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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
Computational-experimental approach in Environmental Nanotoxicology: Tannic Acid, Graphene-oxide and Atrazine molecular interactions and mixture toxicity
ROMANA PETRY
TESE
18/07/2024

A crescente preocupação da comunidade científica e das agências reguladoras sobre os potenciais impactos dos nanomateriais na saúde humana e ambiental, especialmente devido à expansão da nanotecnologia na indústria, tem motivado diversas pesquisas nesta área. Vários fatores, como a modificação dos nanomateriais no ambiente através de processos de dissolução, agregação, formação de coronas biomoleculares e interações com outros compostos químicos (por exemplo, poluentes orgânicos e inorgânicos) são determinantes na toxicidade dos nanomateriais. Nesse contexto, o principal objetivo desta tese foi desenvolver uma abordagem inovadora integrando metodologias experimentais e teóricas para entender as interações entre o óxido de grafeno (GO) e poluentes orgânicos comumente encontrados no ambiente, e os impactos dessas interações na ecotoxicidade do nanomaterial considerando cenários de co-exposição (toxicidade de misturas). Assim, utilizando abordagens computacionais, como Teoria do Funcional da Densidade, Dinâmica Molecular e Modelagem Coarse-grained, estudamos as interações entre GO, matéria orgânica natural (ácido tânico) e poluentes orgânicos (atrazina) em escala atômica e molecular. Juntamente com o conhecimento obtido pelas simulações computacionais, realizamos experimentos biológicos com os organismos modelo C. elegans e Danio rerio. Considerando o feedback entre ambas as abordagens, avançamos na compreensão dos mecanismos envolvidos na nanoecotoxicidade do GO no ambiente em relação aos cenários de co-exposição com poluentes clássicos. Os resultados desta tese apoiarão os estudos de avaliação de risco sobre nanomateriais, bem como as futuras aplicações do GO em nanotecnologia ambiental.

Óxido de grafeno;ácido tânico;atrazina;toxicidade de misturas;interações moleculares;simulações computacionais
There is a growing concern of the scientific community and regulatory agencies on the potential impacts of nanomaterials on human and environmental health, especially due to the expansion of nanotechnology in industry. Several factors, such as modification of nanomaterials in the environment via dissolution processes, aggregation, formation of biomolecular coronas and interactions with other chemical compounds (e.g., organic and inorganic pollutants) are determinants on the toxicity of nanomaterials. In this context, the main objective of this thesis was to develop an innovative approach integrating theoretical and experimental methodologies to understand the interactions between graphene oxide (GO) and organic pollutants commonly encountered in the environment; and the impacts of such interactions on the ecotoxicity of the nanomaterial considering co-exposure scenarios (joint toxicity). Thus, using computational approaches, such as Density Functional Theory, Molecular Dynamics, and Coarse-grained, we studied the interactions between GO, natural organic matter (i.e., tannic acid) and organic pollutants (i.e., atrazine) on the atomic and molecular scale. Together with the knowledge obtained by the computational simulations, we performed the biological experiments with the model organisms C. elegans and Danio rerio. By considering the feedback between both approaches, we advanced to understand the mechanisms involved in the nanoecotoxicity of GO in the environment regarding co-exposure scenarios with classical pollutants. The results of this thesis will support the risk assessment studies on nanomaterials, as well as the future applications of GO in environmental nanotechnology.
Graphene oxide;tannic acid;atrazine;mixture toxicity;ecotoxicity;molecular interactions;computational simulations
1
198
INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
NMA - ROMANA PETRY.pdf

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
-

Banca Examinadora

ADALBERTO FAZZIO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
JEVERSON TEODORO ARANTES JUNIOR Docente - PERMANENTE
VERA LUCIA SCHERHOLZ SALGADO DE CASTRO Participante Externo
ADALBERTO FAZZIO Docente - PERMANENTE
ANTONIO GOMES DE SOUZA FILHO Participante Externo
AMAURI JARDIM DE PAULA Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - Bolsa de Doutorado 60

Vínculo

-
-
-
Sim
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