A prospective study evaluating the efficacy of the artificial sphincter AMS 800 for the treatment of postradical prostatectomy urinary incontinence and the correlation between preoperative urodynamic and surgical outcomes

OBJECTIVES We have evaluated prospectively the long-term efficacy of the artificial urinary sphincter (AUS) AMS 800 for the treatment postradical prostatectomy urinary incontinence (PRPUI) patients. We also evaluated the correlation between preoperative urodynamic findings and surgical outcomes. METHODS From May 1997 to April 2003, 40 consecutive patients with PRPUI caused by intrinsic sphincter deficiency (ISD) were treated with the AMS 800. Mean age was 68.3 +/- 6.3 years. Continence status was evaluated on the basis of pad count, impact of urinary incontinence on the quality of life, complications, and surgical revisions. Preoperative urodynamic findings were correlated with surgical outcomes. RESULTS Follow-up ranged from 27 to 132 months (mean = 53.4 +/- 21.4 months). There was a significant reduction in pad count from 4.0 +/- 0.9 to 0.62 +/- 1.07 diapers per day (P <0.001) leading to continence in 90%. There was a significant reduction on the impact of incontinence decreasing from 5.0 +/- 0.7 to 1.4 +/- 0.93 (P <0.001) in a visual analogue scale (VAS). Surgical revision rate was 20%. Preoperative urodynamics was useful to identify sphincter deficiency. Except by a tendency of worse results in patients with reduced bladder compliance (RBC), other urodynamic parameters did not correlate with a worse surgical outcome. CONCLUSIONS The AMS 800 offers good long-term continence to most PRPUI patients. Preoperative findings like detrusor hyperactivity (DH), impaired detrusor contraction (IDC), low Valsalva leak point pressure, bladder outlet obstruction (BOO), and mild RBC were not associated with worse surgical outcomes.

Autologous transplantation of adult adipose derived stem cells into rabbit urethral wall

A study was carried out to evaluate the feasibility of autologous adipose derived stem cells (ADSC) transplantation into female rabbits` urethra walls as an alternative to intrinsic urethral regeneration. Inguinal fat pad of 12 New Zealand adult female rabbits were harvested and processed to obtain stromal vascular fraction (SVF). The SVF were platted to isolate ADSC. Before urethral injection, cells were labeled with DiI marker. The urethra wall was injected with 1 x 10(7) autologous cells or saline (sham). The urethra was harvested at 2, 4, and 8 weeks to identify DiI-labeled cells. At 2 and 4 weeks, the ADSCs create a nodule localized in the urethral sub-mucosa. At 8 weeks, the ADSCs spread and integrated with the urethra wall from the initial injection site. This is the first study to demonstrate a successful autologous ADSCs transplantation. It confirms that ADSCs can survive and integrate within the urethral wall.

Urinary sphincter based on electronics and artificial muscles

Objectives: The AMS 800TM is the current artificial urinary sphincter (AUS) for incontinence due to intrinsic sphincter deficiency. Despite good clinical results, technical failures inherent to the hydraulic mechanism or urethral ischemic injury contribute to revisions up to 60%. We are developing an electronic AUS, called ARTUS to overcome the rigors of AMS. The objective of this study was to evaluate the technical efficacy and tissue tolerance of the ARTUS system in an animal model.Methods: The ARTUS is composed by three parts: the contractile unit, a series of rings and an integrated microprocessor. The contractile unit is made of Nitinol fibers. The rings are placed around the urethra to control the flow of urine by squeezing the urethra. They work in a sequential alternative mode and are controlled by a microprocessor. In the first phase a three-rings device was used while in the second phase a two-rings ARTUS was used. The device was implanted in 14 sheep divided in two groups of six and eight animals for study purpose. The first group aimed at bladder leak point pressure (BLPP) measurement and validation of the animal model; the second group aimed at verifying mid-term tissue tolerance by explants at twelve weeks. General animal tolerance was also evaluated.Results: The ARTUS system implantation was uneventful. When the system was activated, the BLPP was measured at 1.038±0.044 bar (mean±SD). Urethral tissue analysis did not show significant morphological changes. No infection and no sign of discomfort were noted in animals at 12 weeks.Conclusions: The ARTUS proved to be effective in continence achievement in this study. Histological results support our idea that a sequential alternative mode can avoid urethral atrophy and ischemia. Further technical developments are needed to verify long-term outcome and permit human use.

