Desenvolvimento de uma metodologia para análise de unidades temáticas

Este trabalho relata a aplicação e análise de uma Unidade Temática (UT) produzida durante a realização do segundo estágio obrigatório do curso de Licenciatura em Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O estágio foi realizado na disciplina de Propriedades e Produção de Materiais do Técnico em Química do Instituto Federal de Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul – Campus Porto Alegre. A preparação da Unidade Temática surgiu frente à ausência de materiais didáticos adequados para este nível de ensino. Após a elaboração e aplicação do material didático, realizou-se a análise da UT a fim de categorizar a metodologia de investigação/indagação utilizada na sua construção. Esta categorização foi realizada a partir da adaptação de um instrumento já utilizado e validado na literatura. Os resultados mostraram que a UT apresenta características adequadas, com atividades voltadas para a resolução de problemas e incentivo à participação crítica por parte dos alunos. Isso foi possível porque a sua construção levou em conta o conhecimento prévio dos alunos, o que permitiu uma evolução através dos conceitos e teorias cientificas estudadas. Contudo, a análise da UT também indicou a necessidade de alterações e melhorias, permitindo seu aprimoramento. Sendo assim, a metodologia aplicada neste trabalho pode servir como ferramenta de análise para outras Unidades Temáticas buscando adequação e aprimoramento metodológico de materiais didáticos orientados à abordagem investigativa/indagativa.We report the application and analysis of the Thematic Unit (UT) produced during the Chemistry Degree at the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. The internship was carried out in the course of Properties and Production of Materials at the technical degree in Chemistry of the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul - Campus Porto Alegre. The preparation of the Thematic Unit was due to the lack of adequate teaching materials for this level of education. After the preparation and application of the didactic material, UT was analyzed in order to categorize the investigation-inquiry approach used in its construction. This categorization was performed through the adaptation of an instrument already used and validated in the literature. The results showed that the UT presents adequate characteristics, with activities focused on solving problems and encouraging critical participation by the students. This was possible because its construction took into account the previous knowledge of the students, which allowed an evolution through the scientific concepts and theories studied. However, the UT analysis also indicated the need for changes and improvements, allowing their improvement. Therefore, the methodology applied in this work can serve as an analytical tool for other Thematic Units seeking adequacy and methodological improvement as teaching material oriented to the investigative/inquiry approach

Processo de produção de grafeno e uso do mesmo

Consiglio Nazionale delle RicercheSichuan UniversityUniversidade Federal do Rio Grande do SulQuímicaDepositad

31st Annual Meeting and Associated Programs of the Society for Immunotherapy of Cancer (SITC 2016) : part two

Background The immunological escape of tumors represents one of the main ob- stacles to the treatment of malignancies. The blockade of PD-1 or CTLA-4 receptors represented a milestone in the history of immunotherapy. However, immune checkpoint inhibitors seem to be effective in specific cohorts of patients. It has been proposed that their efficacy relies on the presence of an immunological response. Thus, we hypothesized that disruption of the PD-L1/PD-1 axis would synergize with our oncolytic vaccine platform PeptiCRAd. Methods We used murine B16OVA in vivo tumor models and flow cytometry analysis to investigate the immunological background. Results First, we found that high-burden B16OVA tumors were refractory to combination immunotherapy. However, with a more aggressive schedule, tumors with a lower burden were more susceptible to the combination of PeptiCRAd and PD-L1 blockade. The therapy signifi- cantly increased the median survival of mice (Fig. 7). Interestingly, the reduced growth of contralaterally injected B16F10 cells sug- gested the presence of a long lasting immunological memory also against non-targeted antigens. Concerning the functional state of tumor infiltrating lymphocytes (TILs), we found that all the immune therapies would enhance the percentage of activated (PD-1pos TIM- 3neg) T lymphocytes and reduce the amount of exhausted (PD-1pos TIM-3pos) cells compared to placebo. As expected, we found that PeptiCRAd monotherapy could increase the number of antigen spe- cific CD8+ T cells compared to other treatments. However, only the combination with PD-L1 blockade could significantly increase the ra- tio between activated and exhausted pentamer positive cells (p= 0.0058), suggesting that by disrupting the PD-1/PD-L1 axis we could decrease the amount of dysfunctional antigen specific T cells. We ob- served that the anatomical location deeply influenced the state of CD4+ and CD8+ T lymphocytes. In fact, TIM-3 expression was in- creased by 2 fold on TILs compared to splenic and lymphoid T cells. In the CD8+ compartment, the expression of PD-1 on the surface seemed to be restricted to the tumor micro-environment, while CD4 + T cells had a high expression of PD-1 also in lymphoid organs. Interestingly, we found that the levels of PD-1 were significantly higher on CD8+ T cells than on CD4+ T cells into the tumor micro- environment (p < 0.0001). Conclusions In conclusion, we demonstrated that the efficacy of immune check- point inhibitors might be strongly enhanced by their combination with cancer vaccines. PeptiCRAd was able to increase the number of antigen-specific T cells and PD-L1 blockade prevented their exhaus- tion, resulting in long-lasting immunological memory and increased median survival

