Produção de quitosano e desenvolvimento de novos materiais a partir de resíduos alimentares

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Ciência e Engenharia dos Materiais

Biodispositivos electrónicos implantáveis e biodegradáveis: nano/microfibras de poli (ε-caprolactona) (PCL)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Projeto de conceção e desenvolvimento de um esterilizador a vapor de equipamento médico-hospitalar

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Produção de matrizes à base de quitosano para o tratamento de feridas

A pele é o maior órgão do corpo humano cuja função é comprometida pela ocorrência de feridas. O tratamento de feridas representa uma fracção considerável dos gastos em saúde, sendo o desenvolvimento de novos métodos de tratamento alvo de grande interesse. Uma das vertentes desta investigação é a utilização de novas matérias-primas na produção de dispositivos médicos(DM) para o tratamento de feridas. O quitosano é um derivado da quitina, o segundo biopolímero mais abundante. As propriedades biológicas do quitosano tornam-no um bom candidato à produção de dispositivos médicos. Este trabalho teve como objectivo o desenvolvimento de DM para o tratamento de feridas à base de quitosano. Foram desenvolvidos três dispositivos: um hidrogel obtido a partir da coagulação de uma solução de quitosano, uma matriz porosa por liofilização, e uma matriz combinada de microfibras e nanofibras por fiação húmida e electrofiação, respectivamente. Verificou-se que o quitosano acelera o processo de cicatrização de feridas, levando a uma diminuição mais rápida do seu tamanho quando comparado com o tratamento tradicional e uma reepitelização compatível com um processo de regeneração adequado. O melhor desempenho no tratamento de feridas foi obtido com a utilização da matriz combinada pela conjugação das propriedades biológicas do quitosano com a elevada área superficial das nanofibras. Neste trabalho foram comparados pela primeira vez em paralelo três produtos à base de quitosano com características distintas como DM para o tratamento de feridas. O sucesso da concepção e desenvolvimento do hidrogel e da matriz porosa de quitosano permitiu a sua certificação e industrialização com os nomes comerciais HidroKi® e AbsorKi®, respectivamente. Concluiu-se que o quitosano é um material adequado à produção de DM inovadores e que pode ser manipulável em estruturas para diferentes aplicações.

Novas suturas à base de nanofibras poliméricas

As suturas são dispositivos médicos utilizados na aproximação dos bordos de feridas cirúrgicas ou acidentais. O objectivo deste trabalho consistiu em produzir um fio de sutura com base num material polimérico biodegradável. Para a produção do fio utilizou-se a técnica de electrofiação que permite a obtenção de fibras de diâmetro sub-micrométrico a partir de soluções poliméricas. Os polímeros usados foram a policaprolactona (PCL) e o acetato de celulose (AcCel), polímero sintético e natural, respectivamente. Usaram-se como solventes o clorofórmio e a dimetilacetamida. Foram realizados ensaios mecânicos para caracterizar as propriedades mecânicas das fibras. As fibras compostas por PCL e AcCel apresentaram tensão máxima inferior e módulo de Young superior às fibras de PCL. Concluiu-se que a adição de acetato de celulose tornou as fibras menos elásticas, como era esperado. Quando submetidos a deformações cíclicas, ambos os tipos de fibras mostraram um comportamento idêntico ao apresentado por uma amostra do mesmo material numa única tracção. Para obter os fios, utilizaram-se dois instrumentos de corte. Depois de alongados obtiveram-se fios com calibres correspondentes a 5-0 e 4-0, segundo a classificação da Pharmacopeia dos Estados Unidos. De seguida foram feitos testes in vivo em dois ratos de laboratório, da estirpe Wistar. Durante o procedimento cirúrgico os fios mostraram ser de fácil manuseamento permitindo um bom atravessamento dos tecidos. Observou-se uma boa regeneração dos tecidos apresentando uma cicatrização limpa e com bom aspecto. Os fios de sutura desenvolvidos neste trabalho reúnem as vantagens das suturas mono-filamento e multi-filamento sem nenhuma das respectivas desvantagens.

Desenvolvimento de um dispositivo médico implantável

A cada vez maior relação entre áreas distintas, nomeadamente as engenharias mecânica, electrotécnica ou informática e a medicina, tem conduzido a grandes desenvolvimentos na área da saúde com o intuito de proporcionar ou restituir a qualidade de vida do ser humano. Com efeito, esta interacção permite a aplicação do saber individual para uma mesma finalidade, permitindo o desenvolvimento de dispositivos médicos com essa função. Os dispositivos médicos actualmente existentes podem ou não ser implantáveis consoante a sua aplicabilidade. Os implantáveis exigem, a nível do projecto, requisitos exigentes no que concerne aos materiais utilizados, biocompatíveis, e no que diz respeito às dimensões e forma para se adequarem física e fisiologicamente ao corpo humano. Esta investigação foca-se no desenvolvimento de um dispositivo médico implantável activo, nomeadamente uma prótese peniana hidráulica insuflável. Este tipo de prótese é um sistema mecânico complexo, amplamente utilizado nos casos das disfunções mais graves, de origem orgânica ou psicológica. Como no mercado, actualmente, apenas existem soluções de accionamento manual, pouco confortáveis para o utilizador que pode demorar bastante tempo até se adaptar ao seu modo de funcionamento, urge o desenvolvimento de um mecanismo mais prático. Neste trabalho foram estudados dois tipos de bombas hidráulicas para avaliação da melhor escolha em termos de facilidade de produção, fiabilidade, eficiência e baixo custo. A opção seleccionada foi a bomba peristáltica por reunir essas premissas. Desenvolveu-se um mecanismo hidráulico de accionamento automatizado, com um único reservatório-bomba e um sistema de controlo para controlar a insuflação e desinsuflação de todo o dispositivo, tornando-o mais prático do ponto de vista do utilizador. No que diz respeito ao projecto, reduziu-se o número de componentes relativamente às soluções existentes, e criou-se uma solução construtiva robusta e com fiabilidade mecânica. Foi ainda realizada uma pesquisa intensiva dos materiais possíveis de utilizar, e seleccionaram-se aqueles cujas características os tornam a melhor solução.

Comparação entre métodos de avaliação do risco de desenvolvimento de lesões musculoesqueléticas nas extremidades distais dos membros superiores: um estudo em trabalhos de montagem manual

Dissertação de mestrado em Engenharia Humana

Performance assessment of electrically small antennas for implantable microsystems with wireless power and communications

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)

Comparing different methods to measure biofilm thickness: the techniques are: optical coherence tomography, confocal laser scanning microscopy and low load compression test

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Desenvolvimento de uma matriz de sensores piezoresistivos baseados em técnicas de impressão

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

Determination of the importance of iron acquisition for Staphylococcus epidermidis biofilm survival in human blood

Dissertação de mestrado em Bioengenharia