Experimental evaluation of an electromechanical artificial urinary sphincter in an animal model.

WHAT'S KNOWN ON THE SUBJECT? AND WHAT DOES THE STUDY ADD?: The AMS 800 urinary control system is the gold standard for the treatment of urinary incontinence due to sphincter insufficiency. Despite excellent functional outcome and latest technological improvements, the revision rate remains significant. To overcome the shortcomings of the current device, we developed a modern electromechanical artificial urinary sphincter. The results demonstrated that this new sphincter is effective and well tolerated up to 3 months. This preliminary study represents a first step in the clinical application of novel technologies and an alternative compression mechanism to the urethra. OBJECTIVES: To evaluate the effectiveness in continence achievement of a new electromechanical artificial urinary sphincter (emAUS) in an animal model. To assess urethral response and animal general response to short-term and mid-term activation of the emAUS. MATERIALS AND METHODS: The principle of the emAUS is electromechanical induction of alternating compression of successive segments of the urethra by a series of cuffs activated by artificial muscles. Between February 2009 and May 2010 the emAUS was implanted in 17 sheep divided into three groups. The first phase aimed to measure bladder leak point pressure during the activation of the device. The second and third phases aimed to assess tissue response to the presence of the device after 2-9 weeks and after 3 months respectively. Histopathological and immunohistochemistry evaluation of the urethra was performed. RESULTS: Bladder leak point pressure was measured at levels between 1091 ± 30.6 cmH2 O and 1244.1 ± 99 cmH2 O (mean ± standard deviation) depending on the number of cuffs used. At gross examination, the explanted urethra showed no sign of infection, atrophy or stricture. On microscopic examination no significant difference in structure was found between urethral structure surrounded by a cuff and control urethra. In the peripheral tissues, the implanted material elicited a chronic foreign body reaction. Apart from one case, specimens did not show significant presence of lymphocytes, polymorphonuclear leucocytes, necrosis or cell degeneration. Immunohistochemistry confirmed the absence of macrophages in the samples. CONCLUSIONS: This animal study shows that the emAUS can provide continence. This new electronic controlled sequential alternating compression mechanism can avoid damage to urethral vascularity, at least up to 3 months after implantation. After this positive proof of concept, long-term studies are needed before clinical application could be considered.