O uso de agentes dispersantes na obtenção de nanocompósitos de copolímeros heterofásicos de PP-PE/Haloisita

Neste trabalho foi investigado a influência de agentes dispersantes na morfologia e propriedades mecânicas de nanocompósitos de copolímeros heterofásicos de PP-PE/HNT. Foram utilizadas duas estratégias para o preparo dos nanocompósitos pelo método de intercalação por fusão. Na primeira estratégia, a preparação foi feita através de mistura física entre os componentes, na qual foram testados agentes compatibilizantes modificados com anidrido maleico (PP-g-MA e EO-g-MA) e resinas hidrocarbônicas (parcialmente ou totalmente hidrogenada). Na segunda estratégia, HNT foi modificada, antes da incorporação no copolímero, com organosilanos (com diferentes grupos hidrolisáveis ou tamanhos de cadeia) ou líquidos iônicos (com diferentes ânions e cátions ou tamanhos de cadeia). Os resultados mostraram que o uso de agentes compatibilizantes e resinas hidrocarbônicas promoveram a dispersão das partículas de HNT, sendo mais efetivos quando utilizados simultaneamente. Identificou-se que PP-g-MA dispersa HNT na matriz de PP, enquanto que o EO-g-MA dispersa as partículas dentro da fase elastomérica (EPR). Imagens de AFM mostraram que o uso do compatibilizante EO-g-MA dificultou a inclusão das cadeias do PP dentro da EPR, aumentando a resistência ao impacto a 23 °C. Com relação aos agentes dispersantes, organosilanos e líquidos iônicos, maior teor de modificação na superfície da HNT foi obtido com solventes de caráter apolar, promovendo uma dispersão mais eficiente das nanopartículas. O melhor balanço nas propriedades mecânicas foi alcançado pelo uso do organosilano e do líquido iônico com maior cadeia alquílica, aumentando o módulo elástico em 38% e 34%, sem perdas na resistência ao impacto a 23 °C.In this work, we investigated the influence of dispersion agents on the morphology and mechanical properties of the heterophasic ethylene-propylene copolymer/halloysite nanocomposites. Two strategies were used for the preparation of nanocomposites by melt mixing approach. In the first strategy, the preparation was done by physical mixing of the components, which two compatibilizers modified with maleic anhydride (PP-g-MA and EO-g-MA), and two hydrocarbon resins (partially or fully hydrogenated) were tested. In the second strategy, HNT was modified, prior to incorporation into the copolymer, with organosilanes (with different hydrolysable groups or chain sizes) or ionic liquids (with different anions and cations or chain sizes). The results showed the use of compatibilizing agents and hydrocarbon resins promoted better dispersion of the HNT particles, and more effectiveness is achieved when used simultaneously. It was identified that PP-g-MA disperses HNT particles within the PP matrix, while the EO-g-MA dispersed HNT particles inside the elastomeric phase (EPR). AFM images showed that the EO-g-MA hindered the inclusion of PP chains into EPR; increasing the impact resistance at 23 °C. Regarding to the dispersing agents, organosilanes and ionic liquids, higher modification degree, on the surface of HNT, was obtained with non-polar solvents, promoting a more efficient dispersion of nanoparticles. The best balance in mechanical properties has been achieved by the use of the organosilane and the ionic liquid with a higher alkyl chain, increasing the elastic modulus in 38% and 34%, with no loss in impact strength at 23 °C

