. Por outro lado, em determinadas situações, tais como, a manutenção da estabilidade dimensional para usinagem ou na soldagem de chapas grossas, o TTAT pode ser imprescindível. Assim torna-se necessário avaliar os efeitos do TTAT nestes casos por meio de ensaios mecânicos e análises microestruturais. Neste trabalho foi avaliada a tenacidade da junta soldada nas condições “como soldado” e com TTAT para duas peças de testes soldadas em chapas grossas de aço carbono ASTM A36 com aço ASTM A514 Grau Q empregando-se o processo arame tubular e o consumível E71T-1. Foram realizados exame macrográfico com perfil de dureza Vickers e ensaio de impacto Charpy e fractografia. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica. A ZAC apresentou valores satisfatórios de tenacidade tanto na condição “como soldado” com também após TTAT. O metal de solda apresentou baixos valores de tenacidade após o TTAT e foi observada a ausência de trincas intergranulares tanto na ZAC como no metal de base ASTM A514.

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  • IPEN-DOC 24263

    MIYANO, R.S.L. ; TAKIISHI, H. ; SOARES, E.P. ; SALIBA-SILVA, A.M. ; ROSSI, J.L. . Sintered Nickel Casing for Irradiation Targets. Materials Science Forum, v. 869, p. 484-489, 2016. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.869.484

    Abstract: The aim of this work was to develop an alternative way to obtain casings used with irradiation targets containing uranium, for the production of the radionuclide Mo-99-Tc99m. The targets used for the production of Mo-99 are materials containing U-235 designed to be irradiated in a nuclear reactor. Usually these targets are encapsulated in aluminum or stainless steel. The idea here is to obtain casings by encapsulating a uranium button or a metallic cylinder with compacted and sintered nickel powder, this serving as a sealing for the fissile products occurring during U-235 irradiation. The sintered high purity nickel powder samples were compacted in uniaxial hydraulic press at 195 MPa. The sintering of the samples was carried out in an open-air furnace in an atmosphere with a certain control using titanium-machining chips at 600 ˚C. The samples bulk density was evaluated by the Archimedes' principle. The porosity of 20.08% was measured by mercury porosimetry. The microstructure was investigated by scanning microscopy revealing interconnected porosity and nickel oxide at the particles boundary surface. The results obtained by sintering of nickel powder according to the experimental undertaken, indicate the feasibility of achieving a casing for uranium targets.

    Palavras-Chave: irradiation; sintered materials; nickel; radioisotopes; powder metallurgy; nickel compounds; sintering; coverings

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  • IPEN-DOC 24262

    MELLO, ROBERTA M. de ; BRESSIANI, ANA H. de A. . Thermal Shock Resistance of Liquid Phase Sintered SiC. Materials Science Forum, v. 881, p. 103-108, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.881.103

    Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of Y2O3:Al2O3 additives and sintering temperature on thermal shock resistance of silicon carbide sintered via liquid phase. Silicon carbide samples containing 10 mol% Y2O3:Al2O3 (1:3 and 1:4) were prepared, compacted and sintered at 1750, 1850 and 1950 °C in a graphite resistive furnace. Thermal shock resistance was evaluated after each thermal cycle performed at 600, 750 and 900 °C followed by abrupt cooling in water. Samples with two Y2O3:Al2O3 proportions did not show major differences when sintered at the same temperature, though, rising the sintering temperature improves Y2O3:Al2O3 modified-SiC thermal shock resistance.

    Palavras-Chave: ceramics; dilatometry; fractures; hardness; hot pressing; mechanical properties; microstructure; scanning electron microscopy; silicon carbides; sintering; thermal shock; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 24267

    DAMIANI, RENATA; FEITOSA, THAIS; DAKIC, VANJA; SILVA, JOSEMAR; CUNHA, TATIANA; NORONHA, MARCOS; HIGA, OLGA ; ALEPEE, NATHALIE; PELLEVOISIN, CHRISTIAN; BACELLAR, MARIANO; BALOTTIN, LUCIENE; VECCHI, RODRIGO de; MEDEIROS, FABIANA . Use of in vitro methods according to OECD GD 129 and OECD TG 439 to classify children′s articles aligned with the UN GHS principles. In: WORLD CONGRESS ALTERNATIVES AND ANIMAL USE IN THE LIFE SCIENCES, 10th, August 20-24, 2017, Seattle, Washington, USA. Abstract... 2017.

    Abstract: Alternative Methods Network (RENAMA), National Institute of Metrology, Quality and Technology (INMETRO), Rio de Janeiro, Brazil, 4Schools Articles Safety Brazilian Technical Committee (CEE 102), Brazilian Association of Technical Standards (ABNT), São Paulo, Brazil, 5Biotechnology Department, Nuclear and Energy Research Institute (IPEN/CNEN-SP), São Paulo, Brazil, 6Research and Innovation, L’Oréal Research and Innovation, Aulnay-sous-bois, France, 7Research and Innovation, Episkin Academy, Lyon, France Schools Articles Safety Brazilian Technical Committee (TC/ABNT CEE 102) has taken up the challenge to update the national safety standard ABNT NBR 15236:2016 that complies with the regulations and guidelines on alternatives testing. The current aim was to provide an in vitro strategy for risk assessment of school articles with data integration following OECD GD129 & TG439. In Vitro Acute Toxicity and SkinEthicTM Reconstructed Human Epidermis Skin Irritation methods were adapted from medical devices protocols by measuring cytotoxic effects of extracts prepared according ISO10993. Results obtained on >150 school articles (pens, pencils, crayons, watercolor, adhesives, correction fluid) were reproducible. 100% concordance with UN GHS classification for discriminating approval (95%) versus non-approval (5%) was observed. In conclusion, these results are important to ensure that regulatory authorities in Brazil are provided with the appropriate data required for decision-making.