Correção da Incontinência Urinária de Esforço com Sling: Resultados Iniciais

Objetivo: analisar os resultados cirúrgicos após slings com mucosa vaginal, realizados pelo setor de Uroginecologia e Cirurgia Vaginal da UNIFESP/EPM, no tratamento de mulheres incontinentes com hipermobilidade do colo vesical, que apresentam alto risco de falha cirúrgica para outras técnicas ou naquelas com defeito esfincteriano intrínseco e, ainda, recidivas cirúrgicas. Métodos: foram avaliadas 21 pacientes submetidas à cirurgia para correção de incontinência urinária pela técnica de sling vaginal, no período de dezembro de 1997 a fevereiro de 1999, com seguimento pós-operatório que variou de 1 a 14 meses (média de 8,2). A média de idade das pacientes foi de 56 anos (39 a 77 anos), sendo que 15 (71,4%) encontravam-se na menopausa e 6 (28,6%) no menacme. Todas as pacientes foram avaliadas antes da cirurgia por meio de anamnese, exame clínico, estudo ultra-sonográfico e urodinâmico, sendo o grau de perda urinária acentuado em 66,7% e moderado em 33,3% das pacientes. Todas as pacientes apresentavam hipermobilidade da junção uretrovesical (superior a 10 mm) e 12 pacientes apresentavam cirurgia prévia para correção de incontinência urinária. Ao estudo urodinâmico, as pacientes apresentavam perda urinária com pressão máxima de fechamento uretral (PMFU) variando de 20 a 124 cmH2O (média de 55,2) e "Valsalva leak point pressure" (VLPP) variando de 18 a 128 cmH2O (média de 60,3). As indicações das cirurgias foram: defeito esfincteriano (11 pacientes - 52,4%), obesidade (5 pacientes - 23,8%), defeito esfincteriano e obesidade (2 pacientes - 9,5%), recidiva cirúrgica (2 pacientes - 9,5%) e defeito esfincteriano e prolapso uterino de 1º grau (1 paciente - 4,8%). Resultados: como complicações, 6 pacientes (28,6%) apresentaram retenção urinária temporária no pós-operatório, 1 (4,8%) infecção do trato urinário, 1 (4,8%) presença de fio de polipropileno na vagina, 1 (4,8%) infecção da ferida cirúrgica, 4 pacientes (19%) evoluíram com urgência/incontinência, 1 (4,8%) com urgência miccional e 1 (4,8%) com dificuldade para urinar (elevado resíduo pós-miccional). O grau de satisfação das pacientes foi satisfatório, com 15 pacientes (71,4%) referindo cura, 3 (14,3%) melhora, 2 (9,5%) quadro de perda urinária inalterado e 1 (4,8%) piora da perda urinária. Conclusões: a cirurgia de sling com mucosa vaginal é eficaz para o tratamento de casos específicos de incontinência urinária de esforço, destacando-se defeito esfincteriano, recidivas cirúrgicas e fatores predisponentes para falha de outras técnicas.

Correlação entre a pressão de perda à manobra de Valsalva e a pressão máxima de fechamento uretral com a história clínica em mulheres com incontinência urinária de esforço

Objetivo: analisar a relação entre a pressão de perda com manobra de Valsalva e a pressão máxima de fechamento uretral com a queixa clínica em mulheres com incontinência urinária de esforço. Métodos: estudo retrospectivo no qual foram incluídas 164 pacientes com diagnóstico de incontinência urinária de esforço ou mista atendidas no setor de Uroginecologia e Cirurgia Vaginal do Departamento de Ginecologia da UNIFESP/EPM. As pacientes submeteram-se à anamnese padronizada, exame físico e estudo urodinâmico. A pressão de perda foi mensurada sob manobra de Valsalva (Valsalva leak point pressure - VLPP), com volume vesical de 200 mL. O perfil uretral foi realizado utilizando-se cateter de fluxo número 8, sendo medida a pressão máxima de fechamento uretral (PMFU). As pacientes foram agrupadas conforme a queixa clínica de perda urinária aos esforços e realizou-se análise estatística por meio do teste de chi² para verificar a proporção entre as variáveis. Utilizou-se, a seguir, a análise de variância (ANOVA) para verificar diferenças entre VLPP e PMFU com relação à gravidade subjetiva da incontinência. Resultados: a média de idade foi de 51,2 anos (19-82), sendo que 79 encontravam-se no menacme (48,2%) e 85 (51,8%) na pós-menopausa. A paridade média foi de 4,0 filhos (0-18). Houve correlação entre o número de pacientes com VLPP inferior a 60 cmH2O e a queixa clínica (p<0,0001), sendo que o grupo com perda urinária aos mínimos esforços teve média de 69,1 cmH2O na pressão de perda, o grupo com perda urinária aos moderados esforços teve média de 84,6 cmH2O e o grupo com perda urinária aos grandes esforços teve média de 90,6 cmH2O. Conclusões: VLPP correlacionou-se com a queixa clínica, sendo menor no grupo com perda aos mínimos esforços. Não houve correlação entre a PMFU e a queixa clínica.

