dc.creator | Cerveira, Milena Mattes | |
dc.date.accessioned | 2025-06-30T11:40:16Z | |
dc.date.available | 2025-06-30 | |
dc.date.available | 2025-06-30T11:40:16Z | |
dc.date.issued | 2025-03-07 | |
dc.identifier.citation | CERVEIRA, Milena Mattes. Modificações superficiais em pentóxido de nióbio: avaliação estrutural, atividade citotóxica e resposta biológica em Drosophila melanogaster. 2025. 199 f. Tese ( Doutorado em Bioquímica e Bioprospecção) - Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/16379 | |
dc.description.abstract | The search for novel biomaterials has triggered the investigation of metal oxides,
particularly niobium oxide (Nb₂O₅), given its corrosion resistance, chemical inertness,
and economic importance to Brazil. Nb₂O₅ possesses great applications in catalysis,
metallic coatings, glass, and polymers, exhibiting an alteration on cell proliferation and
adhesion, with a decrease in inflammatory marker levels. However, there is an
absence of research about its surface modifications and biological interactions. This
study aimed to physicochemically characterize and evaluate the in vitro cytotoxicity
and in vivo toxicity of surface-modified niobium oxides using different surfactants,
namely citric acid, oleic acid, sodium dodecyl sulfate (SDS), and cetrimonium bromide.
The Nb2O5 samples were analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy
(FTIR), Raman spectroscopy, and X-ray diffraction (XRD), but no addition of functional
groups from the surfactants was detected. Pure Nb2O5 exhibited the highest surface
area (230.4 m²/g) using the Brunauer-Emmett-Teller technique, while Nb2O5 modified
with 0.5 mmol of SDS (NbSDS5) showed the highest acidity (3141 µmol/g), as
assessed by ammonia desorption. Through in vitro and in vivo analyses, a dose
dependent behavior was observed for hemolytic activity, ranging from 1 to 10 mg/mL,
with pure Nb2O5 being highly cytotoxic to erythrocytes (85% cell death) and
modulating the intrinsic coagulation pathway. Furthermore, cytotoxicity assays
indicated cell proliferation for Nb2O5modified with 0.1 mmol of SDS (NbSDS1), even
under low pH conditions, but apparently without correlation to the release of Nb ions
into the medium. Oral exposure using Drosophila melanogaster (10× and 50× the IC50
of hemolytic activity) demonstrated that even acute administration (72 h) was capable
of altering parameters such as glucose, non-protein thiols (NPSH), and reactive
species. However, it did not modulate triglyceride levels or lipid peroxidation, which
may indicate a protective effect of adipose tissue, as NPSH levels increased. These
studies demonstrate, for the first time, the exposure of Nb2O5to erythrocytes,
hepatocytes, the coagulation pathway, and an animal model of D. melanogaster. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Óxidos de nióbio | pt_BR |
dc.subject | Estresse oxidativo | pt_BR |
dc.subject | Drosophila melanogaster | pt_BR |
dc.subject | Citotoxicidade | pt_BR |
dc.subject | Atividade anticoagulante | pt_BR |
dc.subject | Niobium oxide | pt_BR |
dc.subject | Oxidative stress | pt_BR |
dc.subject | Cytotoxicity | pt_BR |
dc.subject | Anticoagulant activity | pt_BR |
dc.title | Modificações superficiais em pentóxido de nióbio: avaliação estrutural, atividade citotóxica e resposta biológica em Drosophila melanogaster | pt_BR |
dc.title.alternative | Surface Modifications in Niobium Pentoxide: Structural Evaluation, Cytotoxic Activity, and Biological Response in Drosophila melanogaster | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-4235-1717 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/5925597997757086 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/0953074420467371 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Carreño, Neftalí Lenin Villareal | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4035574249612354 | pt_BR |
dc.description.resumo | A busca por novos biomateriais tem impulsionado o estudo de óxidos metálicos, como o óxido de nióbio (Nb2O5), devido à sua resistência à corrosão, inércia química e relevância econômica para o Brasil. O Nb2O5 apresenta aplicações interessantes na área da catálise revestimentos metálicos, vidros e polímeros, demonstrando a modulação a proliferação e adesão celular, bem como a redução dos níveis de marcadores inflamatórios. No entanto, há uma escassez de estudos sobre suas modificações superficiais e interações biológicas. Este estudo buscou caracterizar físico-quimicamente e avaliar a citotoxicidade in vitro e a toxicidade in vivo de óxidos de nióbio modificados superficialmente utilizando diferentes surfactantes, sendo eles ácido cítrico, ácido oleico, dodecil sulfato de sódio (SDS) e brometo de cetrimônio. As amostras de Nb2O5 foram avaliadas utilizando técnicas infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia RAMAN e difração de raios-x (DRX), mas não foi detectada nenhuma adição de grupos funcionais provindas dos surfactantes. O Nb2O5 puro obteve a maior área superficial (230,4 mg2/g) através da técnica de Brunauer-Emmett-Teller, e o Nb2O5 modificado com 0,5 mmol de SDS (NbSDS5) apresentou a maior acidez (3141 µmol/g), a partir da avaliação por dessorção de amônia. Por meio de análises in vitro e in vivo, observou-se um comportamento dose-dependente para a atividade hemolítica, variando de 1 a 10 mg/ml, sendo Nb2O5 puro altamente citotóxico para os eritrócitos (85% morte celular), e a modulação da via intrínseca de coagulação. Ademais, a citotoxicidade demonstrou proliferação celular para Nb2O5 modificado com 0,1 mmol de SDS (NbSDS1) mesmo em condições de pH baixo, mas aparentemente sem correlação com o extravasamento de íons de Nb para o meio. A exposição por via oral utilizando Drosophila melanogaster (10x e 50x a IC50 da atividade hemolítica) demonstrou que, mesmo a administração aguda (72h) foi capaz de alterar parâmetros como glicose, tiois não proteicos (NPSH) e espécies reativas. Entretanto, não modulou os níveis de triglicerídeos e peroxidação lipídica, podendo indicar um efeito protetor do tecido adiposo, uma vez que os níveis de NPSH aumentaram. Estes estudos demonstram, pela primeira vez, a exposição do Nb2O5 em eritrócitos, hepatócitos, via de coagulação e em um modelo animal de D. melanogaster. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Bioprospecção | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Vaucher, Rodrigo de Almeida | |
dc.subject.cnpq1 | BIOQUIMICA | pt_BR |