O uso de agentes dispersantes na obtenção de nanocompósitos de copolímeros heterofásicos de PP-PE/Haloisita

Neste trabalho foi investigado a influência de agentes dispersantes na morfologia e propriedades mecânicas de nanocompósitos de copolímeros heterofásicos de PP-PE/HNT. Foram utilizadas duas estratégias para o preparo dos nanocompósitos pelo método de intercalação por fusão. Na primeira estratégia, a preparação foi feita através de mistura física entre os componentes, na qual foram testados agentes compatibilizantes modificados com anidrido maleico (PP-g-MA e EO-g-MA) e resinas hidrocarbônicas (parcialmente ou totalmente hidrogenada). Na segunda estratégia, HNT foi modificada, antes da incorporação no copolímero, com organosilanos (com diferentes grupos hidrolisáveis ou tamanhos de cadeia) ou líquidos iônicos (com diferentes ânions e cátions ou tamanhos de cadeia). Os resultados mostraram que o uso de agentes compatibilizantes e resinas hidrocarbônicas promoveram a dispersão das partículas de HNT, sendo mais efetivos quando utilizados simultaneamente. Identificou-se que PP-g-MA dispersa HNT na matriz de PP, enquanto que o EO-g-MA dispersa as partículas dentro da fase elastomérica (EPR). Imagens de AFM mostraram que o uso do compatibilizante EO-g-MA dificultou a inclusão das cadeias do PP dentro da EPR, aumentando a resistência ao impacto a 23 °C. Com relação aos agentes dispersantes, organosilanos e líquidos iônicos, maior teor de modificação na superfície da HNT foi obtido com solventes de caráter apolar, promovendo uma dispersão mais eficiente das nanopartículas. O melhor balanço nas propriedades mecânicas foi alcançado pelo uso do organosilano e do líquido iônico com maior cadeia alquílica, aumentando o módulo elástico em 38% e 34%, sem perdas na resistência ao impacto a 23 °C.In this work, we investigated the influence of dispersion agents on the morphology and mechanical properties of the heterophasic ethylene-propylene copolymer/halloysite nanocomposites. Two strategies were used for the preparation of nanocomposites by melt mixing approach. In the first strategy, the preparation was done by physical mixing of the components, which two compatibilizers modified with maleic anhydride (PP-g-MA and EO-g-MA), and two hydrocarbon resins (partially or fully hydrogenated) were tested. In the second strategy, HNT was modified, prior to incorporation into the copolymer, with organosilanes (with different hydrolysable groups or chain sizes) or ionic liquids (with different anions and cations or chain sizes). The results showed the use of compatibilizing agents and hydrocarbon resins promoted better dispersion of the HNT particles, and more effectiveness is achieved when used simultaneously. It was identified that PP-g-MA disperses HNT particles within the PP matrix, while the EO-g-MA dispersed HNT particles inside the elastomeric phase (EPR). AFM images showed that the EO-g-MA hindered the inclusion of PP chains into EPR; increasing the impact resistance at 23 °C. Regarding to the dispersing agents, organosilanes and ionic liquids, higher modification degree, on the surface of HNT, was obtained with non-polar solvents, promoting a more efficient dispersion of nanoparticles. The best balance in mechanical properties has been achieved by the use of the organosilane and the ionic liquid with a higher alkyl chain, increasing the elastic modulus in 38% and 34%, with no loss in impact strength at 23 °C

Avaliação das propriedades finais de nanocompósitos de polipropileno com argilas organofílicas obtidas por intercalação em solução