Influência do índice de massa corporal na incontinência urinária feminina

OBJETIVOS: avaliar e comparar os efeitos do índice de massa corporal (IMC) sobre severidade da incontinência urinária (IU) feminina por meio do questionário de qualidade de vida King's Health Questionnaire (KHQ), variáveis do estudo urodinâmico e dados da anamnese. MÉTODOS: estudo clínico transversal. Foram selecionados 65 pacientes com incontinência urinária de esforço (IUE) que foram divididas em três grupos: Grupo I (IMC entre 18 e 25 kg/m²); Grupo II (IMC entre 25 e 30 kg/m²) e Grupo III (IMC>30 kg/m²). Os domínios do KHQ foram comparados entre esses grupos. Além disso, alguns dados da anamnese e do estudo urodinâmico (presença de noctúria, enurese, urgência e urge-incontinência) foram também relacionados ao IMC calculando-se o OR (Odds Ratio). O IMC, na presença e na ausência de contrações não inibidas do detrusor, bem como no VLPP (valsalva leak point pressure) <60 ou >60 cmH2O foi avaliado. Por fim, foram realizados testes de correlação do IMC com os nove domínios do KHQ a fim de se evidenciar alguma associação. RESULTADOS: o KHQ foi incapaz de registrar, em qualquer um de seus domínios, deterioração da qualidade de vida das mulheres com IU na medida em que ocorreu elevação do IMC. Encontramos OR para a presença de enurese em relação ao IMC de 1,003 [IC: 0,897-1,121], valor p=0,962. Para a noctúria, o OR foi de 1,049 (IC: 0,933-1,18), valor p=0,425. O valor de OR=0,975 (IC: 0,826-1,151), valor p=0,762 foi encontrado para a urgência. No que se refere à urge-incontinência, encontrou-se OR=0,978 (IC: 0,85-1,126), valor p=0,76. Estudou-se o IMC nos grupos com e sem contrações não-inibidas do músculo detrusor e foram encontradas, respectivamente, medianas de 26,4±4,8 e 28,3±5,7 kg/m² (p=0,6). De forma semelhante, as medianas do IMC nos grupos com VLPP<60 e>60 cmH2O foram, respectivamente, de 29,6±4,1 e 27,7±5,7 kg/m² (p=0,2). Finalmente, não tivemos êxito em demonstrar associação do IMC com qualquer um dos nove domínios do KHQ por meio da correlação de Spearman. CONCLUSÃO: não houve associação dos escores do KHQ com o IMC. Também não houve correlação entre os parâmetros clínicos da anamnese e do estudo urodinâmico com o IMC.

Transplantation of muscle-derived stem cells plus biodegradable fibrin glue restores the urethral sphincter in a pudendal nerve-transected rat model

We investigated whether fibrin glue (FG) could promote urethral sphincter restoration in muscle-derived stem cell (MDSC)-based injection therapies in a pudendal nerve-transected (PNT) rat, which was used as a stress urinary incontinence (SUI) model. MDSCs were purified from the gastrocnemius muscles of 4-week-old inbred female SPF Wistar rats and labeled with green fluorescent protein. Animals were divided into five groups (N = 15): sham (S), PNT (D), PNT+FG injection (F), PNT+MDSC injection (M), and PNT+MDSC+FG injection (FM). Each group was subdivided into 1- and 4-week groups. One and 4 weeks after injection into the proximal urethra, leak point pressure (LPP) was measured to assess urethral resistance function. Histology and immunohistochemistry were performed 4 weeks after injection. LPP was increased significantly in FM and M animals after implantation compared to group D (P < 0.01), but was not different from group S. LPP was slightly higher in the FM group than in the M group but there was no significant difference between them at different times. Histological and immunohistochemical examination demonstrated increased numbers of surviving MDSCs (109 ± 19 vs 82 ± 11/hpf, P = 0.026), increased muscle/collagen ratio (0.40 ± 0.02 vs 0.34 ± 0.02, P = 0.044), as well as increased microvessel density (16.9 ± 0.6 vs 14.1 ± 0.4/hpf, P = 0.001) at the injection sites in FM compared to M animals. Fibrin glue may potentially improve the action of transplanted MDSCs to restore the histology and function of the urethral sphincter in a SUI rat model. Injection of MDSCs with fibrin glue may provide a novel cellular therapy method for SUI.

