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Óxido de Grafeno e Derivados no LQES.


Dossier Óxido de Grafeno e Derivados no LQES

Oswaldo Luiz Alves


O Laboratório de Química do Estado Sólido do Instituto de Química da Unicamp vem trabalhando desde 2010 com óxido de grafeno e seus derivados. Vários aspectos estão sendo contemplados nos estudos. Dentre eles, citamos: preparação do óxido de grafeno (GO), purificação, caracterização avançada, toxicologia, nanocompósitos com nanopartículas de prata (AgNps), filmes e membranas, aplicações em materiais para embalagem, filtros antibacterícidas, sistemas de "drug delivery", desenvolvimento de plataforma para explorar a biocompatibilidade do GO.

Estes estudos têm sido realizados via uma extensa e competente rede de colaborações, envolvendo químicos, físicos, biólogos, médicos visando, não só o aprofundamento do conhecimento destes nanomateriais, como também, o desenvolvimento de tecnologias aplicáveis a problemas reais.

Apresentamos, abaixo, a produção científica, patentes e impactos da pesquisa em andamento.


COMUNICAÇÕES NACIONAIS

J.J. Alves, R.D. Holtz, L.M. Rebelo, J. Mendes Filho, E.B. Barros, O.L. Alves and A.G. Souza Filho
Characterization of graphene oxide samples by AFM and spectroscopic techniques
SBPMAT - Congresso Brasileiro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais, Ouro Preto - MG, Brasil (2010)

R.D. Holtz, B. Lima, M. Brocchi, A.G. Souza Filho and O.L. Alves
Synthesis, characterization and antibacterial assessment of graphite oxide
Encontro Nacional da Rede Brasileira de Pesquisa em Nanotubos de Carbono, Fortaleza - CE, Brasil (2010)

J.H. da Silva Junior, J.J.A. da Silva, A.G. Souza Filho, O.L. Alves e E.B. Gomes
Caracterização de amostras de óxido de grafeno por técnicas de AFM, MEV e Espectroscopia Raman
XXX Encontro de Iniciação Científica da UFC
Fortaleza - CE, 2.1.02.002 (2011)

J.J. Alves, L.M. Rebelo, A.G. Souza Filho, E.B. Barros, R.D. Holtz and O.L. Alves
Magnetic force microscopy measurements in few-layer graphene oxide
Anais do Encontro de Física 2011 (P070), Foz de Iguaçu - PR (2011)

J.J. Alves, T.M. Santiago, J.H. Silva Jr., J. Mendes Filho, E.B. Barros, A.G. Souza Filho, R.D. Holtz and O.L. Alves
Graphene oxide samples by spm and spectroscopy techniques
Anais do Encontro de Física 2011 (P072), Foz de Iguaçu - PR (2011)

V.R. Coluci, D.S.T. Martinez, J.G. Honório, A.F. de Faria, D.A. Morales, G.A. Umbuzeiro and O.L. Alves
Adsorption capacity of graphene oxide: the role of oxidative debris
SBPMAT - Congresso da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais
Campos do Jordão - SP (2013)

P.F. de Andrade, A.F. Faria, A.C.M. Moraes, M.C. Gonçalves and O.L. Alves
Cellulose acetate membranes modified with biocidal silver based graphene oxide nanocomposite
VIII Congresso de Microscopia de Materiais
Campinas - SP (2014)

L.A.V, Luna, A.C.M, de Moraes, S. Giorgio and O.L. Alves
Comparison of graphene-silver nanocomposite toxicity to macrophages from tumoral and peritoneal line and influence of nanomaterial aggregation
SBPMAT - Congresso Brasileiro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais
Rio de Janeiro - RJ (2015)

A.C.M. Moraes, A.F. Faria, P.F. Andrade, M.C. Gonçalves and O.L. Alves
Antimicrobial properties of cellulose acetate membranes modified with silver-based graphene oxide nanocomposites
SBPMAT - Congresso da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais
Rio de Janeiro - RJ (2015)

M. de Sousa, A.C.M. de Moraes, L.C. Fonseca, L.V. Luna, D.S.T. Martinez and O.L. Alves
Interactions of 2D-2D structures: graphene oxide and hydrotalcite
SBPMAT - Congresso Brasileiro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais
Campinas - SP (2016)

