1. Repositório Institucional UFC
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Type:	Dissertação
Title:	Nanopartículas de Fe3O4 podem afetar a biodiversidade? Estudo de toxicidade em modelos aquáticos e terrestres
Authors:	Carvalho, Alexya Vitoria Felix
Advisor:	Miguel, Emilio de Castro
Co-advisor:	Miguel, Thaiz Batista Azevedo Rangel
Keywords in Brazilian Portuguese :	Ecotoxicologia;Toxicidade aguda;Microscopia óptica;Microscopia eletrônica de varredura
Knowledge Areas - CNPq:	CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Issue Date:	2023
Citation:	CARVALHO, Alexya Vitoria Felix. Ecotoxicologia;Toxicidade aguda;Microscopia óptica;Microscopia eletrônica de varredura. 2023. 49 f. Dissertação (Mestrado em Sistemática, Uso e Conservação da Biodiversidade) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Abstract in Brazilian Portuguese:	As nanopartículas de óxido de ferro são amplamente utilizadas em aplicações biomédicas e ambientais, devido as suas propriedades magnéticas, biodegradabilidade e baixa toxicidade. Para melhorar o desempenho das funções propostas a essas nanopartículas, a funcionalização da superfície vem sendo amplamente utilizada. A funcionalização abre uma lacuna no conhecimento acerca dessas nanopartículas, uma vez que poucos trabalhos relatam o efeito e ecotoxicidade da interação dessas com organismos. Portanto, o objetivo desse trabalho foi analisar a interação de nanopartículas de óxido de ferro funcionalizadas com acrilato polissódico (NPOF-AP) e polietilenimina ramificada (NPOF-PR) em sistemas biológicos, utilizando Lactuca sativa L. e Artemia salina L. como modelos experimentais. Em L. sativa, foram realizados testes para avaliar a germinação e crescimento das plântulas, nos quais as sementes foram expostas a diferentes concentrações de NPOF-AP e NPOF-PR (12,5; 25; 50 e 100 mg.L-1), além dos controles com água destilada e dicromato de potássio (0,2M). As características avaliadas foram: taxa de germinação, comprimento e peso úmido e seco das plântulas, sendo coletadas, ao final do experimento, as raízes e parte aérea para as análises microscópicas. Além disso, foram realizados testes de toxicidade aguda em A. salina, em dois estágios de vida, náuplios I e II, por 48h, nas mesmas concentrações de NPOF-AP e PR supracitadas. Ao final do experimento, a taxa mortalidade foi calculada e os animais mortos foram analisados em microscópio óptico. Os resultados indicaram que não houve fitotoxicidade no processo de germinação das sementes e no tamanho das plântulas de L. sativa expostas aos tratamentos com NPOF-AP e PR. Mudanças morfoanatômicas foram observadas nas plântulas, como alteração na morfologia das células do cotilédone nas concentrações de 50 e 100 mg.L-1 de NPOF-AP em relação aos controles e aumento da densidade de pelos radiculares nas raízes nas concentração de 50 mg.L-1 de NPOF-AP. Os resultados para A. salina, indicaram que a taxa de mortalidade para os náuplios I variou de 0 a 7,5%. Enquanto que para os náuplios II, foram observadas para a NPOF-PR, uma taxa de 2,5% na concentração de 12,5 mg.L-1 e 12,5% na concentração de 100mg.L-1 das nanopartículas. Já para os náuplios II submetidos a diferentes concentrações de NPOF-AP, houve uma variação de 7,5% de taxa de mortalidade na concentração de 25 mg.L-1 a 30% na concentração de 100 mg.L-1. A maior taxa de mortalidade nos náuplios II está relacionada ao desenvolvimento completo do trato digestivo. Além disso, houve a acumulação das nanopartículas no trato digestivo tanto dos náuplios I e II após as 48h de exposição às nanopartículas. Dessa forma, os ensaios iniciais indicaram que as nanopartículas apresentaram baixa toxicidade, sendo um fator importante para a utilização em aplicações biomédicas.
Abstract in English:	Iron oxide nanoparticles are used extensively in biomedical and environmental applications due to their magnetic properties, biodegradability, and low toxicity. In order to improve the performance of the functions proposed for these nanoparticles, surface functionalization has been used. Functionalization opens a gap in the knowledge of these nanoparticles since few studies report the effect and ecotoxicity of their interaction with organisms. Therefore, this work aimed to analyze the interaction of iron oxide nanoparticles functionalized with polysodium acrylate (NPOF-AP) and branched polyethyleneimine (NPOF-PR) in biological systems, using Lactuca sativa L. and Artemia salina L. as experimental models. In L. sativa, tests were performed to evaluate germination and seedling growth by exposing seeds to different concentrations of NPOF-AP and NPOF-PR (12.5, 25, 50, and 100 mg.L-1), as well as controls with distilled water and potassium dichromate (0.2M). The following characteristics were evaluated: germination rate, length, and fresh and dry weight of seedlings; roots and aerial parts were collected at the end of the experiment for microscopic analysis. In addition, acute toxicity tests were carried out on A. salina at two life stages, nauplii I and II, for 48 hours at the same concentrations of NPOF-AP and PR mentioned above. At the end of the experiment, the mortality rate was calculated, and the dead animals were analyzed by light microscopy. The results showed no phytotoxicity in the seed germination process or the size of L. sativa seedlings exposed to NPOF-AP and PR treatments. Morphoanatomical changes were observed in the seedlings, such as a change in the morphology of the cotyledon cells at concentrations of 50 and 100 mg.L-1 of NPOF-AP compared to the controls, and an increase in the density of root hairs on the roots at concentrations of 50 mg.L-1 of NPOF-AP. The results for A. salina showed that the mortality rate for nauplii I ranged from 0 to 7.5%. For nauplii II, a rate of 2.5% was observed at concentration of 12.5 mg.L-1, and 12.5% at concentration of 100 mg.L-1 of NPOFAP nanoparticles. For nauplii II exposed to different concentrations of NPOF-AP, the mortality rate varied from 7.5% at a concentration of 25 mg.L-1 to 30% at a concentration of 100 mg.L-1 . The higher mortality rate in nauplii II is related to the complete digestive tract development. In addition, the nanoparticles accumulated in the digestive tract of both nauplii I and II after 48 hours of exposure to the nanoparticles. Thus, the initial tests indicated that the nanoparticles showed low toxicity in biological models, which is an important factor for their use in biomedical applications.
URI:	http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75283
Author's Lattes:	http://lattes.cnpq.br/8263987170221431
Advisor's Lattes:	http://lattes.cnpq.br/0690009743607948
Co-advisor's Lattes:	http://lattes.cnpq.br/7828138137846646
Access Rights:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	PPGSIS - Dissertações defendidas na UFC

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