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  • IPEN-DOC 24266

    DAMIANI, RENATA; VALGODE, FLAVIA; PASSOS, PRISCILA; VALADARES, MARCOS; BIAGI, DIOGO; HIGA, OLGA ; MEDEIROS, FABIANA . Cytotoxicity model using human cardiomyocytes derived from pluripotent cells (iPSCs) for cardiotoxicity safety assessment. In: WORLD CONGRESS ALTERNATIVES AND ANIMAL USE IN THE LIFE SCIENCES, 10th, August 20-24, 2017, Seattle, Washington, USA. Abstract... 2017.

    Abstract: In contemporary drug development, preclinical and clinical evaluation, cardiac safety concerns arise from a variety of drug-tissue interactions, including direct myocyte toxicity. In this study, in vitro cytotoxic studies were conducted on GLP conditions in human cardiomyocytes derived from pluripotent cells (iPSCs). Before testing, cell population purity, above 90%, were confirmed by troponin 1 antibody biomarker. iPSCs cells were incubated with DMSO and Doxorubicin for 48 hours in a 96-well plates. Three different dyes – MTS, MTT and NR – were used to evaluate cell viability. The results showed that the iPSCs derived cardiomyocyte model was sensitive to predictive moderate and severe drug-induced cardiotoxicity. According to these results, the in vitro cytotoxicity model using iPSCs derived cardiomyocytes can be applied in the safety assessment of novel drug candidates as well as to identify compounds that may cause cardiotoxicity.

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  • IPEN-DOC 24265

    SILVA, FELIPE D. ; SUZUKI, MIRIAM ; OLIVEIRA, JOAO ; FREIRE, RENAN ; BARTOLINI, PAOLO ; SOARES, CARLOS ; AFFONSO, REGINA . Expression of human prolactin in HEK293T using different transfection reagents. In: ANNUAL MEETING OF THE BRAZILIAN SOCIETY FOR BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY, 46th, July 27-30, 2017, Águas de Lindóia, SP. Abstract... São Paulo, SP: Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular, 2017.

    Abstract: INTRODUCTION Prolactin is a hormone produced by the pituitary gland with numerous functions, such as lactation, reproduction, osmotic and immune regulation. This hormone is upregulated in cases of lack of lactation, infertility and cancer. Recombinant prolactin has been produced in Escherichia coli with an initial methionine which may cause immunological reactions, or in its authentic form in mammalian cells. Our laboratory has already synthesized human prolactin (hPRL) without initial methionine in E. coli periplasm and Chinese hamster ovary cells. CHO cells have been widely used in the synthesis of human recombinant proteins because of their similarity with human post-translational modifications as glycosylation. The HEK293, a human embryonic kidney cell, can do diverse glycosylation depend on culture conditions. OBJECTIVES This work compares different transfection reagents in the production of hPRL in HEK293T. MATERIALS AND METHODS The hPRL cDNA was inserted into the pEDdc vector donated by the Genetics Institute, USA. Three transfection reagents were used: LipofectamineTM (Thermo), XfectTM (Clontech), and ExpiFectamineTM (Thermo). HEK293T cells, a human strain, were cultured in 10 cm² Ø petri dishes with RPMI 1640 medium with 10% fetal bovine serum (FBS). After transfection, the medium was changed to serum free CHO-S-SFM II (Invitrogen, USA). 100% of the medium was collected and changed every two days. The collected medium was stored at -80°C. Samples were analyzed by SDS-PAGE, Western blotting and HPLC. DISCUSSION AND RESULTS The glycosylated and non-glycosylated hPRL forms secreted into the culture medium were confirmed by Western blot and RPHPLC in the three transfected cultures in recombinant human cells. The reagent with the best result was Xfect (2 μg/mL), followed by Lipofectamine (1.6 μg/mL) and Expifectamine (1.2 μg/mL). CONCLUSION The transient expression of hPRL using HEK293T cells enable laboratory production of glycosylated hPRL for future studies of N-glycans produced by these cells.

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  • IPEN-DOC 24264

    SILVA, F.D. ; SEVILHANO, T.C.A. ; FREIRE, R.P. ; SUZUKI, M.F. ; OLIVEIRA, J.E. ; PERONI, C.N. ; RIBELA, M.T.C.P. ; BARTOLINI, P. ; SOARES, C.R.J. . Transient expression of recombinant human prolactin and thyrotropin in human embryonic kidney (Expi293FTM) suspension cells. In: CONFERENCE ON PROTEIN EXPRESSION IN ANIMAL CELLS, 13th, September 24-28, 2017, Valencia, Spain. Abstract... 2017.

    Abstract: Human prolactin (hPRL) and human thyrotropin (hTSH) are pituitary polypeptide hormones with key functions in the physiological regulation of the human body. hPRL is highly secreted during lactation, has important action in reproduction and for immunoregulation, among other functions. hTSH is related to the control of thyroid gland. The Chinese Hamster Ovary (CHO) and Human Embryonic Kidney (HEK293) cells are the most used hosts for expression of recombinant human proteins because they can be easily cultured in suspension conditions, and express high levels of proteins that have a relative similarity in post-translational modifications compared to their human counterparts. Our laboratory has experience in the synthesis of these proteins in the Escherichia coli periplasm (hPRL), adhered CHO (hPRL and hTSH), suspension CHO (hPRL) and adhered HEK293T cells (hTSH). The aim of this work was to produce hPRL and hTSH in suspension Expi293FTM cells for their characterization. The hPRL and hTSH cDNA were introduced into the commercial plasmid pcDNATM 3.4-TOPO® and 30 μg of these plasmids were used to transfect 30 mL of suspension Expi293FTM cells (2.5 x 106 cells/mL) in a 125 mL erlenmeyer, using 81 μL of ExpiFectamineTM transfection agent. After 16 h of transfection, 150 μL of Enhancer 1 and 1.5 mL of Enhancer 2 were added and the culture was maintained in an incubator at 37 °C, 8% CO2, at 125 rpm in orbital shaker. Samples of conditioned media (Expi293TM expression medium) were collected during 4 days and stored at -80 °C. These were analyzed by SDS-PAGE, ELISA, Western blotting, and HPLC. For the first time, hPRL and hTSH, were transiently expressed in human (Expi293FTM) suspension cells, the expression levels reaching, on the 3rd day, 46 μg of hPRL/mL and 116 μg of hTSH/mL. These results show that the expression is clearly dependent on the characteristics of the protein and that this methodology is very efficient to obtain high levels of human glycoproteins in a short time and will allow us to purify them and compare their glycosylation profiles of these to CHO-derived and human native pituitary hormones.

