Free-standing multilayered membranes based on graphene and natural polymers for biomedical applications

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Biomateriais, Reabilitação e Biomecânica)

Using polymers to improve the rutting resistance of asphalt concrete

This study assesses rutting on two types of modified asphalt mixtures containing: (i) amorphous polyolefin polymer and (ii) a particular polymer obtained by combining LDPE (low density polyethylene) and EVA (ethyl-vinyl-acetate). Rutting tests were performed by a wheel tracking device. Stiffness and fatigue tests were carried out to confirm the performance of the asphalt mixtures. The testing showed that polymer modification in this study improved rut resistance without compromising the stiffness and fatigue behavior. The rutting results were fit in the NCHRP 1-37A model and the in situ rutting performance of asphalt mixtures can be predicted.

Effect of argon ion energy on the performance of silicon nitridemultilayer permeation barriers grown by hot-wire CVD on polymers

One of the authors (S.M.) acknowledges Direction des Relations Extérieures of Ecole Polytechnique for financial support.

Optimization of magnetoelectric composites based on electroactive polymers for energy harvesting and sensor application

Tese de Doutoramento em Engenharia de Materiais.

Seismic behavior of concrete block masonry buildings

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil

Development of multifunctional coatings deposited on polymers based sensors for biomedical applications

Tese de Doutoramento (Programa Doutoral em Engenharia de Materiais)

Bundle branch and atrioventricular block as complications of acute myocardial infarction in the thrombolytic era

OBJECTIVE: To analyze the incidence of intraventricular and atrioventricular conduction defects associated with acute myocardial infarction and the degree of in hospital mortality resulting from this condition during the era of thrombolytic therapy. METHODS: Observational study of a cohort of 929 consecutive patients with acute myocardial infarction. Multivariate analysis by logistic regression. Was used. RESULTS: Logistic regression showed a greater incidence of bundle branch block in male sex (odds ratio = 1.87, 95% CI = 1.02-3.42), age over 70 years (odds ratio = 2.31, 95% CI = 1.68-5.00), anterior localization of the infarction (odds ratio = 1.93, 95% CI = 1.03-3.65). There was a greater incidence of complete atrioventricular block in inferior infarcts (odds ratio = 2.59, 95% CI 1.30-5.18) and the presence of cardiogenic shock (odds ratio = 3.90, 95% CI = 1.43-10.65). Use of a thrombolytic agent was associated with a tendency toward a lower occurrence of bundle branch block (odds ratio = 0.68) and a greater occurrence of complete atrioventricular block (odds ratio = 1.44). The presence of bundle branch block (odds ratio = 2.45 95% , CI = 1.14-5.28) and of complete atrioventricular block (odds ratio = 13.59, 95% CI = 5.43-33.98) was associated with a high and independent probability of inhospital death. CONCLUSION: During the current era of thrombolytic therapy and in this population, intraventricular disturbances of electrical conduction and complete atrioventricular block were associated with a high and independent risk of inhospital death during acute myocardial infarction.

Block of the Mitral-pulmonary Isthmus During Ablation of a Single Left-sided Accessory Pathway Causing Different Patterns of Retrograde Atrial Activation

The case of a 16-year-old patient with atrioventricular tachycardia caused by a single left anterolateral accessory pathway is reported. When the patient underwent radiofrequency ablation, a lesion on the mitral annulus lateral wall produced changes in the retrograde atrial activation pattern determined by that pathway; changes ranged from a delay in depolarization of the annulus posterior portions to full left atrium counterclockwise activation. Such phenomena were probably caused by a block in the isthmus between the annulus and the lower left pulmonary vein ostium. This case illustrates the importance of the mitral-pulmonary isthmus in the process of left atrium activation, an alert to changes induced by its unintentional block during accessory pathway ablation.

