One-step colloidal synthesis of biocompatible water-soluble ZnS quantum dot/chitosan nanoconjugates

Quantum dots (QDs) are luminescent semiconductor nanocrystals with great prospective for use in biomedical and environmental applications. Nonetheless, eliminating the potential cytotoxicity of the QDs made with heavy metals is still a challenge facing the research community. Thus, the aim of this work was to develop a novel facile route for synthesising biocompatible QDs employing carbohydrate ligands in aqueous colloidal chemistry with optical properties tuned by pH. The synthesis of ZnS QDs capped by chitosan was performed using a single-step aqueous colloidal process at room temperature. The nanobioconjugates were extensively characterised by several techniques, and the results demonstrated that the average size of ZnS nanocrystals and their fluorescent properties were influenced by the pH during the synthesis. Hence, novel 'cadmium-free’ biofunctionalised systems based on ZnS QDs capped by chitosan were successfully developed exhibiting luminescent activity that may be used in a large number of possible applications, such as probes in biology, medicine and pharmacy

Respostas de frangos de corte da linhagem cobb slow para níveis nutricionais até os 14 dias de idade

A avicultura é uma atividade bastante dinâmica e para garantir sucesso na produção de frangos de corte um bom programa de nutrição deve ser adotado. O presente trabalho teve por objetivo comparar dois níveis nutricionais para frangos de corte até os 14 dias de idade da linhagem Cobb Slow. O experimento foi conduzido na Granja de Experimentação de Aves, na Fazenda do Glória – FUNDAP, da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Uberlândia, em Uberlândia, Minas Gerais. Os pintinhos foram fornecidos pela Granja Planalto e distribuídos em 40 boxes devidamente equipados com bebedouros e comedouros necessários ao crescimento dos mesmos. Durante os 14 dias de avaliação as aves foram submetidas a dois diferentes tipos de dieta, uma de alta densidade energética (BA) e outra de baixa densidade energética (BS). Ao final do experimento foram analisados o peso, quantidade de ração, conversão alimentar real, conversão alimentar tradicional e viabilidade ao final do experimento. Cada tratamento foi composto por cinco repetições de 40 aves cada, sendo 200 aves em cada tratamento, consequentemente 400 aves no total. Os dados de ração, peso, conversão alimentar e viabilidade foram analisados pelo teste de “Student” presumindo variâncias diferentes a significância de 0,05. Concluiu-se que o tratamento A foi mais eficiente que o tratamento B, apresentando maior ganho de peso, maior consumo de ração e menor conversão alimentar. Para a linhagem testada, a dieta mais rica em energia e nutrientes oferece um melhor desempenho das aves do alojamento até a idade de 14 dias

Síntese coloidal aquosa de pontos quânticos luminescentes estabilizados por quitosana e derivados: ZnS, Bi2S3

