X‐Ray Scattering Techniques Applied in the Development of Drug Delivery Systems

The advances in nanotechnology have found application in different fields, such as food, agriculture, materials, chemistry, and medicine. However, one of the most important approaches is the development of nanocarriers and, in order to understand their structural organization, different physicochemical techniques have been used. In particular, small angle X‐ray scattering (SAXS) and X‐ray diffraction (XRD) have given important contribution to the study of organization phase of nanocarriers such as organic/inorganic nanoparticles, micelles, liposomes, cyclodextrins, polymers, and their interaction with drugs and other bioactive molecules. In this chapter, we will present theoretical aspects, experimental design, and the applications of both techniques for the development of delivery systems for bioactive molecules

Deposição e caracterização de filmes de diamante semicondutor e sua aplicação em dispositivo eletrico

Orientador: Ioshiaki DoiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: O estudo de filmes finos de diamante tem despertado muita atenção devido a sua grande potencialidade de aplicações. Na microeletrônica um dos campos de interesse é em dispositivos semicondutores para alta frequência e alta temperatura, devido a suas propriedades como alta condutividade térmica, banda de energia larga, alta tensão de ruptura elétrica, alta velocidade de saturação eletrônica e baixa constante dielétrica. Para aplicação dos filmes de diamante em dispositivos é necessário que os mesmos sejam dopados. Contudo, para que os dispositivos a base de diamante sejam uma realidade, existem ainda inúmeros problemas, entre os quais a fabricação de filmes de qualidade desejável para estas aplicações e dopagens do diamante, que devem ser investigados e superados. Este trabalho objetiva, o estudo do crescimento e caracterização de filmes de diamante semicondutor do tipo p. O crescimento dos filmes de diamante foram feitos pela técnica de deposição química a partir da fase vapor assistida por filamento quente(HFCVD), usando o vapor constituído pela mistura etanol-acetona como fonte de carbono. A dopagem dos filmes foi efetuada de forma concomitante ao crescimento, dissolvendo-se o trióxido de boro ao líquido orgânico empregado. Para obtenção dos filmes com diferentes graus de dopagem foi variada a concentração de trióxido de boro no líquido orgânico, medida pela relação B/C (átomos de boro/átomos de carbono). Os filmes foram analisados quanto a qualidade morfológica da superficie através de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Microscopia de Força Atômica (AFM), e quanto a sua cristalinidade por Espectroscopia Raman. Também foram analisadas as propriedades elétricas através das medidas de Corrente x Tensão e Resistividade x Temperatura. Os resultados obtidos através da espectroscopia Raman mostraram que a dopagem realizada com trióxido de boro melhora a qualidade dos filmes de diamante com a redução da fase grafítica, e que a intensidade do pico característico em 1333 cm-l diminue com o aumento da dopagem, provavelmente consequente do rearranjo estrutural provocado pela incorporação do boro. Quanto a morfologia, os filmes de diamante dopado apresentaram tamanho médio dos grãos menores que os apresentados pelos filmes não dopados, menores que 5.4 um. A taxa de deposição média aumentou de 0.85 um para 1.36 um dos filmes não dopados aos dopados de concentração BIC 30000 ppm. Verificamos através de medidas elétricas, que os filmes com baixa dopagem apresentam comportamento diferenciado com a variação da temperatura, o que sugere que os níveis de impureza sejam profundos sendo ativados a temperatura acima de 300 K. No entanto, entre os filmes analisados, os filmes com BIC acima de 18000 ppm apresentaram um comportamento linear com resistividade aproximadamente na ordem de 104,Q.cm,não variando de forma significativacom a temperatura. A análise relativa a energia de ativação mostrou que houve uma redução de seis vezes entre a amostra mais dopada e a amostra não dopada, indicando que a dopagem não apresentou proporcionalidade a concentração BICAbstract: Not informed.DoutoradoDoutor em Engenharia Elétric

Desenvolvimento de software para aquisição de dados em tempo real em dispersões gas-liquido