Intra-His bundle block: clinical, electrocardiographic, and electrophysiologic characteristics

OBJECTIVE: To assess the clinical, electrocardiographic, and electrophysiologic characteristics of patients (pt) with intra-His bundle block undergoing an electrophysiologic study (EPS). METHODS: We analyzed the characteristics of 16 pt with second-degree atrioventricular block and symptoms of syncope or dyspnea, or both, undergoing conventional EPS. RESULTS: Intra-His bundle block was documented in 16 pt during an EPS. In 15 (94%) pt, the atrioventricular block was recorded in sinus rhythm; 4 (25%) pt had intra-His Wenckebach phenomenon, which correlated with Mobitz I (MI) atrioventricular block on the electrocardiogram. Seven (44%) pt had 2:1 atrioventricular block, 2 of whom were asymptomatic (12.5%). One (6%) pt had intra- and infra-His bundle block. Clinically, 11 (68%) pt had syncope or presyncope, 3 (18%) had dyspnea on exertion, and 2 (12.5%) were asymptomatic. Eight (50%) pt had bundle-branch block as follows: 4 (25%) pt had left bundle-branch block, and 4 (25%) had right bundle-branch block. Left anterosuperior divisional block was observed in 3 pt (19%), 2 of whom with associated right bundle-branch block. CONCLUSION: Intra-His bundle block was observed in 11% of the pt with second-degree atrioventricular block, syncope or presyncope, or both, it being the most frequent clinical presentation. Intra-His bundle block was more common in the elderly (> 60 years) and among females. The most frequent electrocardiographic presentations were second-degree Mobitz I or type 2:1 atrioventricular block.

Diseño y caracterización de plataformas de biorreconocimiento basadas en el uso de nanoestructuras, biomoléculas y polímeros. Aplicaciones para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Design and characterization of biorecognition platforms based on the use of nanostructures, biomolecules and polymers. Applications for the development of electrochemical (bio)sensors.

Los requerimientos de métodos analíticos que permitan realizar determinaciones más eficientes en diversas ramas de la Química, así como el gran desarrollo logrado por la Nanobiotecnología, impulsaron la investigación de nuevas alternativas de análisis. Hoy, el campo de los Biosensores concita gran atención en el primer mundo, sin embargo, en nuestro país es todavía un área de vacancia, como lo es también la de la Nanotecnología. El objetivo de este proyecto es diseñar y caracterizar nuevos electrodos especialmente basados en el uso de nanoestructuras y estudiar aspectos básicos de la inmovilización de enzimas, ADN, aptámeros, polisacáridos y otros polímeros sobre dichos electrodos a fin de crear nuevas plataformas de biorreconocimiento para la construcción de (bio)sensores electroquímicos dirigidos a la cuantificación de analitos de interés clínico, farmaco-toxicológico y ambiental.Se estudiarán las propiedades de electrodos de C vítreo, Au, "screen printed" y compósitos de C modificados con nanotubos de C (CNT) y/o nanopartículas (NP) de oro y/o nanoalambres empleando diversas estrategias. Se investigarán nuevas alternativas de inmovilización de las biomoléculas antes mencionadas sobre dichos electrodos, se caracterizarán las plataformas resultantes y se evaluarán sus posibles aplicaciones analíticas al desarrollo de biosensores con enzimas y ADNs como elementos de biorreconocimiento. Se funcionalizarán CNT con polímeros comerciales y sintetizados en nuestro laboratorio modificados con moléculas bioactivas. Se diseñarán y caracterizarán nuevas arquitecturas supramoleculares basadas en el autoensamblado de policationes, enzimas y ADNs sobre Au. Se evaluarán las propiedades catalíticas de NP de magnetita y de perovskitas de Mn y su aplicación al desarrollo de biosensores enzimáticos. Se diseñarán biosensores que permitan la detección altamente sensible y selectiva de secuencias específicas de ADNs de interés clínico. Se estudiará la interacción de genotóxicos con ADN (en solución e inmovilizado) y se desarrollarán biosensores que permitan su cuantificación. Se construirán biosensores enzimáticos para la cuantificación de bioanalitos, especialmente glucosa, fenoles y catecoles, y sensores electroquímicos para la determinación de neurotransmisores, ácido úrico y ácido ascórbico. Se diseñarán nuevos aptasensores electroquímicos para la cuantificación de biomarcadores, comenzando por lisozima y trombina y continuando con otros de interés regional/nacional.Se emplearán las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) y de onda cuadrada (SWV); "stripping" potenciométrico a corriente constante (PSA); elipsometría; microbalanza de cristal de cuarzo con cálculo de pérdida de energía por disipación (QCM-D); resonancia de plasmón superficial con detección dual (E-SPR); espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE); microscopías de barrido electroquímico (SECM), de barrido electrónico (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerzas atómicas (AFM); espectrofotometría UV-visible; espectroscopías IR, Raman, de masas, RMN.Se espera que la inclusión de los CNT y/o de las NP metálicas y/o de los nanoalambres en los diferentes electrodos permita una mejor transferencia de carga de diversos analitos y por ende una detección más sensible y selectiva de bioanalitos empleando enzimas, ADN y aptámeros como elementos de biorreconocimiento. Se espera una mayor eficiencia en los aptasensores respecto de los inmunosensores, lo que permitirá la determinacion selectiva de diversos biomarcadores. La modificación de electrodos con nanoestructuras posibilitará la detección altamente sensible y selectiva del evento de hibridación. La respuesta obtenida luego de la interacción de genotóxicos con ADN permitirá un mejor conocimiento de la asociación establecida, de la cinética y de las constantes termodinámicas. Los neurotransmisores podrán ser determinados a niveles nanomolares aún en muestras complejas.