    Palavras-Chave: hormones; embryos; kidneys; trh; animal cells; cho cells; lth

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  • IPEN-DOC 24270

    MARTINS, R. ; CARVALHO, L.R. de ; VIEIRA, D.P. ; BARBEZAN, A.B. ; VILLAVICENCIO, A.L.C.H. . In vivo evaluation of genotoxic potential of liver cells from rats fed with irradiated diet using flow cytometry. In: ANNUAL MEETING ON COUNCIL ON IONIZING RADIATION MEASUREMENTS AND STANDARDS, 25th, March 27-29, 2017, Gaithersburg, MD, USA. Proceedings... 2017.

    Abstract: Radiation sources became widely available since 1960’s, and between its main uses are the applications in food irradiation and research of effects of ionizing radiation on food products. Despite some public concern, the process is safe, free from chemical residues and presents advantages for preservation and storage. Nevertheless, safety dose parameters must be adopted in irradiation procedures to inhibit formation of undesirable and/or toxic products, for example, 2-ACB’s (2-alkylcyclobutanones) that are cyclic compounds containing four carbon rings that can be formed in food when its fat content is irradiated through breakdown of fatty acids. 2-ACBs are considered a unique class of compounds due to divergences between results of its mutagenicity potential collected from different studies. In this study, a cell population collected from rat livers were chosen for in vivo genotoxicity analysis because the importance of the liver in the metabolization of compounds. Analysis was performed using the micronuclei test using flow cytometry, allowing faster analysis, use of few materials and reduction in the number of animals, what is a subject much addressed currently in research. Irradiated rat diet did not show any genotoxic effect on liver cell populations. The improvement of the techniques is important for the future of the research since the irradiation process is already consolidated.

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  • IPEN-DOC 24269

    BONFIM, LETICIA ; GONÇALVES, KARINA O.; VIEIRA, DANIEL P. . Development of three-dimensional cellular culture system for testing of biological effects of radiations in tumoral and non-tumoral models. In: CONGRESSO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE BIOCIENCIAS NUCLEARES, 12., 09-11 de outubro, 2017, São Paulo, SP. Anais... 2017.

    Abstract: Pre-clinical drug testing is currently based on based on monolayer or 2D (2D) cell cultures and, despite the large-scale use of this form of culture, there is already scientific evidence that the cellular disposition in monolayers does not adequately simulate tissue physiology, as it prevents cells from expressing their characteristics in a manner analogous to that found in the organism. For this purpose, the work aimed to produce three dimensional structures, referred as spheroids, using magnetic levitation by adding iron nanoparticles to the cultures and with the aid of magnets. Electron microscopy showed particles with about 20nm in diameter. FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) analysis showed stretches compatible with iron and amino acid (Lysine) binding. The images showed the formation of spherical bodies until the ninth day. LnCap spheroid diameter varied from (mean ± error) 434.407 ± 50.018 m (5th day) to 264.574 ± 13.184 μm (9th day). Cultures of CHO ranged from 229.237 ± 5.278 to 236.719 ± 12.910 μm in the same period. Spheres generated by magnetic levitation could be measured by digital means and compared throughout the experiment. The tool can be used to test the biological effects of radiation and / or radiopharmaceuticals in culture.

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  • IPEN-DOC 24272

    GONÇALVES, KARINA O.; BONFIM, LETICIA ; VIEIRA, DANIEL P. ; COURROL, LILIA C.. Gold nanoparticles synthetized with aminolevulinic acid for theranostic: photodynamic and sonodynamic therapies. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st; FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS TO SHAPE THE FUTURE, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Proceedings... 2017.

    Abstract: In this study we propose to synthesize gold nanoparticles with 5-ALA, to study cytotoxicity in cell cultures, to perform photodynamic (PDT) and sonodynamic (SDT) therapies and to compare the efficience of 5-ALA delivery. For 5-ALA:AuNPs synthesis, is used a 300 Watt Xenon lamp for photo reduction. Cytotoxicity tests were performed on 96-well plates with THP-1 human cells, which were differentiated into macrophages. For the PDT, an amber LED at 590 nm (~ 100mW) was used for 2 minutes and SDT was used with pulses of 1 MHz and 1W / cm2, for 2 minutes. Cellular viability assays (MTS) were performed to evaluate therapies. The results have shown improved photosensitizer delivery in cells incubated with 5-ALA:AuNPs, leading to cell death and indicating potential use as a photo and sonosensitizer agent.

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  • IPEN-DOC 24268

    BONFIM, LETICIA ; GONÇALVES, KARINA O.; COURROL, LILIA C.; VIEIRA, DANIEL P. . Iron oxide ferromagnetic nanoparticles functionalized with mPEG-CN and L-Lysine bind efficiently to cells in vitro. In: PAN AMERICAN CONGRESS OF NANOTECHNOLOGY, 1st; FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS TO SHAPE THE FUTURE, November 27-30, 2017, Guarujá, SP. Abstract... 2017.