C.B. de Melo, F. Coa, O.L. Alves, D.S.T. Martinez e E. Barbieri
Efeitos da interação do óxido de grafeno com cádmio e zinco no consumo de oxigênio e excreção de amônia do camarão fantasma, Palaemon pandaliformis
III Simpósio de Ecotoxicologia
Rio Claro - SP (2016)

L.A.V. de Luna, A.C. de Moraes, D.S. Silva, N. Zorgi, S. Giorgio and O.L. Alves
Investigation of potential clinical implications of a hybrid graphene-silver nanomaterial: A safe-by-design approach (apresentação Oral).
CBTOX 2017 - XX Congresso Brasileiro de Toxicologia
Goiânia - Goiás (2017)


COMUNICAÇÕES INTERNACIONAIS

R.D. Holtz, D. Stéfani, J.G. Honório, D.A. Morales, A.G. Souza Filho, G.A. Umbuzeiro and O.L. Alves
Ecotoxicological evaluation of graphite oxide using aquatic microorganism as model
International Graphene Conference
Belo Horizonte - MG, Brazil (2010)

J.J. Alves, R.D. Holtz, A.G. Souza Filho, O.L. Alves and E.B. Barros
Electric force microscopy measurements in monolayer graphene oxide
2012 MRS Fall Meeting
Boston, USA (2012)

A.C.M. Moraes, A.F. de Faria, D.S.T. Martinez, A.J. Paula and O.L. Alves
Removal of oxidation debris from graphene oxide: influence on the formation of composites based on silver nanoparticles
Graphene 2012 - International Conference (Poster presentation)
Brussels, Belgium, 10-13 April (2012)

N. Duran, D.S.T. Martinez, G.Z. Justo, R. de Lima, V.L. de Castro, G.A. Umbuzeiro, E. Barbieri, M. Durán, P.S. Melo, O.L. Alves and W.J. Fávaro
Interlab study on nanotoxicology of representative graphene oxide
NanoSafe 2014
Grenoble, France (2014)

V.R. Coluci, T.H. Yu, D.S.T. Martinez, J.G. Honorio, A.F. de Faria, D.A. Morales, M.S. Skaf, O.L. Alves and G.A. Umbuzeiro
The crucial role of oxidative debris on the adsorption capacity of graphene oxide
Material Research Society Fall Meeting, oral presentation
Boston, Massachusetts, USA (2014)

A.C.M. de Moraes, P.F. Andrade, A.F. de Faria, M.C. Gonçalves and O.L. Alves
Fabrication of transparent graphene oxide-cellulose acetate thin films with potential optical application
International Conference on Diamond and Carbon Materials
Madrid, Spain (2014)

V.R. Coluci, D.S.T. Martinez, J.G. Honorio, A.F. de Faria, D.A. Morales, T.H. Yu, M.S. Skaf, O.L. Alves and G.A. Umbuzeiro
The crucial role of oxidative debris on the capacity of graphene oxide to adsorb organic pollutants
2014 Material Research Society Spring Meeting, oral presentation
San Francisco, California, USA (2014)

L.A.V. Luna, A.C.M. Moraes, C.D. Pereira, S. Cadore, S. Giorgio and O.L. Alves
Toxicity of graphene oxide decorated with silver nanoparticles and their counterparts graphene oxide and isolated silver nanoparticle to macrophages
54th Annual Meeting - American Society Of Toxicology
San Diego, Califórnia, USA (2015)

L.A.V. De Luna, A.C.M. De Moraes, D.S. Da Silva, N.E. Zorgi, S.R. Consonni, S. Giorgio and O.L. Alves
Investigating multiple endpoints for the interaction assessment of a graphene oxide-silver nanocomposite with macrophage
Nanosafe 2016 - International Conference on Health & Safety issues related to Nanomaterials
Grenoble - France (2016)

L.C Fonseca, M.M. de Araújo, A.C.M. de Moraes, D.S. da Silva, A.G. Ferreira, L.S. Franqui, D.S.T. Martinez and O.L. Alves
Development of nanocomposite based on graphene oxide and silica nanoparticles and its interaction to RBCs and plasma proteins.
7th Graphene 2017
Barcelona, Espanha (2017)