Orientador : João Alexandre F. da Rocha PereiraObservação: Falta a página 72Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: O trabalho de tese desenvolvido tem por objetivo a elaboração de "software" para aquisição de dados em dispersões gás em líquido à temperatura ambiente. A aquisição de dados leva em consideração a leitura em tempo real, o que implica substancialmente no uso do método computacional. Para tanto, utiliza-se um sistema composto por um sensor de contato elétrico, que permanece continuamente submerso na dispersão gás-líquido e urna placa analógica digital acoplado a um microcomputador. Utiliza-se um modelo hidráulico composto por urna coluna de vidro com prato perfurado operando em fluxo contínuo de líquido e gás, obtendo-se assim a dispersão gás em líquido. Na medida em que o sensor de contato elétrico permanece continuamente submerso, a captação de sinais é executada de forma contínua. Os sinais enviados são captados pelo sensor, sendo posteriormente codificados pela placa analógica digital, enviados ao microcomputador, e devidamente analizados para obtenção de diversas propriedades tais como, dimensões características e velocidades das bolhas na dispersão. A fração de gás por volume da dispersão também é obtida através dos mesmos sinais já captados. Como a poros idade é função da razão entre o volume ocupado pelas bolhas de gás e volume da dispersão, a medida da porosidade na mistura gás-líquido é necessária para avaliação dos coeficientes de transferência de massa dos filmes líquido e gasoso. Portanto, embasados na importância do estudo das bolhas, o presente trabalho desenvolve "software" que permite a de terminação de parâmetros do regime de fluxo da coluna em estudo.Abstract: Not informedMestradoMestre em Engenharia Químic

Microfocus X-ray imaging of Brazil nuts for quality control

Non-destructive quality assessment of food prior to processing is desirable in commercial facilities due to its non-invasive nature, for economic reasons and for its safety appeals. Grading Brazil nuts in this way allows for the separation of undesirable nuts to avoid contamination during the automatic nut-shelling process. The aim of this study was to evaluate the feasibility of X-ray phase contrast enhanced imaging in assessing nut quality. For this goal, details of the imaging technique are described and phase contrast X-ray and microtomography imaging of nut samples are investigated. Both high quality (i.e. “sound”) nuts as well as treated nuts were examined. It was concluded that both the X-ray imaging and tomography techniques have the potential to discriminate morphological features of the nut and to identify “sound” kernels from atypical ones. Larger nuts and nuts with a larger gap area between shell and kernel were concluded to have more atypical formations. Both techniques also seemed promising for use in automatic sorting lines. However, by using microtomography, the visualization of finer formations not noticeable in the X-ray images was possible. Further studies shall be carried out to investigate the nature of these formations, how they affect nut quality and their evolution with storage time

Microfocus X-ray imaging of Brazil nuts for quality control

 Atualmente os grandes centros comerciais de processamento de alimentos buscam a avaliação prévia da qualidade dos produtos através de técnicas não destrutivas, devido aos apelos econômicos e de segurança alimentar. A classificação de castanhas-do-brasil através desta avaliação permite a separação das castanhas indesejáveis com a finalidade de evitar contaminações durante o processo de extração da amêndoa. O objetivo desse estudo foi avaliar a viabilidade do uso da imagem de raios-X, obtida através da técnica de contraste de fase para avaliação da qualidade da castanha. Para este objetivo, detalhes da técnica de são descritos e amostras de castanhas-do-brasil são investigadas pelas técnicas de imageamento por microtomografia e por contraste de fase de raios-X. São utilizadas castanhas saudáveis e castanhas tratadas, sendo estas últimas utilizadas com o objetivo de identificar modificações. Concluiu-se que ambas as imagens de radiografia e de tomografia de raios-X, apresentam um grande potencial para discriminar características morfológicas das castanhas e selecionar amostras saudáveis das tratadas. Dentro do conjunto de amostragem, castanhas grandes e castanhas que apresentam espaços maiores entre casca e amêndoa, mostraram formações atípicas. Ambas as técnicas mostraram-se também promissoras para serem utilizadas em linhas de produção automatizadas. Não obstante, através da microtomografia faz-se possível a visualização de características físicas mais detalhadas que não podem ser observadas usando as técnicas convencionais de imageamento de raios-X, como a radiografia convencional. A investigação da natureza destas formações, como elas afetam a qualidade das castanhas e sua evolução em função do tempo de armazenamento devem ser alvos de futuras investigações.Non-destructive quality assessment of food prior to processing is desirable in commercial facilities due to its non-invasive nature, for economic reasons and for its safety appeals. Grading Brazil nuts in this way allows for the separation of undesirable nuts to avoid contamination during the automatic nut-shelling process. The aim of this study was to evaluate the feasibility of X-ray phase contrast enhanced imaging in assessing nut quality. For this goal, details of the imaging technique are described and phase contrast X-ray and microtomography imaging of nut samples are investigated. Both high quality (i.e. “sound”) nuts as well as treated nuts were examined. It was concluded that both the X-ray imaging and tomography techniques have the potential to discriminate morphological features of the nut and to identify “sound” kernels from atypical ones. Larger nuts and nuts with a larger gap area between shell and kernel were concluded to have more atypical formations. Both techniques also seemed promising for use in automatic sorting lines. However, by using microtomography, the visualization of finer formations not noticeable in the X-ray images was possible. Further studies shall be carried out to investigate the nature of these formations, how they affect nut quality and their evolution with storage time