    Abstract: Iron oxide nanoparticles were synthesized using an alkaline coprecipitation protocol under N2 atmosphere in order to produce cell-adherent ferromagnetic particles (CAFP). To promote functionalization and biocompatibility, methoxypolyethylene glycol activated with cyanuric chloride was added to nanoparticle suspensions and stirred for one hour at room temperature. mPEG-CN is a polymer which adheres to surface of nanoparticles, improving biocompatibility. In addition, it reacts predominantly with amine groups such as found on L-lysine, forming a biocompatible shell. L-Lysine is well-know aminoacid whose positive (in physiologic pH) charge will bind to cell surfaces. mPEG-CN coated particles were washed with ethanol to remove excess and further washed three times in sterile deionized water. L-Lysine solution (1mg/mL) was added (1:50, v/v) in five steps of five minutes each to NP and kept under sonication. Subsequently this particle suspension was added (100μL in a 25cm2 culture flask) to a human melanoma cells (SKMEL- 37) culture and incubated for 24 hours at 37°C (5% CO2). The nanoparticles were characterized by FTIR, x-ray diffraction and zeta potential. By optical microscopy it was possible to verify that the nanoparticles adhered to the cell membrane and no changes in cell morphology were observed. mPEG-CN and L-Lysine functionalization was shown to be useful to produce CAFP. Further studies will use this protocol to perform magnetic levitation cell cultures.

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  • IPEN-DOC 24220

    SOUZA, RAQUEL V. de . Estudo do processo de síntese dos dímeros lactídeo e glicolídeo para obtenção do PLGA Poli (Ácido Lático-co-Ácido Glicólico) utilizados na produção de fontes radioativas / Glycolide and lactide synthesis process study for production of PLGA Poly(Lactic Acid-co-Glycolic Acid) used in radioactive sources production . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 47 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05122017-155143

    Abstract: Câncer é a segunda causa de morte no mundo e foi responsável por 8,8 milhões de mortes em 2015, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA), essa doença é um problema de utilidade pública. Em valores absolutos, o câncer de próstata, neoplasia maligna mais comum entre os homens, é o sexto tipo mais comum no mundo. Dentre os tratamentos para câncer de próstata estão a cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Um dos principais tipos de radioterapia é a braquiterapia, realizada por meio de sementes radioativas de iodo-125, que são inseridas na próstata do paciente e liberam pequenas doses de radiação. Essas sementes podem ser introduzidas soltas ou em cordas poliméricas Quando introduzidas soltas, de acordo com a literatura, essas sementes podem migrar para outros órgãos. Para evitar essa migração, usa-se as sementes em cordas poliméricas. As cordas poliméricas são constituídas pelo poli(ácido lático-co-ácido glicólico), PLGA. O PLGA pode ser obtido por meio de seus dímeros cíclicos: glicolídeo e lactídeo. Esses dímeros, por sua vez, podem ser produzidos a partir de seus respectivos monômeros, os ácidos glicólico e lático. O objetivo desse trabalho foi analisar e discutir as condições favoráveis à síntese dos dímeros glicolídeo e lactídeo, dentre elas, etapas do processo e valores de temperatura e pressão. Foram executados sete experimentos com diferentes temperaturas e pressões nas três etapas da síntese: desidratação do ácido, formação do pré-polímero e despolimerização do pré-polímero. Na etapa intermediária da síntese, foi obtido o PLA quando foram utilizadas temperaturas acima de 150°C. A etapa final mostrou que temperaturas abaixo de 200°C não formam os dímeros.

    Palavras-Chave: dimers; polymers; glycolic acid; lactic acid; synthesis; seeds; iodine 125; depolymerization; dehydration; hydrolysis; radiation sources; radiation source implants; internal irradiation; brachytherapy; radiotherapy; neoplasms; prostate

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  • IPEN-DOC 24219

    SILVA, GILBERTO D. da . Ressonância paramagnética eletrônica e espectroscopia de infravermelho aplicada no estudo de amidos irradiados / Electronic paramagnetic resonance and infrared spectroscopy applied in the study of irradiated starches . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 63 p. Orientador: Nélida Lúcia Del Mastro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-31102017-153157

    Abstract: O amido é o mais abundante dos polissacarídeos de armazenamento de energia de plantas, usualmente depositado na forma de grânulos no citoplasma das células. Também é a principal fonte de energia para o homem, compondo 80-90% dos polissacarídeos da dieta humana, e é o principal responsável pelas propriedades tecnológicas que caracterizam grande parte dos produtos processados. O presente trabalho teve como objetivo a aplicação da ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e espectroscopia de Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) ao estudo de amidos irradiados. Amostras em pó de dois amidos naturais, batata (bulbo) e milho (cereal) e farinha de mandioca fermentada ou polvilho azedo (raiz) foram submetidos à ação da radiação ionizante de fonte de 60Co Gammacell 220 com doses de 10, 20 e 30 kGy, taxa de dose de 1kGy h-1. Foram registrados e comparados os espectros de RPE dos três tipos de amidos irradiados e não irradiados. Os amidos apresentaram espectros de RPE semelhantes variando apenas na intensidade do sinal de radicais livres que acompanhou o incremento da dose. Foram estabelecidas as curvas de decaimento para cada um dos amidos ensaiados. No caso de amido de batata o decaimento do sinal apresentou excepcionalmente um comportamento linear quando a dose utilizada foi de 20 kGy. Foi obtido de maneira experimental o valor do fator g, que variou de 2,06062 a 1,94661, sendo o valor teórico g = 2,0023. Foram também estabelecidas as modificações radioinduzidas na estrutura molecular das amostras através da análise dos espectros de absorção no infravermelho por FTIR.