TRABALHOS PUBLICADOS EM PERIÓDICOS

A.F. Faria, D.S.T. Martinez, A.C.M. Moraes, M.E.H.M. Costa, E.B. Barros, A.G. Souza Filho, A.J. Paula and O.L. Alves
Unveiling the role of oxidation debris on the surface chemistry of graphene through the anchoring of Ag nanoparticles
Chemistry of Materials, Vol. 24, 4080-4087 (2012)
DOI: 10.1021/cm301939s

A.B. Seabra, A.J. Paula, R. de Lima O.L. Alves and N. Durán
Nanotoxicity of graphene and graphene oxide
Chemical Research Toxicology, Vol. 27 (2), 159-168 (2014)
DOI: 10.1021/tx400385x

A.F. de Faria, A.C.M. de Moraes, P.D. Marcato, D.S.T. Martinez, N. Durán, A.G.S. Filho, A. Brandelli and O.L. Alves
Eco-friendly decoration of graphene oxide with biogenic silver nanoparticles: antibacterial and anti-biofilm activity
Journal of Nanoparticle Research, Vol. 16, 2110 (2014)
DOI: 10.1007/s11051-013-2110-7

A.F. Faria, D.S.T. Martinez, S.M.M. Meira, A.C.M. Moraes, A. Brandelli, A.G. Souza Filho and O.L. Alves
Anti-adhesion and antibacterial activity of silver nanoparticles supported on graphene oxide sheets
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 113, 115-124 (2014)
DOI: 10.1016/j.colsurfb.2013.08.006

V.R. Coluci, D.S.T. Martinez, J.G. Honorio, A.F. Faria, D.A. Morales, M.S. Skaf, O.L. Alves and G.A. Umbuzeiro
Noncovalent interaction with graphene oxide: the crucial role of oxidative debris
Journal of Physical Chemistry C, Vol. 118 (4), 2187-2193 (2014)
DOI: 10.1021/jp409501g

A.C.M. de Moraes, B.A. Lima, A.F. de Faria, M. Brocchi and O.L. Alves
Graphene oxide-silver nanocomposite as a promising biocidal agent against methicillin-resistant Staphylococcus aureus
International Journal of Nanomedicine, Vol. 10, 6847—6861 (2015)
DOI: 10.2147/IJN.S90660

N. Durán, D.S.T. Martinez, G.Z. Justo, R. de Lima, V.L. de Castro, G.A. Umbuzeiro, E. Barbieri, M. Durán, P.S. Melo, O.L. Alves and W.J. Fávaro
Interlab study on nanotoxicology of representative graphene oxide
Journal of Physics: Conference Series, Vol. 617 (2015) 012019
DOI: 10.1088/1742-6596/617/1/012019

A.C.M. de Moraes, P.F. Andrade, A.F. de Farias, M.B. Simões, F.C.C Soares, E.B. Barros, M.C. Gonçalves and O.L. Alves
Fabrication of transparent and ultraviolet shielding composite films based on graphene oxide and cellulose acetate
Carbohydrate Polymers, Vol. 123, 217-227 (2015)
DOI: 10.1016/j.carbpol.2015.01.034

N. Durán, D.S.T. Martinez, C.P. Silveira, M. Durán, A.C.M. de Moraes, M.B. Simões, O.L. Alves, and W.J. Fávaro
Graphene oxide: a carrier for pharmaceuticals and a scaffold for cell interactions
Current Topics in Medicinal Chemistry, January 8, 309-327 (2015)
DOI: 10.2174/1568026615666150108144217

L.A.V. de Luna, A.C.M. de Moraes, S.R. Consonni, C.D. Pereira, S. Cadore, S. Giorgio and O.L. Alves
Comparative in vitro toxicity of a graphene oxide-silver nanocomposite and the pristine counterparts toward macrophages
Journal of Nanobiotechnology, Vol. 14 (12), 2016
DOI: 10.1186/s12951-016-0165-1

A.F. de Faria, A.C.M. de Moraes, P.F. Andrade, D.S. Silva, M.C. Gonçalves and O.L. Alves
Cellulose acetate membrane embedded with graphene oxide-silver nanocomposite and its ability to suppress microbial proliferation
Cellulose, Vol. 24 (2), 781-796 (2017)
DOI: 10.1007/s10570-016-1140-6

M. Sousa, L.A.V. Luna, L.C. Fonseca, S. Giorgio and O.L. Alves
Folic acid-functionalized graphene oxide nanocarrier: synthetic approaches, characterization, drug delivery study and anti-tumor screening
ACS Applied Nano Materials (2018)
DOI: 10.1021/acsanm.7b00324

L.C. Fonseca, M.M. de Araújo, A.C.M. de Moraes, D.S. da Silva, A.G. Ferreira, L.S. Franqui, D.S.T. Martinez and O.L. Alves
Nanocomposites based on graphene oxide and mesoporous silica nanoparticles: Preparation, characterization and nanobiointeractions with red blood cells and human plasma proteins
Journal of Applied Surface Science, Vol. 437, 110-121 (2018)
DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.12.082


PATENTES DEPOSITADAS (NACIONAIS)

A.C.M. de Moraes, A.F. de Faria, P.F. Andrade, M.C. Gonçalves e O.L. Alves
Processo de produção de filmes compósitos transparentes a base de óxido de grafeno e acetato de celulose, filmes compósitos transparentes assim obtidos e seus usos
BR102015008069, 10.04.2015

O.L. Alves, L.C. Fonseca, M.M. de Araújo, A.C.M. de Moraes, D.S.T. Martinez
Processo de obtenção de nanocompósito à base de óxido de grafeno e nanopartículas de sílica, nanocompósito assim obtido e seus usos
BR102016030134, 21.12.2016 (período de sigilo)


PATENTES DEPOSITADAS (INTERNACIONAIS)

A.C.M. de Moraes, A.F. de Faria, P.F. Andrade, M.C. Gonçalves e O.L. Alves
Manufacturing transparent composite film used in pharmaceutical sectors, food, electronic and biomedicine, involves mixing cellulose acetate and acetone mixture with stirring to prepare polymer solution
PCT/BR2015000187, 15.12.2015
WO2016161491, 13.10.2016


TESES DEFENDIDAS NO LQES RELACIONADAS COM O TEMA

Graphene oxide and graphene oxide functionalized with silver nanoparticles: antibacterial activity and polymeric composites applications/Óxido de grafeno e óxido de grafeno funcionalizado com nanopartículas de prata: atividade antibacteriana e aplicações em compósitos poliméricos
Ana Carolina Mazarin de Moraes
Doutorado, Instituto de Química, UNICAMP (2015)


TESES EM ANDAMENTO NO LQES RELACIONADAS COM O TEMA

Estudo das interações célula-nanomaterial utilizando modelos de macrófagos murinos e nanomateriais a base de óxido de grafeno e nanopartículas de prata
Luis Augusto Visani de Luna
Doutorado, Instituto de Biologia, UNICAMP (2018)

Síntese e caracterização de nanocompósitos à base de óxido de grafeno e nanopartículas de sílica e sua interação com hemácias e proteínas do sangue.
Leandro Carneiro Fonseca
Doutorado, Instituto de Química, UNICAMP (2019)

Expandindo as funcionalidades do óxido de grafeno e derivados
Djalma Lucas de Sousa Maia
Doutorado, Instituto de Química, UNICAMP (2020)


IMPACTOS DA PESQUISA REALIZADA

LQES deposita segunda patente envolvendo grafeno.

Bactérias causadoras da infecção hospitalar têm novo inimigo.

Citoxicidade de nanomateriais.

Óxido de grafeno e suas sutilezas!

Nova "arma" contra a formação de biofilmes : óxido de grafeno decorado com nanopartículas de prata.


VÍDEOS

Membrana biodegradável elimina bactérias que contaminam água.


OFERTA DE TECNOLOGIA




Agência de Inovação da Unicamp - INOVA, http://www.inova.unicamp.br/ (Interessados nos licenciamento das tecnologias ou desenvolvimento de novas relacionadas ao tema).


Financiamento

Instituto Nacional de C,T&I em Materiais Complexos Funcionais (Inomat), CNPq/MCTI/Fapesp.

Rede Nacional de Nanotoxicologia, CNPq/MCTI.

Laboratório de Síntese de Nanoestruturas e Interação com Biossistemas (NanoBioss), SisNano/CNPq/MCTIC.

Projeto Universal CNPq.



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