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-12T23:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_ppgem_22_11_2017_ramanery_final_revis_o_f_bio_iirev.pdf: 6744900 bytes, checksum: 7290da29ac1a262040ee4cca0e0c77bd (MD5) Previous issue date: 5Nos últimos anos, o campo de nanocristais semicondutores coloidais, também referido como pontos quânticos coloidais (PQs), tem crescido rapidamente. Os desenvolvimentos são resultado de avanços significativos em nanociência e nanotecnologia, que predominantemente se concentram em aplicações biomédicas e ambientais. As contribuições interdisciplinares de diversas áreas, como ciência dos materiais, química e física, combinada com a área biológica, farmacêutica, médica e da ciência ambiental criou uma nova classe fascinante de nanomateriais híbridos ou nanoconjugados. Estes nanomateriais podem ser concebidos e projetados com praticamente qualquer propriedade ou para realizar diversas funções. Basicamente, estes conjugados de tamanho nanométrico combinam as funções intrínsecas de nanomateriais semicondutores inorgânicos e biointerfaces versáteis oferecidos por polímeros orgânicos (por exemplo, quitosana, PVA, PEG) e biomoléculas (por exemplo, aminoácidos, peptídeos, proteínas, DNA). No campo de materiais inorgânicos de baixa dimensionalidade, do termo em inglês low-dimension, para produção de nanoconjugados e nanoestruturas os PQs tem sido a principal escolha devido à sua combinação única de propriedades ópticas, eletrônicas, magnéticas e químicas, que podem ser ajustadas através da modificação do tamanho de nanopartículas abaixo do valor de limiar, chamado raio de Bohr do éxciton. Assim, o presente estudo relata pela primeira vez, os novos nanoconjugados baseados em carboidratos combinando quitosana (QUI) e carboximetilquitosana (CMC) com PQs de semicondurtores de ZnS e Bi2S3 desenhados e sintetizados através de um único passo via processo coloidal aquoso ambientalmente correto, "Química verde", à temperatura ambiente. Estes sistemas foram extensivamente caracterizados por (SEM, TEM, AFM, DLS, o potencial zeta) e técnicas espectroscópicas morfológicas (UV-vis, FTIR, PL, RMN e outros), a fim de acessar suas principais características estruturais e propriedades físico-químicas. Estes nanocompósitos híbridos foram testados quanto à citocompatibilidade usando brometo de tetrazólio 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) 2,5-difenil (MTT) de proliferação de rim de células com células de osteossarcoma humanas cultivadas (SAOS), células embrionárias de rim humano (células HEK293T) e a viabilidade da citotoxicidade por ensaio LIVE/DEAD®. Os resultados demonstraram que a quitosana e CMC são estruturas poliméricos eficazes para nuclear e estabilizar as nanopartículas de PQs em dimensões ultra-pequenas formando estruturas núcleo/casca em dispersões coloidais aquosas. Além disso, verificou-se que a variação do pH e a proporção molar de precursores durante a síntese afetou as propriedades físico-químicas e aspectos morfológicos das nanoestruturas. Além disso, os PQs nanoconjugados sem meio coloidal aquoso apresentaram fotoluminescência sob irradiação de luz. Os resultados in vitro demonstraram que a quitosana e CMC nanohíbridos não foram citotóxicos e exibiram respostas de viabilidade celular adequada em relação a três tipos de células. Portanto, é imaginável que esses nanocompósitos bioengenharia projetados pode ser potencialmente usada como nanopartículas fluorescentes em biosondas para macar células in vitro, farmacêutica e aplicações ambientalmente corretasIn recent years, the field of colloidal semiconductor nanocrystals, also referred to as colloidal quantum dots (QDs), has grown rapidly. The developments are the result of significant advances in nanoscience and nanotechnology that predominantly focus on biomedical and environmental applications. The interdisciplinary contributions from several areas such as materials science, chemistry and physics, combined with biology, pharmaceutics, medicine and environmental science has created a fascinating new class of hybrid nanomaterials or nanoconjugates. These nanomaterials can be designed and engineered with almost any property or to carry out almost any function. Basically, these nano-sized conjugates combine the intrinsic functions of inorganic semiconductor nanomaterials and the versatile organic biointerfaces offered by polymers (e.g., chitosan, PVA, PEG) and biomolecules (e.g., amino acids, peptides, proteins, DNA). In the realm of inorganic low-dimensional materials for producing nanoconjugates and nanostructures, QDs have been the major choice because of their unique combination of optical, electronic, magnetic and chemical properties, which can be tuned via the modification of the nanoparticle size below the threshold value, named the Bohr radius exciton. Thus, it is reported for the first time in this study, new carbohydrate-based nanoconjugates combining chitosan and carboxymethyl chitosan (CMC) with ZnS and Bi2S3 semiconductor QDs were designed and synthesized via a single-step green aqueous colloidal process at room temperature. These systems were extensively characterized by morphological (SEM, TEM, AFM, DLS, zeta potential) and spectroscopic techniques (UV-vis, FTIR, PL, RMN, and others) in order to access their major structural features and physico-chemical properties. These hybrid nanocomposites were tested for cytocompatibility using a 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl) 2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) cell proliferation assay with cultured human osteosarcoma cells (SAOS), human embryonic kidney cells (HEK293T cells) and a LIVE/DEAD® viability-cytotoxicity assay. The results demonstrated that chitosan and CMC were effective polymer ligands for nucleating and stabilizing ultra-small QDs, forming colloidal core-shell nanostructures in aqueous dispersions. In addition, it was verified that variation of pH and molar ratio of precursors during the synthesis affected the physico-chemical properties and morphological aspects of the nanostructures. Moreover, these water-soluble nanoconjugates were photoluminescent under light irradiation. The results of the in vitro assays demonstrated that the chitosan and CMC nanohybrids were not cytotoxic and exhibited suitable cell viability responses toward three cell types. Therefore, it is envisioned that these designed bioengineered nanocomposites can be potentially used as fluorescent nano-sized bioprobes to label cells in vitro, pharmaceutical and environmentally friendly application