Brasi

Dados do Trabalho de Conclusão
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)

Simulação de Monte Carlo de Fluidos Magnéticos em Magnetolipossomos
MICHELE APARECIDA SALVADOR
TESE
26/02/2014

Magnetolipossomos são estruturas nas quais um fluido magnético é aprisionado na cavidade de um lipossomo, e a compreensão do comportamento do fluido magnético dentro da estrutura lipídica é crucial no entendimento do sistema como um todo. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo do comportamento de fluidos magnéticos no interior do lipossomo considerando as condições de contorno impostas pela cavidade. O Método de Monte Carlo utiliza as energias de interação do sistema, e o nosso modelo leva em conta as interações entre nanopartículas e entre as nanopartículas e a bicamada lipídica. As interações relevantes entre pares de nanopartículas são a dipolar magnética, a de van der Waals e a iônica-estérica, e os parâmetros variáveis para tais interações são o grafting, a espessura do surfactante e a constante de Hamaker. A interação entre as nanopartículas e a bicamada é descrita por um potencial de interação iônica, cuja variável é o potencial de superfície. A bicamada é representada por pseudo-partículas carregadas. Foram analisados resultados de fração de monômeros, número de nanopartículas por aglomerado (Qmedio), distância superfície-superfície (Dsup) e posição e parcelas de energia das configurações finais. Para sistemas com baixa fração de volume, a interação com a bicamada tem infuência significativa nas propriedades. Também são relevantes a espessura do surfactante , o grafting e a constante de Hamaker. Valores altos de frações de volume possuem fração de monômeros, Qmedio e Dsup semelhantes. Sistemas com maior valor de grafting e constante de Hamaker média e baixa não representam adequadamente o sistema real, pois praticamente não apresentam aglomeração. Os sistemas que apresentam resultados coerentes com o experimental são aqueles com Hamaker e grafting intermediários. Análises das posições das nanopartículas na configuração final foram bastante úteis para comprovar a influência da interação com a bicamada para baixas concentrações, pois uma vez que o sistema inicial é sempre o mesmo, podemos afirmar que as diferenças apresentadas nas posições em relação à bicamada são devidas à interação iônica com a mesma. Tais PPG-NANO análises sugerem uma explicação para o fenômeno do vazamento de nanopartículas do lipossomo, observado experimentalmente.

Fluidos magnéticos, lipossomos, algoritmo de Metrópolis.
Magnetoliposomes are structures in which a magnetic uid is enclosed by a liposome and understanding the behavior of the magnetic uid within the lipid structures is crucial in understanding the system as a whole. Our aim in this work is to perform a sistematic study of the behavior of a magnetic uid trapped into a liposome taking into account the boundary conditions due to the cavity. Monte Carlo method considers the interaction energies in the system, and our model takes into account various types of interactions between nanoparticles, and also the interactions among the nanoparticles and the lipid bilayer. The relevant interactions between pairs of nanoparticles are magnetic dipolar, van der Waals and 'ionic-steric', in which grafting, surfactant's thickness and Hamaker's constant are varying parameters. The interaction among the nanoparticles and the lipid bilayer is represented by a ionic potential interaction, that depends on surface potential and is approximated by charged 'pseudo-particles'. We have systematically analysed a series of quantities, such as monomer fraction, number of particles per agglomerate (Qmedio) surface-surface distance (Dsup), and positions and energy contributions in the nal conguration. Although surfactant's thickness, Hamaker's constant and grafting are decisive for systems with lower volume fraction, the bilayer's interaction play a key role in the system's properties. Higher grafting and mean/lower Hamaker's constant don't represent properly the real system, because they show no agglomeration. We found results closer from experimental ones using mean values for Hamaker's and grafting. Studying the nanoparticles' positions in nal conguration allowed us to conrm the inuence of considering or not the wall's interaction, because once the initial system is the same, we can assume that the dierences in the nal position is due to such interaction. It sugests a explanation to the experimental phenomenon of nanoparticles' leaking for higher values of volume fraction.
Magnetic Fluids, liposomes, Metropolis algorithm.
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PORTUGUES
UFABC

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
SIMULAÇÃO E MODELAGEM
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Banca Examinadora
Orientador:
RONEI MIOTTO
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
ARMANDO CORBANI FERRAZ Participante Externo
ROSANGELA ITRI Participante Externo
RODRIGO MAGHDISSIAN CORDEIRO Participante Externo
PAULA HOMEM DE MELLO Participante Externo

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 5

Vínculo
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Não
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