Nanocompósitos são uma nova classe de materiais compósitos que contém partículas em escala nanométrica dispersas em uma matriz polimérica. O polímero utilizado foi o polipropileno (PP), resina termoplásticas que apresenta alta versatilidade em termos de propriedades e duas argilas Montmorilonita (I44P e C-15A), as quais possuem estrutura em multicamadas e elevada razão de aspecto. A forma de obtenção dos nanocompósitos é um dos fatores que influenciará tanto o seu tipo de morfologia quanto suas propriedades mecânico dinâmicas e térmicas. Uma comparação entre os métodos de fusão e de intercalação por solução é necessária para uma melhor compreensão entre a relação do grau de dispersão dessas argilas e as propriedades dos nanocompósitos. Com o intuito de aumentar a força de adesão entre a argila (carga inorgânica polar) e PP (matriz polimérica apolar) foi utilizado anidrido maleico como compatibilizante (PP-g-MA). Um inchamento prévio, com solvente orgânico, da argila (I44P ou C-15A) aumentam sua dispersão na matriz de PP e consequentemente melhoram as propriedades finais dos nanocompósitos. Outro fator que influenciará nas propriedades finais do nnocompositos é o uso de ultrassom, sistema que auxilia na dispersão da argila na matriz de PP. O poder de intercalação do sistema com 1% de I44P foi superior ao sistema com 1% de C-15A sem o uso do ultrassom, este efeito mostrou-se contrário quando se fez o uso do ultrassom. Para os demais nanocompósitos, com diferentes composições de argila (1-7%), o poder de intercalação dos sistemas com a C-15A foi superior aos da I44P. Sendo assim, o uso do ultrassom se mostrou mais efetivo para os sistemas com a C-15A em virtude da melhor distribuição e esfoliação dos platelets e consequentemente aumentando sua capacidade de reforço em 4% com relação ao PP puro. Maiores ganhos de E’ também foram obtidos quando comparados aos nanocompósitos obtidos pelo método por fusão. A Tc dos nanocompósitos foi aumentada mesmo para quantidades inferiores a 5% de MMT independente do uso do ultrassom. O uso de PP-g-MA melhorou as propriedades finais dos nanocompósitos de PP principalmente para os sistemas com a I44P

Avaliação das propriedades finais de nanocompósitos de polipropileno com argilas organofílicas obtidas por intercalação em solução

Nanocompósitos são uma nova classe de materiais compósitos que contém partículas em escala nanométrica dispersas em uma matriz polimérica. O polímero utilizado foi o polipropileno (PP), resina termoplásticas que apresenta alta versatilidade em termos de propriedades e duas argilas Montmorilonita (I44P e C-15A), as quais possuem estrutura em multicamadas e elevada razão de aspecto. A forma de obtenção dos nanocompósitos é um dos fatores que influenciará tanto o seu tipo de morfologia quanto suas propriedades mecânico dinâmicas e térmicas. Uma comparação entre os métodos de fusão e de intercalação por solução é necessária para uma melhor compreensão entre a relação do grau de dispersão dessas argilas e as propriedades dos nanocompósitos. Com o intuito de aumentar a força de adesão entre a argila (carga inorgânica polar) e PP (matriz polimérica apolar) foi utilizado anidrido maleico como compatibilizante (PP-g-MA). Um inchamento prévio, com solvente orgânico, da argila (I44P ou C-15A) aumentam sua dispersão na matriz de PP e consequentemente melhoram as propriedades finais dos nanocompósitos. Outro fator que influenciará nas propriedades finais do nnocompositos é o uso de ultrassom, sistema que auxilia na dispersão da argila na matriz de PP. O poder de intercalação do sistema com 1% de I44P foi superior ao sistema com 1% de C-15A sem o uso do ultrassom, este efeito mostrou-se contrário quando se fez o uso do ultrassom. Para os demais nanocompósitos, com diferentes composições de argila (1-7%), o poder de intercalação dos sistemas com a C-15A foi superior aos da I44P. Sendo assim, o uso do ultrassom se mostrou mais efetivo para os sistemas com a C-15A em virtude da melhor distribuição e esfoliação dos platelets e consequentemente aumentando sua capacidade de reforço em 4% com relação ao PP puro. Maiores ganhos de E’ também foram obtidos quando comparados aos nanocompósitos obtidos pelo método por fusão. A Tc dos nanocompósitos foi aumentada mesmo para quantidades inferiores a 5% de MMT independente do uso do ultrassom. O uso de PP-g-MA melhorou as propriedades finais dos nanocompósitos de PP principalmente para os sistemas com a I44P