Resposta urodinamica ao cateterismo vesical intermitente e cloreto de oxibutinina em crianças com mielomeningocele

Examinamos urodinamicamente 46 crianças com mielomeningocele que foram classificadas em pressão de perda do detrusor maior de 40 cmH2O (33 pacientes) ou menor de 40 cmH2O (13 pacientes). As variáveis estudadas foram: idade, sexo, pressão intravesical, complacência vesical, contrações vesicais não-inibidas, capacidade vesical, tipo de esfíncter, hidronefrose, refluxo vesicoureteral e cicatriz renal. Os pacientes com pressão de perda do detrusor maior de 40 cmH2O foram tratados com cateterismo vesical intermitente limpo 4 x/dia e cloreto de oxibutinina na dose de 0,2 mg/kg/dose 3 x/dia. Após 30 dias de tratamento, avaliamos a resposta urodinâmica da pressão intravesical, complacência vesical, contrações vesicais não-inibidas e capacidade vesical. A idade dos pacientes com pressão de perda alta é significativamente maior. O sexo não foi significativamente diferente entre os dois grupos. A pressão intravesical e contrações vesicais não-inibidas são significativamente maiores nos pacientes com pressão de perda alta e a complacência vesical é significativamente menor nestes casos. Não houve correlação significativa entre capacidade vesical e pressão de perda. Também não houve correlação significativa entre o tipo de esfíncter e a capacidade vesical, contrações não-inibidas e pressão intravesical. Os pacientes com dissinergia apresentam significativamente menor complacência vesical e aqueles com sinergia apresentam significativamente maior complacência vesical. A dissinergia esteve significativamente associada aos pacientes com pressão de perda alta. Os pacientes com hidronefrose apresentam significativamente maior capacidade vesical e estão correlacionados significativamente com dissinergia e cicatriz renal. Não houve correlação significativa entre hidronefrose e pressão intravesical, complacência vesical, contrações vesicais não-inibidas e pressão de perda.Também não houve correlação significativa entre refluxo vesicoureteral e capacidade vesical, pressão intravesical, complacência vesical, contrações vesicais não-inibidas, tipo de esfíncter e pressão de perda, mas houve associação significativa com hidronefrose e cicatriz renal. Os pacientes com cicatriz renal apresentam significativamente maior capacidade vesical, mas não houve correlação significativa entre cicatriz renal e pressão intravesical, complacência vesical, contrações vesicais não-inibidas, tipo de esfíncter e pressão de perda. A média da pressão intravesical inicial era 60,5 cmH2O e diminuiu significativamente para 50,2 cmH2O após o tratamento. A complacência vesical média era 2,8 ml/cmH2O inicialmente e aumentou significativamente para 5,2 ml/cmH2O. A média das contrações vesicais não-inibidas inicial era 37 cmH2O e diminuiu significativamente para 11,4 cmH2O. A capacidade vesical média inicial era 133,9 ml e aumentou significativamente para 215,3 ml. Houve significativa melhora nos parâmetros urodinâmicos com o tratamento que, contudo, não conseguiu atingir valores considerados normais. Isto pode ser explicado pelas alterações viscoelásticas que já tenham ocorrido nestas bexigas e pela provável presença de outros neurotransmissores envolvidos na neurofisiologia patológica. Este trabalho deixa em aberto a possibilidade de que doses mais elevadas de cloreto de oxibutinina usadas por períodos mais prolongados possam ter efeitos benéficos adicionais aos aqui demonstrados.

Development of a rabbit's urethral sphincter deficiency animal model for anatomical-functional evaluation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Urodinâmica convencional versus cistometria simplificada para caracterização da incontinência urinária feminina