    Palavras-Chave: starch; polysaccharides; potatoes; maize; food processing; irradiation; gamma radiation; cobalt 60; magnetic resonance; fourier transform spectrometers; infrared spectrometers; diet; nutritional deficiency

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  • IPEN-DOC 24218

    SANTOS, ELIANE C. dos . Estudo da poluição aérea de elementos químicos pelas análises de cascas de árvore / A study on aerial pollution of chemical elements by tree bark analyses . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 133 p. Orientador: Mitiko Saiki. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-24112017-142556

    Abstract: A avaliação da qualidade do ar é um assunto de grande importância uma vez que os contaminantes da atmosfera podem causar efeitos danosos à saúde e ao meio ambiente. Nos últimos anos as cascas de árvores têm sido estudadas como biomonitores da poluição atmosférica devido à facilidade de amostragem, ampla disponibilidade e resistência das espécies arbóreas quanto às variações ambientais. No presente trabalho, um estudo da poluição aérea de elementos químicos foi realizado pela análise de cascas de Tipuana (Tipuana tipu) e Sibipiruna (Poincianella pluviosa). As cascas de árvore foram coletadas em diferentes locais da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e em dois locais no interior do estado de São Paulo considerados como regiões controle. As amostras de cascas foram analisadas por meio da análise por ativação neutrônica (NAA) para a determinação de As, Br, Ca, Cl, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Mg, Mn, Ni, Rb, Sb, Sc, V e Zn e pela espectrometria por absorção atômica com forno de grafite (GF AAS), na determinação de Cd, Cu e Pb. No controle da qualidade analítica, os resultados das análises dos materiais de referência certificados apresentaram boa exatidão, com valores de |Z score| &le; 2. Ensaios preliminares foram realizados para estabelecer as condições experimentais adequadas para coleta e preparo das amostras das cascas de árvore. As cascas foram coletadas em todas as possíveis faces do tronco da árvore e uma espessura de 2 mm da camada superficial da casca foi ralada e homogeneizada para as análises. Os resultados indicaram variabilidade nas concentrações dos elementos nas cascas em função da proximidade e intensidade das fontes de emissão. Além disso, os resultados indicaram quatro possíveis fontes de poluentes, sendo estes, veicular, industrial, aerossol marinho e a própria composição da casca de árvore. Os fatores de enriquecimento para os elementos determinados nas cascas de árvore indicaram maiores concentrações nas amostras coletadas na RMSP do que aqueles obtidos nas regiões controle. As concentrações de As, Cd, Co, Pb e Zn obtidas nas cascas de árvores apresentaram associação com as concentrações de material particulado (MP10) medidas pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Os elementos Cl, Co, Mg e Ni das cascas, apresentaram correlação com as taxas de mortalidade por doenças cardiorrespiratórias em adultos. Os resultados deste estudo indicam a viabilidade do uso de cascas de árvores em estudos de poluição atmosférica de elementos químicos, especialmente nas regiões em que não há sistema de monitoramento da poluição do ar.

    Palavras-Chave: trees; biological models; biochemistry; biological markers; air pollution control; respiratory system diseases; neutron activation analysis; gamma radiation

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  • IPEN-DOC 24217

    RIBEIRO, RAFAEL V. . Estudo de técnicas estatísticas aplicadas à determinação de parâmetros no método k0 de análise por ativação neutrônica / Improvement in statistical techniques applied to the determination of parameters in the k0 method of neutron activation analysis . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 118 p. Orientador: Mauro da Silva Dias. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-24112017-113326

    Abstract: O presente trabalho procurou aperfeiçoar um código criado para calcular os parâmetros k0 e Q0, denominado COVAR, adicionando um outro método para a determinação do fator k0 e aprimorar a análise de covariância existente, criando uma nova versão: COVAR v4.1. O presente trabalho também desenvolveu um novo método de cálculo para os parâmetros &alpha; e vários fatores k0 em um único ajuste de mínimos quadrados, por meio de uma metodologia inédita, utilizando matrizes de covariância e todas as incertezas parciais envolvidas. Para aplicação deste método, outro código foi desenvolvido, denominado AKFIT v2.1, no qual possui a capacidade de efetuar dois ajustes, linear e não-linear, na determinação de &alpha; e k0 para várias irradiações. Foi utilizado um conjunto de dados com irradiações realizadas nos anos de 2008 e 2010, pelo Laboratório de Metrologia Nuclear (LMN) e por meio do reator nuclear IEAR-1, do IPEN-CNEN/SP, correspondendo aos radionuclídeos 95Zr, 65Zn, 69mZn, 46Sc, 140La e 60Co, resultando em 21 conjuntos de dados a serem analisados para verificar o desempenho dos códigos criados. Para COVAR v 4.1, os resultados do cálculo alternativo para o fator k0 foram próximos dos valores obtidos pelo método original do programa e foram consistentes com a literatura. Para AKFIT v2.1, realizou-se ajustes com ambas irradiações simultâneas e separadas. Os modelos ajustados concordaram com a literatura. O valor de &alpha; foi de 0,0025(83), que está de acordo com resultados obtidos anteriormente pelo LMN. As correlações entre os parâmetros k0 se comportaram como esperado, com valores menores entre diferentes elementos e maiores entre elementos iguais com diferentes energias e usando o mesmo comparador. Pode-se concluir que os métodos propostos foram capazes de calcular os valores de k0, com AKFIT v2.1 sendo uma nova técnica no qual é possível determinar dois parâmetros, &alpha; e k0, ao mesmo tempo, de modo rápido e preciso. Espera-se que o código AKFIT possa ser aperfeiçoado, adicionando mais parâmetros, como Q0 e f, tornando-o uma ferramenta de ajuste completo para a determinação de todos os parâmetros essenciais do Método k0 de AAN.

