Antibacterial properties of multifunctional coatings Ag-ZrCN for biomedical devices: a novel approach

PhD in Sciences Specialty in Physics

Efeitos da estimulação com corrente elétrica contínua pulsátil sobre as propriedades eletrofisiológicas atriais: estudo experimental da fibrilação atrial em cães

OBJETIVO: Avaliar se a estimulação atrial com corrente elétrica contínua pulsátil induz fibrilação atrial e os seus efeitos sobre as propriedades eletrofisiológicas atriais e as alterações histológicas atriais. MÉTODOS: Foram submetidos à toracotomia lateral direita 22 cães e implantados eletrodos de marcapasso no sulcus terminalis (ST), apêndice atrial direito (ADb) e na região póstero-inferior do átrio esquerdo (AE); um par de eletrodos foi suturado na auriculeta direita para estimulação com bateria alcalina de 9 Volts conectada a uma sistema (LM 555) que transforma a energia contínua linear da bateria em corrente contínua pulsátil, durante 60 min. A biópsia epicárdica atrial foi realizada antes e após a estimulação atrial. RESULTADOS: Não foram observadas diferenças nas durações dos períodos refratários efetivos atriais. Os tempos de condução intra-atrial, interatrial, bem como dos extra-estímulos atriais também prolongaram-se. A duração dos eletrogramas atriais prolongou-se durante ritmo sinusal e estimulação atrial programada; em 68% dos cães a fibrilação atrial foi induzida e sustentou-se. Foram observados edema intersticial e bandas de contração celular no subepicárdio à microscopia óptica, e intensa desorganização miofibrilar e aumento do tamanho das mitocôndrias à microscopia eletrônica. CONCLUSÃO: Esta técnica de estimulação atrial induz fibrilação atrial e provoca modificações atriais que aumentam sua vulnerabilidade para o surgimento de fibrilação atrial.

Estudio fisicoquímico de superficies sólidas en medio acuoso: Aplicaciones electroanalíticas y electrocatalíticas

De acuerdo a los objetivos y al plan de trabajo presentados, las actividades a realizar en el período de tres años que comprende este proyecto pueden ser resumidas en dos líneas de trabajo principales. En primera medida, en lo que a estudios fisicoquímicos de sistemas coloidales se refiere, los trabajos se centralizarán en la caracterización de la estructura y propiedades reactivas de la interfaz óxido metálico-solución acuosa. Es de particular interés la caracterización de la superficie de estos materiales, la individualización de los sitios superficiales y el efecto que la reactividad posee en el desarrollo de cargas y potencial eléctrico a través de la interfaz, en la disolución y corrosión de los mismos, en la capacidad adsortiva de la superficie y en los fenómenos que controlan la estabilidad, floculación y agregación de partículas tanto en sistemas sintéticos como naturales (suelos). Así mismo, se realizarán estudios de mecanismos de precipitación, envejecimiento y disolución de diferentes óxidos metálicos con el objeto de predecir y controlar sus propiedades. Además de la utilización de diversas técnicas experimentales de caracterización de sólidos, interfaces y suspensiones, se plantea describir los fenómenos a través de modelos matemáticos con el objeto de lograr un mejor "manejo" de los diferentes sistemas. Por otra parte, se analizará el comportamiento de celdas para baterías con electrodos de Ni (OH)2 y plomo con el objeto de mejorar su rendimiento. Se estudiará además la influencia de los distintos parámetros experimentales, tales como electrolito, aditivos, etc. Finalmente, con respecto a los electrodos químicamente modificados, se continuará con el estudio de diversas condiciones experimentales para la obtención de sensores electroquímicos. Paralelamente se comenzará con el desarrollo de biosensores electroquímicos, así como con el estudio de las propiedades electroquímicas de los electrodos antes mencionados.

Disolución, deposición y pasivación de metales: Transferencia de materia

El presente proyecto es continuación del que se viene desarrollando desde hace más de cinco años en el laboratorio. En él se intentan establecer los mecanismos que gobiernan el comportamiento de diversos metales y sus óxidos, su estabilidad y sus propiedades en diversos medios iónicos. Se investigarán los procesos de disolución y pasivación de metales "válvula" (W, Bi, etc.) y metales "batería" (Ag, Cu y Mn) por formación de óxidos y/o sales en soluciones acuosas. Se analizará también la influencia de aditivos orgánicos en procesos de electrodeposición metálica y corrosión. Por otra parte, se continuará el estudio del sistema "disco-menisco" rotante, iniciado más recientemente. Objetivos generales y específicos: Se intenta establecer los mecanismos que gobiernan el comportamiento electroquímico de diversos metales y sus óxidos, su estabilidad y propiedades en diversos medios iónicos, investigándose los procesos de disolución, deposición y pasivación en soluciones acuosas de distinta composición, como así también la cinética de la formación y crecimiento de películas de óxidos y/o sales y sus propiedades conductoras. El conocimiento de estas características, permitirá determinar la posibilidad de aplicación como materiales resistentes a la corrosión, en procesos de electrosíntesis, como materiales activos en baterías secundarias, etc. Por otra parte, se estudiarán distintas reacciones de transferencia de carga empleando el sistema de "disco-menisco rotante" con el objeto de determinar si esta técnica, que ofrece ventajas por su geometría particular, permite la determinación de los parámetros cinéticos

Ablação do flutter atrial típico: estudo prospectivo e randomizado do cateter irrigado fechado versus cateter com eletrodo distal de 8 mm

OBJETIVOS: Trabalho prospectivo, randomizado para comparar a eficácia e a segurança do cateter irrigado em relação ao cateter com eletrodo distal de 8 mm para ablação com radiofreqüência (RF) do flutter atrial. MÉTODOS: Em 52 pacientes consecutivos referidos para tratamento do flutter atrial típico, a ablação do istmo cavotricuspídeo (Ist-CT) foi realizada com cateter de irrigação fechada (n=26) ou com cateter de eletrodo distal de 8 mm (n=26). Os pulsos de RF foram aplicados ponto a ponto por 60 segundos com potência limitada a 50 w com o cateter irrigado e por controle de temperatura (60ºC, 70 w) com cateter de 8 mm. O critério de fim do procedimento foi a obtenção de bloqueio bidirecional do Ist-CT. RESULTADOS: O bloqueio Ist-CT foi obtido em 98,1% dos pacientes. O "crossover" ocorreu em quatro pacientes do grupo com cateter irrigado. Não se encontrou diferença estatística significante em relação aos parâmetros da ablação, tais como tempo total de aplicação de RF (591,1±309,0s vs 486,2±250,8s), duração do procedimento (86,4 ± 23,6 vs 78,1±22,5min) e tempo de fluoroscopia (17,0±6,7 vs 15,4±4,6min) entre os dois grupos. Durante seguimento médio de 10,6 meses, um paciente do grupo irrigado apresentou recorrência do flutter atrial típico. CONCLUSÃO: A ablação do Ist-CT resultou ser efetiva e segura para o controle do flutter atrial com ambas as técnicas empregadas (cateter com eletrodo distal de 8 mm e cateter irrigado). A complexidade técnica do cateter irrigado proporciona menor competitividade.

Reacciones catalíticas para Química Fina

El proyecto está dirigido a proporcionar métodos catalíticos para la preparación de productos de Química Fina, ya sea como producto final o intermediarios, principalmente dentro del campo de la fabricación de esencias, saborizantes y productos farmacológicos. Todo este proyecto tiene por finalidad la obtención de datos que permitan en otro desarrollo, el escalado a mayor producción no solamente de proceso (productos) sino en el caso de obtenerse un catalizador sólido, deberá proveerse la técnica de preparación del mismo, para cumplir con requerimientos habituales de las industrias, especialmente Pymes. (...) Otro tipo de proceso está representado por la síntesis vía catálisis heterogénea de ésteres del tipo del acetato de amilo y similares de uso, según su calidad como saborizante y en la industria de la perfumería. En este caso la catálisis involucrada es de tipo ácido. El objetivo general de este proyecto consiste en el desarrollo y síntesis de catalizadores heterogéneos para ser utilizado en reacciones seleccionadas de química fina, estudio de dichas reacciones y escalado de las mismas. Este objetivo general puede ser desglosado en cuatro partes u objetivos específicos: a) Optimización del sistema de reacción para síntesis de catalizadores básicos como: * Arcillas aniónicas; * Óxidos metálicos simples y mixtos; * Metales alcalinos y soportados; * Asbestos, carbones y resinas aniónicas. b) Caracterización de los catalizadores utilizando FTIR, Área superficial, Volumen de poros, Distribución y Capacidad de adsorción de moléculas sonda. c) Empleo de los catalizadores desarrollados y caracterizados en procesos de Química Fina.

Estudio de propiedades interfaciales de interés en electroquímica, catálisis heterogénea y corrosión

La estructura y propiedades de la interfase electroquímica son el resultado de las interacciones que se producen entre los distintos componentes de una solución electrolítica y el electrodo metálico. En particular, las interacciones anión/metal han sido objeto de considerable interés en los últimos años gracias al desarrollo de nuevas técnicas que han permitido el estudio tanto in situ como ex situ de las características de este enlace de adsorción. Los iones específicamente adsorbidos modifican la distribución de carga y la estructura de la interfase y consecuentemente influencian los procesos que ocurren en ella. De allí que la comprensión de las interacciones anion/electrodo es de fundamental importancia en relación con procesos electroquímicos de relevancia tales como corrosión, UPD y electrocatálisis. Por ello, hemos encarado el estudio de procesos de adsorción de aniones sobre superficies metálicas desde un punto de vista teórico utilizando métodos mecánico cuánticos. El objetivo general de este proyecto es lograr una comprensión a nivel atómico-molecular de los procesos de adsorción en la interfase metal/vacío y metal/solución. Los estudios de adsorción de aniones tienen como objetivo entender desde un punto de vista molecular la naturaleza de procesos tales como fosfatizado de metales, corrosión, disolución de óxidos, cambios de reactividad por el agregado de aditivos, etc. pues la primera etapa de todos estos procesos siempre involucran la adsorción de aniones sobre la superficie. Por ello es necesario realizar simulaciones realísticas que representen adecuadamente el entorno de la interfase electroquímica. Por lo tanto, para poder entender las interacciones anión/metal en la interfase electroquímica es necesario considerar la adsorción de aniones hidratados sobre superficies metálicas como así también la coadsorción de aniones con moléculas de agua y otros aniones. Este grado de complejidad constituye nuestro objetivo general para poder comprender procesos macroscópicos tales como los de corrosión a nivel molecular. Los objetivos específicos de este proyecto son el estudio de las distintas propiedades del enlace anión/metal tales como la energía de adsorción, la transferencia de carga del anión al metal y relajación del anión como consecuencia del proceso de adsorción. Estas propiedades se investigarán tanto para aniones hidratados como no hidratados en presencia de campos eléctricos aplicados externamente y comparables con los que existen en una interfase electroquímica. Se continuarán los estudios de oxoaniones y ahora se considerará la hidratación de ellos, especialmente sulfato. El objetivo en este caso es comprender la influencia de la capa de hidratación en el enlace anión/metal. También se estudiará la influencia del campo eléctrico en la geometría de adsorción de moléculas de agua. El objetivo en este caso es comprender el mecanismo de disociación del agua por efecto del campo eléctrico en sus productos de descomposición: OH- y H3O+.

Influência da estimulação biatrial temporária externa na prevenção da fibrilação atrial no pós-operatório de revascularização miocárdica sem circulação extracorpórea

FUNDAMENTO: A fibrilação atrial é a mais comum complicação no pós-operatório de revascularização miocárdica, aumentando a incidência de morbi-mortalidade. OBJETIVO: O propósito deste estudo prospectivo e randomizado foi testar a hipótese de que a estimulação cardíaca temporária biatrial reduz a incidência da fibrilação atrial no pós-operatório de revascularização miocárdica. MÉTODOS: Em uma casuística de 98 pacientes não-consecutivos, submetidos a revascularização miocárdica sem circulação extracorpórea, foram implantados respectivamente dois eletrodos temporários em átrio direito e em átrio esquerdo e conectados a cada par de saída atrial do marcapasso, além dos eletrodos implantados no ventrículo direito. Foram randomizados dois grupos (controle: 49 pacientes sem a estimulação biatrial; terapêutico: 49 pacientes com a estimulação biatrial). As variáveis de interesse foram: fibrilação atrial (presença ou não), tempo de hospitalização. RESULTADOS: A incidência de fibrilação atrial foi de 36,73% no grupo controle e 14,29% no grupo terapêutico (p=0,0194). O tempo de hospitalização foi de 7,00±2,82 dias nos pacientes sem fibrilação atrial (n=73), e de 9,20±2,87 dias nos pacientes com fibrilação atrial (n=25) (p=0,0001). A idade foi importante preditor da arritmia, variou de 62,34±9,00 anos no grupo sem fibrilação atrial, e de 67,20±7,42 anos no grupo com fibrilação atrial (p=0,0170). CONCLUSÃO: A estimulação temporária biatrial profilática é efetiva na prevenção da fibrilação atrial, quando comparada ao grupo controle. Permanência hospitalar foi maior nos pacientes que apresentaram fibrilação atrial no pós-operatório e a idade foi importante preditor para o desenvolvimento da arritmia.

Síntesis, caracterización y aplicaciones específicas de metalosilicatos cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de nanoestructuras. Synthesis, characterization and specific aplications of crystalline micro and mesoporous metallosilicates with nanostructures.

La síntesis de materiales cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de micro/nano partículas/clusters de especies formadas con entidades propias interaccionando con las redes, como óxidos de metales, cationes de neutralización, especies metálicas, etc., pueden potencialmente ser utilizados como "materiales hospedaje" en óptica, electrónica, sensores, como materiales magnéticos, en estrategias ambientales de control de la contaminación, catálisis en general y procesos de separación. Se sintetizaran y caracterizaran por diversas técnicas fisicoquímicas, zeolitas microporosas de poro medio (ZSM) y poro grande (Y), y materiales mesoporosos (MCM-41). La aplicación de los mismos se orientara, por una parte, a procesos catalíticos tecnológicamente innovadores relacionados con los siguientes campos: a)catálisis ambiental: transformación de desechos plásticos (polietileno, polipropileno, poliestireno o mezclas de los mismos) a hidrocarburos de mayor valor agregado (gasolinas, gasoil, gases licuados de petróleo, hidrocarburos aromáticos); b)química fina: oxidación parcial de hidrocarburos aromáticos hacia la obtención de commodities, fármacos, etc. Por otra parte, se evaluaran las propiedades magnéticas (ferromagnetismo, paramagnetismo, superparamagnetismo, diamagnetismo) que algunos de estos materiales presentan, en busca de su correlación con sus propiedades catalíticas, cuando sea factible. Se estudiaran las condiciones óptimas de síntesis de los materiales, aplicando técnicas hidrotermicas o sol gel, controlando variables como temperaturas y tiempos de síntesis, pH de geles iniciales-intermedios-finales, tipo de fuentes precursoras, etc. La modificación de las matrices con Co, Cr, Mn, H, o Zn, se realizara mediante diversos tratamientos químicos (intercambio, impregnación) a partir de las sales correspondientes, con el objeto de incorporar elementos activos al estado iónico, metálico, clusters, etc.; y la influencia de distintos tratamientos térmicos (oxidantes, inertes o reductores; atmósferas dinámicas o estáticas; temperaturas). La caracterización estructural de los materiales será por: AA (cuantificación elemental de bulk); XRD (determinacion de presencia de especies oxidos o metalicas de Zn, Co, Cr, o Mn; determinacion de cristalinidad y estructura); BET (determinacion de area superficial); DSC-TG-DTA (determinacion de estabilidad de las matrices sintetizadas); FTIR de piridina (determinacion de tipo-fuerza-cantidad de sitios activos); Raman y UV-reflectancia difusa (determinacion de especies ionicas interacturando o depositadas sobre las matrices); TPR (identificacion de especies reducibles); SEM-EDAX (determinacion de tamaño de particulas de especies activas y de las matrices y cuanfiticacion superficial); Magnetómetros SQUID y de muestra vibrante (medición de magnetización y susceptibilidad magnética a temperatura ambiente con variación de campo externo aplicado, y variación de temperaturas (4 a 300 K) con campo externo fijo). En síntesis, se plantean tres grandes áreas de trabajo: No1)Síntesis y caracterización de materiales micro y mesoporosos nanoestructurados; No2) Evaluación de las propiedades catalíticas; No3) Evaluación de las propiedades magnéticas. Estos lineamientos nos permitirán generar nuevos conocimientos científicos-tecnológicos, formando recursos humanos (dos becarios posdoctorales; un becario doctoral; tres becarios alumnos de investigación; aproximadamente 15 pasantes de grado al año) aptos para emprender tales desafíos. Los conocimientos originados son constantemente trabajados en las actividades docentes de grado y posgrado que los integrantes del proyecto poseen. Finalmente serán transmitidos y puestos a consideración de pares evaluadores en presentaciones a congresos nacionales e internacionales y revistas especializadas.

Os efeitos da metformina sobre a dispersão do intervalo QT e QTc de ratos diabéticos

FUNDAMENTO: Diversos fármacos podem causar aumento do intervalo QT, bem como da sua dispersão (QTd) em registros eletrocardiográficos (ECG). O QTd pode ser um marcador potencialmente sensível ao aumento do risco de arritmias cardíacas e morte súbita cardíaca. Metformina é uma substância de eficácia anti-hiperglicêmica utilizada no tratamento do diabete. Entretanto, estudos têm relacionado efeitos dose-dependentes da metformina sobre a glicemia e marcadores de riscos cardiovasculares. OBJETIVO: Avaliar os efeitos dose-resposta da metformina sobre o QT e QTd de ratos diabéticos. MÉTODOS: Ratos Wistar machos foram distribuídos em cinco grupos: controle não-tratado (C), diabético não-tratado (D), diabéticos tratados com metformina nas doses 3,5, 30 e 74 µg/kg/pc (DM 3,5, DM 30 e DM 74). O diabete foi induzido por uma injeção de aloxana (40 mg/kg, i.v.). O ECG foi registrado (1º, 15º e 30º dias) através de quatro eletrodos inseridos na camada subcutânea das patas. Ambos os intervalos, RR e QT, foram medidos, e então os valores do QT corrigido e da dispersão de QT foram calculados. RESULTADOS: Os grupos DM 3,5 e DM 30 mostraram significativa redução da glicemia (p< 0,05) quando comparados à alta dose (DM 74). Ratos do grupo DM 74 apresentaram aumento dos intervalos QTc, QTd e QTcd, enquanto os ratos dos grupos DM 3,5 e DM 30 apresentaram menor prolongamento desses intervalos. CONCLUSÃO: A metformina em altas doses proporcionou maior dispersão do intervalo QT, em razão, provavelmente, do aumento da não-homogeneidade do processo de repolarização ventricular, enquanto em baixas doses houve diminuição do intervalo QT em ratos diabéticos.

MATERIALES CON PROPIEDADES MAGNÉTICAS Y MULTIFERROICAS

Los materiales con propiedades multiferroicas, los materiales mesoporosos y óxidos mixtos con propiedades magnéticas constituyen en la actualidad temas de alto interés científico y con potencial para la búsqueda de aplicaciones tecnológicas. En este proyecto se estudiarán materiales con propiedades magnéticas y multiferroicas con potenciales aplicaciones tecnológicas. Basándonos en la amplia experiencia y reconocida trayectoria del Grupo Ciencia de Materiales en el estudio de materiales magnéticos, se desea continuar y profundizar el estudio de materiales, técnicas de producción y de caracterización recientemente incorporados al espectro de posibilidades de investigación del grupo. Los materiales serán producidos principalmente empleando las técnicas de aleado mecánico, síntesis química, electrodeposición y deposición láser pulsada. Estos materiales producidos, serán caracterizados en su morfología y por sus propiedades funcionales utilizando técnicas de caracterización disponibles en el grupo de investigación (difracción de rayos X, magnetometría de muestra vibrante(VSM), Calorimetría diferencial y balanza termogravimétrica (DSC-TGA), microscopia electrónica de barrido (SEM), Microanálisis (EMPA)) como las que se acceden a través de la Red Nacional de Magnetismo (SQUID, PPMS ). También se incluirán otras técnicas de caracterización a las cuales se accede mediante convenios específicos.

Posicionamento ectópico de eletrodo de marcapasso

Apresentamos o caso de um paciente portador da forma cardíaca da doença de Chagas com disfunção ventricular esquerda e bloqueio atrioventricular de 2º grau Mobitz II, associados a vários episódios de síncope. Foi submetido a implante de marcapasso artificial definitivo dupla câmara. Após um ano do implante foi diagnosticado deslocamento de eletrodo atrial, sendo submetido a reimplante de eletrodo atrial. Após dois anos do primeiro procedimento cirúrgico, apresentava dispneia aos grandes esforços. Durante a avaliação, foi solicitado ecocardiograma, que detectou a presença de corpo estranho de características metálicas em câmaras cardíacas esquerdas, consistente com eletrodo de marcapasso ectópico.

Eletrodo de marca-passo mal posicionado no ventrículo esquerdo

Relatamos caso de implantação anômala de eletrodo de marca-passo VVI no ventrículo esquerdo (VE), diagnosticada durante avaliação de rotina, dois anos pós-implante. Trata-se de mulher de 65 anos e soropositiva para doença de Chagas. O eletrocardiograma (ECG) apresentava padrão de bloqueio do ramo direito. A radiografia de tórax em perfil mostrou trajeto com curvatura posterior do eletrodo. No ecocardiograma transtorácico, o diagnóstico final mostrou cateter que penetrava o átrio direito, atravessava o septo interatrial e descia pelo átrio esquerdo e orifício valvar mitral para se implantar na parede lateral do VE. Abordam-se os seguintes aspectos relacionados: possíveis trajetos de implantação, quadro clínico, radiológico, eletrocardiográfico, ecocardiográfico, complicações e opções terapêuticas.

Perfuração tardia de ventrículo direito em portador de cardioversor desfibrilador implantável

Descrevemos o caso de uma paciente de 62 anos que retornou para avaliação nove meses após implante de cardioversor desfibrilador implantável (CDI) com sinais de perfuração tardia do ventrículo direito. São discutidos os sinais clínicos que permitem o diagnóstico dessa apresentação tardia, assim como as condutas e a frequência dessa complicação na literatura.

Mapeamento epicárdico da taquicardia ventricular sustentada em cardiopatias não isquêmicas

FUNDAMENTO: A complexidade dos circuitos reentrantes relacionados às taquicardias ventriculares diminui os índices de sucesso dos procedimentos de ablação por radiofrequência. OBJETIVO: Avaliar se o mapeamento epicárdico com múltiplos eletrodos realizado simultaneamente com o mapeamento endocárdico auxilia na ablação da taquicardia ventricular (TV) sustentada em pacientes com cardiopatia não isquêmica. MÉTODOS: Vinte e seis pacientes com TV sustentada recorrente, sendo 22 (84,6%) com cardiopatia chagásica crônica, dois (7,7%) com cardiomiopatia dilatada idiopática e dois (7,7%) portadores de displasia arritmogênica do ventrículo direito, foram submetidos a mapeamento epicárdico com dois ou três microcateteres, com 8 eletrodos cada, simultaneamente ao mapeamento endocárdico convencional. Utilizou-se cateter com ponta de 4 mm para ablação com radiofrequência (RF) realizada durante a TV induzida. RESULTADOS: Das 33 TVs induzidas, 25 foram mapeadas e 20 tiveram sua origem definida. Onze com origem epicárdica e 9 endocárdica. A estimulação ventricular programada não induziu TV sustentada em 11 (42,0%) dos 26 pacientes após a ablação. Eventos como recorrência da TV e morte ocorreram em 10,0% dos pacientes submetidos à ablação com sucesso, e em 59,0% dos insucessos, em seguimento ambulatorial médio de 357 ± 208 dias. CONCLUSÃO: Circuitos subepicárdicos são frequentes em pacientes com cardiopatia não isquêmica. O mapeamento epicárdico com múltiplos cateteres realizado simultaneamente com o mapeamento endocárdico contribui para a identificação destes circuitos em um mesmo procedimento.