Propriedades ópticas e estruturais de elastômeros e fluidos complexos de interesse biológico

Informações
Tipo de Projeto: 
Pesquisa
Coordenador: 
Antonio Martins Figueiredo Neto
Pesquisadores envolvidos: 
Cristiano Luis Pinto de Oliveira; Nágila Raquel Teixeira Damasceno
Agência de Fomento: 
Fapesp Numero do Projeto/Processo: 2011/13616-4
Finalizado: 
Não
Inicio: 
2012
Resumo
Fluidos Complexos (FCx) se constituem em materiais de grande interesse não apenas pelas suas características físico-químicas básicas, como, por exemplo, comportamentos coletivos de seus constituintes básicos, como também pelas inúmeras aplicações tecnológicas (sensores, dispositivos eletro-ópticos e vetores de drogas). Este projeto envolve três famílias de FCx, os cristais líquidos, os coloides magnéticos e alguns fluidos de interesse biológico, em particular as soluções de lipoproteínas humanas. Além delas, o projeto visa o estudo de elastômeros isotrópicos e liquido-cristalinos, com e sem a inclusão de nanopartículas magnéticas. O Projeto suportará parcialmente as linhas de pesquisa de dois sub-grupos do Grupo de Fluidos Complexos do IFUSP e o Grupo de Pesquisa da Profa. Dra. Nágila Raquel Teixeira Damasceno da Faculdade de Saúde Pública da USP. No que se refere aos cristais líquidos nosso estudo focalizará as propriedades físicas de transições de fase e seu comportamento crítico, a formulação de novas misturas liotrópicas que apresentem a fase nemática biaxial e suas propriedades ópticas não-lineares. Quanto aos coloides magnéticos, também denominados ferrofluidos, focalizaremos nossas pesquisas em suas propriedades ópticas não-lineares, em particular a absorção não-linear. Fenômenos como absorção de dois fótons e absorção de portadores livres serão investigados com a técnica de Varredura-Z em diferentes escalas de tempo. No que se refere aos fluidos de interesse biológico, o projeto focaliza o estudo nas propriedades ópticas e estruturais das lipoproteínas humanas de alta (HDL) e baixa (LDL) densidade. A análise dos resultados de difração e espalhamento de raios X em baixo-ângulo possibilitará a determinação estrutural dessas lipoproteínas em condições especiais de modificação in vivo e in vitro. Os experimentos de óptica servirão para determinar parâmetros físicos como, por exemplo, a difusividade térmica, o índice de refração e absorção não-lineares em diferentes condições das amostras. Um dos tipos de modificação das lipoproteínas a ser investigado é aquele da lipoproteína de baixa densidade humana eletronegativa, presente no plasma e que tem intensa atividade aterogênica. As dimensões das lipoproteínas, bem como sua distribuição de tamanhos, deverão ser investigadas. Além das investigações realizadas com as lipoproteínas separadas do plasma por ultracentrifugação será feita uma intervenção em pacientes com risco coronariano para avaliar a qualidade das suas lipoproteínas de baixa densidade durante a após a administração de suplementos com ômega-3, 6 e 9 isoladamente, em comparação ao placebo. Essa qualidade será avaliada por meio de medidas da resposta óptica não-linear das amostras por meio de técnicas de física da matéria condensada e, complementarmente, por meio de técnicas bioquímicas. Quanto aos elastômeros isotrópicos e liquido cristalinos focalizaremos nossos estudos nas características estruturais e mecânicas desses materiais. Em particular investigaremos elastômeros a base de celulose, em cuja matriz são colocados mesógenos, que impõem ao material características tanto de materiais maleáveis quanto liquido cristalinos. Investigaremos suas propriedades dinâmicas utilizando o espalhamento dinâmico de luz. Os sub-projetos constantes desta proposta que se integram em uma temática de investigação dos fluidos complexos são: 1. Estudo e caracterização físico-química e ferro-hidrodinâmica de ferrofluidos; 2. Estudo e caracterização físico-química de cristais líquidos; 3. Estudo e caracterização físico-químico-biológica de fluidos de interesse biológico, em particular as componentes do colesterol (LDL, HDL, e frações); 4. Impacto do consumo de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 na LDL e HDL; 5. Biofísica estrutural de complexos biológicos; 6. Estudo e caracterização físico-química de elastômeros.