OBJETIVO: avaliar a concordância dos diferentes parâmetros urodinâmicos comparados à cistometria simplificada, permitindo uma diminuição na relação custo-benefício no diagnóstico da incontinência urinária de esforço (IUE) na mulher. MÉTODOS: foram coletadas e avaliadas retrospectivamente as informações contidas dos prontuários de trinta pacientes acompanhadas, no período de janeiro de 2000 a março de 2001. Todas foram submetidas a exame físico geral e ginecológico. O estudo urodinâmico foi realizado pela técnica convencional, utilizando-se aparelho Dynograph Recorder R-611. A cistometria simplificada foi realizada com auxílio de um equipo em Y de PVC (pressão venosa central), conectado a um sonda de Foley 14 F, que permitia tanto a infusão de soro fisiológico como a captação da pressão intra-vesical. Foram analisados os parâmetros: volume residual, capacidade vesical, complacência, presença de contrações involuntárias do detrusor e perdas urinárias aos esforços. Para determinação da proporção de concordância entre os métodos foram utilizados o teste de concordância de Pearson e o teste de Wilcoxon, para amostras relacionadas. RESULTADOS: a média de idade foi de 50 anos, com extremos variando de 28 a 70 anos. O índice de concordância entre os estudos, na demonstração das perdas urinárias aos esforços, foi de 67%. Para a detecção das contrações involuntárias do detrusor, a proporção de concordância foi de 90%. A média do volume residual encontrado na cistometria simplificada foi de 16,8 ml contra 2 ml da urodinâmica convencional, com diferença significativa (p < 0,01). A média de capacidade vesical máxima no estudo urodinâmico foi de 440,5 ml, enquanto que, na cistometria simplificada, foi de 387 ml (p < 0,05). A complacência vesical foi, em média, significativamente maior na cistometria simplificada (43,0 ml/cmH2O) quando comparada ao estudo urodinâmico (31,5 ml/cmH2O), com p < 0,01. CONCLUSÃO: Avaliações preliminares sugerem que a propedêutica uroginecológica associada à cistometria simplificada é uma opção a ser considerada na avaliação clínica e pré-operatória de pacientes com IUE em substituição à urodinâmica convencional, particularmente onde esta última não se encontra disponível. A cistometria simplificada é um exame acessível que é capaz de detectar contrações involuntárias do detrusor, assim como identificar perdas urinárias com relativa sensibilidade, proporcionando ao examinador noções fidedignas do comportamento vesical.

Treatment of urinary stress incontinence by intravaginal electrical stimulation and pelvic floor physiotherapy

Treatment of urinary stress incontinence (USI) by intravaginal electrical stimulation (IES) and pelvic floor physiotherapy represents an alternative to other therapies. The purpose of this work was to evaluate the effectiveness of this treatment inpatients with urinary incontinence. From January 1998 to May 2000, 30 women (mean age 54 years) were studied. All patients had USI and 70% urge incontinence; average follow-up was 7 months. Selection criteria were based on clinical history, objective evaluation of perineal musculature by perineometry, and urodynamics. The treatment protocol consisted of three sessions of IES per week for 14 weeks using INNOVA equipment. Physiotherapy was initiated in the fifth week of IES. A significant decrease in the number of micturitions and urgency was observed after treatment (P<0.01). The pad test showed a reduction in urinary leakage from 13.9 to 5.9 g after treatment (P<0.01). Objective evaluation of perineal muscle strength showed a significant improvement in all patients after treatment (P<0.01). A positive correlation was observed between maximum flow rate (Q(max)) and all three variables: urethral pressure profile at rest and on straining (stop test), and abdominal leak-point pressure (ALPP). A positive correlation was also observed between ALPP and the stop test. Over 100 different surgical and conservative treatments have been tried to manage USI. The majority of these procedures reveal that despite progress already made in this area, there is no ideal treatment. Satisfactory results can be achieved with this method, especially with patients who are reluctant to undergo surgery because of personal or clinical problems.

Innovative Leak Test for Pavement Joint Seals, Progress Report, HR-318, 1993

Premature failure of concrete pavement contraction joint seals is an ongoing and costly problem for the Iowa Department of Transportation. Several joint seal test sections consisting of variations in sawing methods, joint cleaning techniques, sealant installation, and sealant types have been established over the past few years. Laboratory analysis and field inspections were done as a part of the tests, and core samples were taken for laboratory adhesion pull tests. Such methods often cover specifically small areas and may not expose hidden failures. Some tests are also labor-intensive and destructive, especially that of coring. An innovative, nondestructive, broad coverage joint seal tester that yields quick results has been designed and developed for evaluation of pavement joint seal performance. The Iowa vacuum joint seal tester (IA-VAC) applies a low vacuum above a joint seal that has been spray-covered with a foaming water solution. Any unsealed area or leak that exists along the joint will become quickly and clearly visible by the development of bubbles at the leak point. By analyzing the results from the IA-VAC tests, information on the number and types of leaks can be obtained; such information will help identify the source of the problem and direct efforts toward a solution.