Polímeros a partir de fuentes renovables. Polymers from renewable resources.

Las poliolefinas (polietileno y polipropileno) y el poliestireno se obtienen por polimerización de monómeros derivados del petróleo. La utilización creciente del petróleo incrementa la emisión a la atmósfera de gases que provocan el recalentamiento global. Por otra parte, la escasez de reservas de petróleo provocó en los últimos años un incremento en el precio del crudo y en el de sus derivados. Por tal motivo, esto pone de manifiesto el interés actual por reemplazar al petróleo y al gas natural por materias primas renovables. El ácido poliláctico (APL) y el poli(3-hidroxibutirato) (PHB) son poliésteres de origen bacteriano que poseen propiedades termoplásticas y elastómeras similares a los plásticos derivados del petróleo, pero son biodegradables y se producen a partir de sustratos renovables. Sin embargo, su costo es aún demasiado elevado. Una de las estrategias utilizadas para abaratarlos es la utilización de sustratos de costo bajo o nulo (residuos agroindustriales y permeado de lactosuero). Por lo tanto, el principal objetivo de este proyecto es sintetizar plásticos biodegradables alternativos a los polímeros sintéticos ya existentes a partir de recursos renovables de bajo costo. En particular, se pretende utilizar permeado de lactosuero proveniente de distintas industrias de San Francisco y su zona. San Francisco se encuentra estratégicamente ubicada dentro de una de las principales cuencas lecheras de este país. Los trabajos a desarrollar serán teórico y experimentales, y se relacionan con la síntesis y caracterización de los productos y el modelado de dichos procesos. Desde el punto de vista experimental se pretende: a) sintetizar el bio-monómero (ácico láctico) y los polímeros (APL y PHB) ; b) caracterizar el bio-monómero y los polímeros mediante el empleo de técnicas volumétricas, espectroscópicas y cromatográficas; y c) medir propiedades finales (fundamentalmente mecánicas) y establecer las relaciones estructuras-propiedades. Desde el punto de vista teórico se modelarán los procesos de síntesis (bio-monómero) y polimerización. Los modelos se utilizarán para la predicción de características físicas y moleculares de los productos finales, para la simulación y la optimización de procesos, y para complementar técnicas de caracterización. Este proyecto se enmarca dentro de la Química Verde o Sustentable con lo cual se pretende incentivar el desarrollo de productos más saludables y químicamente adaptados al medio ambiente que reemplacen a los polímeros sintéticos existentes sin la pérdida de sus propiedades finales. De este modo, se espera que los resultados contribuyan al conocimiento científico y tecnológico y resulten de interés regional e internacional.

Functional Capacity of Patients with Pacemaker Due to Isolated Congenital Atrioventricular Block

Background:Isolated congenital atrioventricular block (CAVB) is a rare condition with multiple clinical outcomes. Ventricular remodeling can occur in approximately 10% of the patients after pacemaker (PM) implantation.Objectives:To assess the functional capacity of children and young adults with isolated CAVB and chronic pacing of the right ventricle (RV) and evaluate its correlation with predictors of ventricular remodeling.Methods:This cross-sectional study used a cohort of patients with isolated CAVB and RV pacing for over a year. The subjects underwent clinical and echocardiographic evaluation. Functional capacity was assessed using the six-minute walk test. