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Título: Previsão teórica dos efeitos térmicos e do solvente nos parâmetros de RMN da água em agentes de contraste: Uma aplicação em diagnóstico por imagem
Autor : Gonçalves, Mateus Aquino
Primeiro orientador: Ramalho, Teodorico de Castro
Primeiro membro da banca: Costa, Luciano Tavares da
Almeida, Kátia Júlia de
Freitas, Matheus Puggina de
Área de concentração: Química/Bioquímica
Palavras-chave: Câncer
Ressonância magnética de imagem
Constante de acoplamento hiperfino
Espectroscopia
Hyperfine constant
Spectroscopy
Data da publicação: 2015
Agência(s) de fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: GONÇALVES, M. A. Previsão teórica dos efeitos térmicos e do solvente nos parâmetros de RMN da água em agentes de contraste: Uma aplicação em diagnóstico por imagem. 2015. 117 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
Resumo: O câncer é uma epidemia global que afeta significativamente todas as idades e grupos socioeconômicos, tendo como grande dificuldade o diagnóstico na sua fase inicial. Nesse sentido, a ressonância magnética de imagem (RMI), por meio do uso de agentes de contraste eficazes, tem ajudado muito no diagnóstico na fase inicial. Recentemente, nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro e complexos com Mn2+ têm recebido grande atenção devido às suas aplicações como agentes de contraste para RMI. Esses materiais podem encurtar o tempo de relaxação das moléculas de água. Assim, no presente trabalho, a face 100 da estrutura do δ-FeOOH e da magnetita (Fe3O4), bem como o complexo [MnH3buea(OH)]-2, foram estudados computacionalmente com moléculas de água explícitas, a fim de obter as constantes de acoplamento hiperfino (HFCCs) do 1H e do 17O da água. Simulações de dinâmica molecular (DM) foram realizadas utilizando-se o programa REAX-FF. Por cálculos de ineficiência estatística, as estruturas a partir da simulação de DM foram selecionadas para os cálculos de HFCCs. Os resultados teóricos sugerem que Fe3O4, δ-FeOOH e [MnH3buea(OH)]-2 aumentam consideravelmente a constante de acoplamento hiperfino das moléculas de água. Além disso, δ-FeOOH é sensível aos parâmetros de HFCCs do 1H e 17O, enquanto, no complexo [MnH3buea(OH)]-2, o 17O é muito mais sensível do que o 1H, em relação aos parâmetros de HFCC. Nossos resultados apontam que os óxidos de ferro, tais como δ–FeOOH e Fe3O4, são alternativas promissoras para agentes de contraste convencionais.
Cancer is a global epidemic, which significantly affects all ages and socio-economic groups and one reason is the great difficulty of the initial diagnostic phase. The Magnetic Resonance Imaging (MRI), through effective contrast agents, has greatly helped in the diagnosis at the initial stage. Recently, superparamagnetic iron oxide nanoparticles and complexes with Mn2+ have received great attention due to their applications as contrast agents for MRI. Those materials can shorten the relaxation times of water molecules. Thus, in this work, the face 100 of the δ-FeOOH and of the magnetite structure (Fe3O4) as well as the complex [MnH3buea(OH)]-2 were studied computationally with explicit water molecules in order to obtain the 1H and 17O hyperfine coupling constants (HFCCs) of water. Molecular dynamics (MD) simulations were performed using the ReaxFF program for subsequent statistical inefficiency calculations. Thus, the structures from the MD simulation were selected for HFCCs calculations. The theoretical results suggest that Fe3O4, δ-FeOOH and [MnH3buea(OH)]-2 increase considerably the 1H and 17O hyperfine coupling constants of the water molecules. In addition, δ-FeOOH is sensitive to 1H and 17O HFCCs parameters, however, in the complex [MnH3buea(OH)]-2, 17O is much more sensitive than 1H in relation to the HFCC parameters. Our findings point out iron oxides, such as δ–FeOOH and Fe3O4 as promising alternatives to conventional contrast agents.
metadata.teses.dc.description: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, área de concentração em Química/Bioquímica, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/5464
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções:DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)



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