Surface Modification of Ceramics

Ceramics are widely used in industrial applications due to their advantageous thermal and mechanical stability. Corrosion of ceramics is a great problem resulting in significant costs. Coating is one method of reducing adversities of corrosion. There are several different thin film deposition processes available such as sol-gel, Physical and Chemical Vapour Deposition (PVD and CVD). One of the CVD processes, called Atomic Layer Deposition (ALD) stands out for its excellent controllability, accuracy and wide process capability. The most commonly mentioned disadvantage of this method is its slowness which is partly compensated by its capability of processing large areas at once. Several factors affect the ALD process. Such factors include temperature, the grade of precursors, pulse-purge times and flux of precursors as well as the substrate used. Wrongly chosen process factors may cause loss of self-limiting growth and thus, non-uniformities in the deposited film. Porous substrates require longer pulse times than flat surfaces. The goal of this thesis was to examine the effects of ALD films on surface properties of a porous ceramic material. The analyses applied were for permeability, bubble point pressure and isoelectric point. In addition, effects of the films on corrosion resistance of the substrate in aqueous environment were investigated. After being exposured to different corrosive media the ceramics and liquid samples collected were analysed both mechanically and chemically. Visual and contentual differences between the exposed and coated ceramics versus the untreated and uncoated ones were analysed by scanning electron microscope. Two ALD film materials, dialuminium trioxide and titanium dioxide were deposited on the ceramic substrate using different pulse times. The results of both film materials indicated that surface properties of the ceramic material can be modified to some extent by the ALD method. The effect of the titanium oxide film on the corrosion resistance of the ceramic samples was observed to be fairly small regardless of the pulse time.

Mikrohuokoisen pinnoitteen kehittäminen suodatinkankaan päälle

Mikrohuokoisia membraaneja käytetään monissa suodatussovelluksissa kuten vedenpuhdistuksessa. Tämän työn tavoite oli pinnoittaa suodatinkankaita mikrohuokoisella membraanilla. Membraanimateriaalin ja suodatuskankaan yhdistelmällä tavoiteltiin komposiittimateriaalia, jolla on membraanin selektiivinen erotuskyky ja kankaan mekaaniset ominaisuudet. Tämän työn kirjallisuusosa käsittelee membraanin valmistusta faasi-inversiomenetelmällä, pinnoitteeksi soveltuvia membraanimateriaaleja sekä pinnoitteen lujittamista. Kokeellisessa osassa suodatuskankaalle kehitettiin sopivaa pinnoitusmenetelmää. Pinnoitemateriaaleina käytettiin akryylidispersioainetta, polyamidia ja polysulfonia. Tuloksista huomattiin, ettei akryylidispersioaine soveltunut pinnoitemateriaaliksi. Kangasta onnistuttiin pinnoittamaan polyamidilla ja pinnoitusolosuhteita kontrolloimalla saatiin aikaiseksi pinnoite, joka pysyi kankaassa kiinni ja jonka rakenne koostui noin 12 μm huokosista. Polymeeriliuoksen pitoisuuden huomattiin vaikuttavan pinnoitteen rakenteeseen, mutta siihen jäi edelleen suuria avoimia huokosia. Suuret yksittäiset huokoset laskivat kuplapistepainetta ja tekivät huokoskokojakaumasta leveämmän. Polyamidipitoisuudella 14 ja 16 m–% pinnoite oli tunkeutunut kankaan sisään ja sen rakenne oli huokoinen, mutta pintakerrokseen muodostunut tiivis ihokerros tukki materiaalia. Tulosten perusteella kankaiden pinnoittaminen membraanikerroksella on mahdollista mutta pinnoitusprosessia täytyy edelleen kehittää, jotta päästään pienempään huokoskokoon ja kapeampaan huokoskokojakaumaan pinnoitteessa.