    Palavras-Chave: data covariances; multivariate analysis; errors; accuracy; statistics; systems analysis; neutron activation analysis; gamma radiation; square configuration

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  • IPEN-DOC 24216

    MORAES, ANA P.F. . Estudo do perfil atmosférico com as técnicas lidar e análise de filtros de impactação no período de queimadas e relação com internações por doenças respiratórias em Porto Nacional e estado do Tocantins (2008-2016) / Study of atmospheric profile with lidar and analysis of impactation filters on the burning season and relation with hospitalizations for respiratory diseases in Porto Nacional and Tocantins State (2008-2016) . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 114 p. Orientador: Eduardo Landulfo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23062017-103754

    Abstract: A relação entre a poluição atmosférica e a saúde vem sendo estudada há muitos anos em grandes cidades ao redor de todo o mundo e recentemente em regiões de intensa queima de biomassa. Porto Nacional é um município do estado do Tocantins que vem sofrendo expressivo crescimento em decorrência da expansão da cultura de grãos. Está incluso no bioma cerrado, onde é costume o uso do fogo para limpeza dos campos de agricultura. O lidar é uma ferramenta que vem sendo usada para estudo do perfil óptico atmosférico mundialmente, não havendo registros de sua utilização no cerrado. Junto com o lidar, costuma-se também utilizar a análise de filtros de impactação de aerossóis para determinação da composição e concentração de material particulado, o qual está relacionado ao desenvolvimento de doenças respiratórias.Também não havia sido investigada a correlação das queimadas no Tocantins com a saúde respiratória da população. Esse estudo visa analisar o perfil óptico e químico dos aerossóis provenientes das queimadas na região e correlacionar as internações por doenças respiratórias com o número de focos de incêndio no município de Porto Nacional e no estado do Tocantins. Para isso, foram utilizados um sistema lidar móvel, dados dos sistemas MODIS e CALIPSO e filtros de impactação de aerossóis instalados em Porto Nacional, dados de queimadas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e de saúde do banco de dados do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde. Foram registradas com o uso do lidar camadas de aerossóis em agosto de 2015 a uma altitude de 2 a 3,5 km, com predomínio de poeira contaminada, resultado da mistura de poeira da crosta e produto de queimadas. A análise química dos aerossóis mostrou aumento de black carbon e óxidos de alumínio e sílicio em setembro/2013 e aumento de óxido de enxofre em dezembro de 2015. Através das análises de modelos lineares generalizados e correlação de Pearson, não foi encontrada relação entre o número de focos de incêndio e as internações por doenças respiratórias, apesar da significância estatística dos dados colhidos ter sido confirmada pelo stepwise. Sugere-se aprofundamento do estudo através da coleta direta de dados de saúde respiratória diários e de atendimento em pronto socorro.

    Palavras-Chave: carbon burning; aerosols; atmospheric precipitations; optical radar; ultrafiltration; pollution control equipment; reflection; gravimetry; x-ray fluorescence analysis; respiratory system; diseases; comparative evaluations; brazil

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  • IPEN-DOC 24215

    MARANHÃO, WILLIAN C.A. . Síntese e caracterização de ferritas de Mn-Zn nanoestruturadas / Synthesis and characterization of nanostructured Mn-Zn ferrites . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 116 p. Orientador: Luis Gallego Martinez. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-06092017-090659

    Abstract: O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da variação da concentração micelar crítica do surfactante cetiltrimetil brometo de amônio (CTAB) na síntese, pelo método de coprecipitação, do composto Zn0,25Mn0,75Fe2O4 (Frankilinita) e ainda a influência do processamento das amostras por reação hidrotermal. Foram utilizadas concentrações de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 vezes a concentração micelar crítica de CTAB, resultando em 12 amostras: seis com e seis sem tratamento hidrotermal. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, espectrometria de infravermelho (FTIR) e medidas magnéticas. A análise magnética foi realizada por um susceptometria AC, sendo possível obter a susceptibilidade magnética e a densidade de energia magnética. Foram realizadas análises dos espectros de absorção por FTIR, identificando duas fases, Frankilinita e Akaganéita. A estrutura e morfologia das nanoferritas foram analisadas por difração de raios X, mostrando que na síntese por coprecipitação existiu uma tendência no aumento do tamanho médio de cristalitos da fase Akaganéita e diminuição do tamanho médio de cristalitos da fase Frankilinite. As amostras submetidas a tratamento hidrotermal apresentaram tendência à diminuição do tamanho médio de cristalitos de ambas as fases, bem como o aumento da porcentagem da fase Frankilinite, comparativamente às amostras sintetizadas apenas por coprecipitação, sugerindo que o tratamento hidrotermal foi efetivo na obtenção de materiais nanoestruturados de partículas menores.

    Palavras-Chave: ferrites; magnetic materials; zinc alloys; manganese alloys; magnetic susceptibility; separation processes; coprecipitation; nanostructures; synthesis; hydrothermal systems; materials testing; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 24214

    LIMA, LETÍCIA G.C. de S. . Risco de exposição à radiação ionizante em crianças e adolescentes participantes de um programa de controle da asma em comparação à população geral / Exposure risk to ionizing radiation in children and adolescents participating in an asthma control program compared to the general population . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 104 p. Orientador: Carlos Alberto Zeituni. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-09082017-105459

    Abstract: Asma é uma doença de elevada prevalência e morbidade, constituindo-se um importante problema de saúde pública em todo o mundo. Muitos diagnósticos médicos por imagem dependem da utilização de raio X; entretanto, no caso da asma, o diagnóstico é clínico, particularmente na criança. Os pacientes são frequentemente submetidos a procedimentos radiológicos, preferencialmente o raio X de tórax. A escassez de dados na literatura referentes aos riscos da exposição à radiação ionizante em pacientes com asma e os possíveis benefícios relacionados à oportunidade de coleta de informações justificaram a investigação no programa municipal infantil de controle da asma de Ipatinga, Minas Gerais (Programa Respirar). Foi realizado estudo retrospectivo referente ao ano de 2014, com caso controle, do qual participaram 363 pacientes do Programa Respirar e número semelhante de controle, sem diferença sociodemográfica significativa entre os grupos. Encontramos que uma criança do grupo respirar tem 1,59 vez mais chance de realizar um raio X, e para o raio X de tórax essa chance aumenta para 6,56 vezes. A maioria dos raios X de tórax foi solicitada nas visitas aos serviços de urgência, mas 90% dos raios X realizados e laudados no grupo respirar e 84,2% do grupo controle revelaram resultado normal ou com alterações típicas, possibilitando o questionamento a respeito da indicação do exame.

