Publicação: Investigação de compostos baseados em dopamina: seus usos em diferentes configurações
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Data
2024-12-18
Autores
Orientador
Lisboa-Filho, Paulo Noronha 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC/FCAT/FCLAS/FCT/FEB/FEC/FEG/FEIS/IBB/ICE/ICTS/IQAR
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A polidopamina é material sintético derivado da dopamina, produzida em laboratório através da oxidação e polimerização da dopamina, resultando em um polímero escuro, semelhante a melanina sintética. Sua descrição na natureza remete a compostos presentes em moluscos, capazes de fornecer sua capacidade de adesão nas mais diferentes superfícies. Em função de suas propriedades físico-químicas únicas e possibilidade de modificações estruturais, a polidopamina tem sido amplamente estudada e aplicada em diferentes frentes da ciência e tecnologia de materiais. Tal versatilidade está baseada na presença de grupos amino e hidroxilas em diferentes configurações dentro de suas subunidades. No entanto, existe ainda uma considerável controvérsia em relação a organização dessas moléculas e a disponibilidade dos grupos funcionais no material final, dependendo das modificações no processo de síntese. Tais questionamentos se tornam ainda mais proeminentes quando tentamos projetar compósitos baseados nesses compostos. Nesse sentido, a presente tese se propõe a investigar as propriedades finais da polidopamina modificada por meio de técnicas de pré e pós-modificação e seu efeito na obtenção de um compósito baseado no sistema óxido de grafeno e polidopamina (OGR/PDA). Os compostos individuais do sistema OGR/PDA foram investigados inicialmente isoladamente. Inicialmente, a síntese de polidopamina foi modificada por meio de metodologias de pré e pós-modificação, com utilização de D-glucose, nitrato de ítrio e cloreto de ferro II, sendo possível desenvolver um protocolo de auto-oxidação de dopamina para posterior uso na fabricação do compósito. Na sequência, foram investigadas as propriedades físico-químicas do óxido de grafeno reduzido utilizando diferentes protocolos de redução. Por fim, apresenta-se um novo compósito mesoporoso formado pela interação entre núcleo de óxido de grafeno reduzido e polidopamina, fase utilizada para ancoragem de compostos de zinco. Esse material apresenta uma estrutura ordenada mesoporosa com reatividade superficial, demonstrando a capacidade de criar materiais por meio da interação com os grupos funcionais provenientes da polidopamina, podendo ser aplicados futuramente em revestimentos multifuncionais e na área biomédica e ambiental.
Resumo (inglês)
Polydopamine is a synthetic material derived from dopamine. It is produced in the laboratory through the oxidation and polymerization of dopamine, which results in a dark polymer that resembles synthetic melanin. In nature, polydopamine is associated with compounds found in mollusks, which provide adhesion to various surfaces. Due to its unique physicochemical properties and the potential for structural modifications, polydopamine has been extensively studied and applied across different fields of materials science and technology. This versatility is attributed to the presence of amino and hydroxyl groups in various configurations within their subunits. However, there is considerable controversy regarding the organization of these molecules and the availability of functional groups in the final material, which can vary based on modifications made during synthesis. These issues become particularly relevant when designing composites that incorporate polydopamine. In this context, the present thesis aims to investigate the final properties of polydopamine modified through pre- and post-modification techniques and to evaluate its effect on developing a composite system based on graphene oxide and polydopamine (GO/PDA). The individual components of the GO/PDA system were initially studied separately. Initially, the synthesis of polydopamine was modified using pre- and post-modification methodologies involving D-glucose, yttrium nitrate, and iron (II) chloride. This led to the development of a dopamine auto-oxidation protocol for subsequent composite fabrication. Next, the physicochemical properties of reduced graphene oxide were investigated using various reduction protocols. Finally, a new mesoporous composite is introduced, formed by the interaction between a reduced graphene oxide core and polydopamine, with the latter serving as a phase for anchoring zinc compounds. This material displays an ordered mesoporous structure with enhanced surface reactivity, highlighting its ability to form new materials through interactions with the functional groups derived from polydopamine. It shows promises for potential applications in multifunctional coatings as well as in biomedical and environmental fields.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
TEIXEIRA, Jean Valdir Uchôa. Investigação de compostos baseados em dopamina: seus usos em diferentes configurações. Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho. 2024. 140 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais) Faculdade de Ciências, Bauru, 2024.