Morfologia de nanocompósitos de polipropileno modificados com resina hidrocarbônica

Neste trabalho foi avaliada a influência de uma resina hidrocarbônica hidrogenada (RHH), de baixo peso molecular, na morfologia e propriedades finais de nanocompósitos de polipropileno. Os nanocompósitos foram obtidos utilizando-se duas argilas organofílicas, uma de caráter catiônico (MMT, C-l5A) e outra de caráter aniônico (HDL, Perkalite), e dois agentes compatibilizantes de polipropileno com diferentes teores de anidrido maleico. Os nanocompósitos foram preparados pelo método de intercalação no estado fundido em câmara de mistura e em extrusora dupla rosca. Um estudo preliminar, em câmara de mistura, foi realizado para verificar o efeito da ordem de mistura dos componentes principalmente sobre a morfologia dos nanocompósitos. Os resultados mostraram que uma melhor distribuição e dispersão das partículas de argila foram alcançadas na matriz polimérica quando argila e RHH foram primeiramente misturadas e, somente depois de decorridos 3 minutos de processamento o polipropileno foi incorporado. A partir destes resultados, optou-se em realizar uma pré-mistura constituída de argila, compatibilizante e RHH em um misturador intensivo, e esta foi incorporado ao PP na extrusora dupla-rosca. Os resultados mostraram que o uso de pré-misturas da argila Cloisite-15A, compatibilizante Polybond 3150 e RHH resultaram em uma morfologia com maior distribuição e dispersão das partículas de argila, melhores propriedades mecânicas com incremento de 57% no módulo elástico, aumento na estabilidade térmica e redução de 58% na permeabilidade ao oxigênio. Tais resultados mostraram que a RHH conseguiu auxiliar na esfoliação da argila pelo uso do misturador intensivo. Para os nanocompósitos com a argila Perkalite o uso do misturador intensivo não influenciou na morfologia. O módulo elástico dos nanocompósitos com essa argila apresentaram resultados superiores comparados com a argila C-15A quando a mistura de todos os componentes foi feita em uma única etapa na extrusora dupla rosca cujo ganho é atribuído à ação da RHH que conseguiu auxiliar na dispersão da argila Perkalite.In this study it was evaluated the effect of a low molecular weight hydrogenated hydrocarbon resin (RHH) in morphology and final properties of polypropylene nanocomposites. The nanocomposites were obtained using two organoclays, a cationic (MMT) and a anionic (HDL) and two compatibilizing agents of polypropylene grafted with different amounts of maleic anhydride. Nanocomposites were prepared by intercalation in molten state by using batch mixer and twin-screw extruder. A preliminary study in the batch mixer was conducted to determine the effect of mixing order of the components on the final morphology of nanocomposites. The results showed that a better distribution and dispersion of the clay particles have been achieved in the polymeric matrix when the clay and RHH were first mixed during 3 minutes, then incorporated into the polypropylene. From these results, further tests were conducted with a pre-mixture consisting of clay, compatibilizer and RHH in an intensive mixer was incorporated into the PP on a twin-screw extruder. The results showed that the use of premixes clay Cloisite 15A, compatibilizer Polybond 3150 and RHH exhibited a morphological enhancement in distribution and dispersion of clay particles, improving mechanical properties up to 57% on Young’s modulus, increased thermal stability and reduction of oxygen permeability in 58%. For Perkalite clay nanocomposites, the use of intensive mixer did not influence the morphology. The Young’s modulus of nanocomposites with this clay showed superior results compared with the clay 15A-C when the mixture of all components was performed in a single step in a twin screw extruder, shown that RHH could assist in dispersion of Perkalite