    Palavras-Chave: respiratory system diseases; patients; human populations; radiotherapy; dose equivalents; risk assessment; radiation protection; normal-mode analysis; comparative evaluations

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  • IPEN-DOC 24213

    FERREIRA, EDUARDO G.A. . Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos / Descriptive modeling of Portland cement behavior in a repository environment for radioactive waste . 2017. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 221 p. Orientador: Roberto Vicente. Coorientador: Júlio Takehiro Marumo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-24112017-110801

    Abstract: A deposição de rejeitos radioativos em repositórios geológicos profundos vem sendo estudada nos últimos anos em diversos países. Materiais à base de cimento são utilizados nesses repositórios como material estrutural, matriz de imobilização de rejeitos ou material de preenchimento. Compreender o desempenho desse material é essencial para garantir a segurança da instalação durante o seu tempo de vida útil (de milhares a centenas de milhares de anos, dependendo do tipo de rejeito). Este trabalho objetiva modelar o comportamento em longo prazo do cimento Portland e estudar a influência de diversos fatores na hidratação e na evolução desse material. A modelagem descritiva abordou a hidratação do cimento nas condições ambientais esperadas no repositório e os efeitos desses fatores em propriedades mecânicas, mineralógicas e morfológicas do cimento. Os fatores ambientais considerados relevantes neste trabalho foram: alta temperatura e pressão, penetração de água subterrânea contendo íons quimicamente agressivos ao cimento e a presença do campo de radiação proveniente dos rejeitos. Ensaios acelerados de degradação também foram realizados para corroborar com o modelo descrito. Observou-se uma sinergia entre diversos fatores na degradação do cimento, como a influência da temperatura e da radiação em reações deletérias ao material. O resultado da modelagem apontou três principais possíveis causas de falha nas barreiras artificiais: a) a formação de um caminho preferencial; b) a perda de resistência e coesão do material; e c) o aumento na corrosão das estruturas metálicas. A descrição do modelo apresentada é a base para a modelagem matemática e a análise de segurança dos repositórios estudados no Brasil.

    Palavras-Chave: portland cement; boreholes; radioactive waste disposal; radioactive waste facilities; depth; backfilling; sealed sources; thermal degradation; damage; ground water; reservoir pressure; environmental effects; mechanical properties; hydration; dry storage; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; thermal gravimetric analysis; site characterization

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  • IPEN-DOC 24212

    DIAS, PAULO V.S. . Desenvolvimento de processo de produção e caracterização de interferon-α2a secretado no espaço periplásmico de Escherichia Coli / Development of production process and characterization of periplasmic interferon-α2a expressed in Escherichia Coli . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 69 p. Orientador: Carlos Roberto Jorge Soares. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-04122017-150200

    Abstract: Os IFN-&alpha;2 são atualmente utilizados em terapia de hepatite B e C, leucemia, mieloma múltiplo, leucemia de células pilosas, melanoma, sarcoma de Kaposi, linfoma folicular e carcinoma de células renais, em associação ou não com outras drogas. Este trabalho descreve um processo de produção, purificação e caracterização de interferon-&alpha;2a secretado para o espaço periplasmico de E. coli utilizando um vetor baseado no uso constitutivo do promotor lambda PL. Foi validada também uma análise em cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa (RP-HPLC) para monitoração do processo. Dessa forma, este trabalho descreve inicialmente um método de RP-HPLC para análise qualitativa e quantitativa de interferon-&alpha;2a e interferon-&alpha;2b. O método foi desenvolvido e validado quanto à recuperação, precisão, linearidade, sensibilidade e especificidade. O teste de recuperação indicou erro menor que 1 % e as determinações quantitativas intra-dia e inter-dia apresentaram desvio padrão relativo sempre menores que 4 %, enquanto a sensibilidade experimental foi de 0,3 &mu;g (RSD = 5 %). Em relação à linearidade, o coeficiente de correlação assumiu o valor de 0,998 (p<0,0001), para o intervalo de massa analisada de 0,62 a 10 &mu;g de interferon. Essa metodologia permite a aplicação de RP-HPLC como uma ferramenta poderosa para monitoração de níveis de expressão e qualidade do interferon-&alpha;2 durante ou logo após a fermentação. A temperatura ótima de expressão foi avaliada nos intervalos de 30 a 42 °C, em cultivo em erlenmeyer. As produções volumétrica e específica foram maiores para temperaturas iguais ou superiores a 35 °C. Dessa forma, considerando a potencial degradação da proteína recombinante induzida pela temperatura, a temperatura ótima para a expressão de interferon neste processo foi definida como 35 °C. Os maiores valores de produção específica e volumétrica obtidos, em produção em erlenmeyer, foram 1,04 &mu;g/mL/A600 e 3,45 mg/L, respectivamente. Foi padronizado um método de purificação laboratorial, em duas etapas: uma cromatografia de troca iônica, seguida de uma etapa de cromatografia de exclusão molecular. A pureza final e a recuperação em massa foram de, respectivamente, 95,3 % e 66 %. O produto final também foi caracterizado por meio de análise em SDS-PAGE, western blotting, espectrometria de massas, HPLC de exclusão molecular e HPLC em fase reversa.

    Palavras-Chave: interferon; proteins; bacteria; escherichia coli; recombinant dna; ion exchange chromatography; high-performance liquid chromatography; multiple production; mass spectroscopy; purification; site characterization

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  • IPEN-DOC 24211

    COSTA, CINTIA M.M. da . Extração sequencial na interpretação das concentrações de elementos traços nos sedimentos do reservatório Guarapiranga São Paulo - SP / Sequential extraction in the interpretation of concetrations of trace elements in sediments at the Guarapiranga reservoir, São Paulo - SP . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. Coorientador: Marycel Elena Barboza Cotrim. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07122017-083612

    Abstract: Os contaminantes lançados no ambiente decorrente das atividades humanas podem se movimentar de um compartimento ambiental para o outro e assim chegar nos corpos hídricos, onde se associam rapidamente ao material particulado e incorporam-se aos sedimentos. Desta forma, a relação água com o sedimento faz deste compartimento um dos principais alvos de preocupação e análise, dada sua importância na ciclagem de matéria e na biodisponibilidade de diversos compostos químicos para o ambiente aquático. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento geoquímico dos elementos Al, Fe, Cr, Cu, Zn, Mn, e P em sedimento superficial do reservatório Guarapiranga por meio da técnica de extração sequencial constituída de quatro etapas, seguido pela detecção em espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Foram coletadas amostras de sedimento superficial em 14 (quatorze) estações estrategicamente escolhidas, de modo a conhecer a heterogeneidade do sistema e determinar a mobilidade de elementos-traço persistentes e sua distribuição espacial no compartimento sedimentar da represa. As amostras passaram por processo de secagem e foi separada a fração silte/argila. A extração sequencial foi realizada em quatro etapas, a fração 1 ácido solúvel ligada a carbonatos, a fração 2 redutível a óxidos de ferro e manganês, a fração 3 oxidável ligada a matéria orgânica e a fração 4 residual. Todo o processo foi feito em triplicata e as concentrações dos elementos foram determinadas no ICP-OES. Com base nos resultados obtidos da extração sequencial, foi possível avaliar a distribuição dos elementos nas quatro frações geoquímicas distintas bem como o fator de mobilidade individual e total desses elementos no reservatório. A soma das três primeiras frações compõe a fração considerada biodisponível enquanto que a diferença do total extraído representou a fração residual. A partir dos resultados obtidos infere-se que o reservatório do Guarapiranga apresenta dois compartimentos distintos, um mais degradado que vai do ponto GU-05 ao GU-14 que sofre os impactos da ocupação do seu entorno e um mais preservado que vai do ponto GU-01 a GU-04, com pouca influência de ocupação urbana no seu entorno. O grau de mobilidade global segue uma tendência de montante à jusante do reservatório, próxima a barragem.

    Palavras-Chave: sediment-water interfaces; sediments; water reservoirs; trace amounts; environmental impacts; aluminium; chromium; iron; manganese; zinc; copper; phosphorus; biological markers; biological localization; biological accumulation; icp mass spectroscopy; emission spectroscopy; brazil

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  • IPEN-DOC 24210

    AMORIM, CAMILA A. . Efeitos da radiação ionizante nas propriedades de compósitos de poliamida 6 com dióxido de silício coloidal (AEROSIL®) / Ionizing radiation effects on polyamide 6 composites with colloidal silicon dioxide (AEROSIL®) . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Leonardo Gondim de Andrade e Silva. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-07122017-094709

    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

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  • IPEN-DOC 24209

    AURELIANO, DEBORA P. . Efeito fotodinâmico mediado por azul de metileno na inativação de Leishmania (L.) amazonensis: estudo in vitro / Photodynamic effect mediated by methylene blue on the inactivation of Leishmania (L.) amazonensis. An in vitro study . 2015. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 102 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. Coorientador: José Angelo Lauletta Lindoso. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-13122017-103902

    Abstract: A terapia fotodinâmica (PDT) é uma modalidade terapêutica utilizada para causar morte celular baseada no uso de fármacos fotossensibilizadores e aplicação de luz com comprimento de onda adequado. No processo fotodinâmico, a molécula do fotossensibilizador (FS) é excitada para o seu estado singleto como resultado da absorção da luz gerando estresse oxidativo em diversas estruturas celulares, dentre elas a mitocôndria. A geração do estresse oxidativo pode induzir a resposta de morte por via apoptótica. Esse estudo tem como objetivo avaliar o tipo de resposta de morte celular em formas promastigotas metacíclicas de Leishmania (L.) amazonensis submetidas à PDT utilizando o azul de metileno como FS. Para isso algumas condições como captação do FS pela célula, potência de irradiação (100 mW/ 250m W), concentração do FS (50, 100, 250 e 500 &mu;M) e tempo de irradiação (60 s /300 s) foram testadas para compreender a resposta do parasito a esse desafio leishmanicida. Após essas etapas foi investigada a viabilidade das promastigotas por meio da atividade mitocondrial utilizando o MTT ((brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium). Em seguida, a exposição de fosfatidilserina, a permeabilidade de membrana e a alteração de potencial de membrana da mitocôndria foram avaliados para analisar a via de resposta de morte celular provocada pela ação fotodinâmica e as possíveis mudanças morfológicas e ultraestruturais que esse parasito pudesse apresentar. Os resultados obtidos pelos testes \"in vitro\" de viabilidade celular (MTT) das promastigotas demostra que a terapia consegue diminuir a atividade metabólica em até 80%, na condição de 50 &mu;M - 100 mW/300s. Foi possível concluir que promastigotas de L.(L.) amazonensis sofrem dano celular provocado pelo estresse oxidativo. A morte celular desse parasito é possivelmente por via apoptótica. A análise por microscopia eletrônica de transmissão indica danos celulares como encolhimento celular, arredondamento, vacuolização do meio intracelular, perda de integridade do flagelo e migração da cromatina nuclear para a periferia da membrana do núcleo do parasito.

    Palavras-Chave: photoconductivity; nitrogen hydrides; ammonia; amines; methylene blue; in vitro; apoptosis; protozoa; parasites; skin diseases; antimicrobial agents; transmission electron microscopy; comparative evaluations

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Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

Tipo de publicação: Texto completo de evento

Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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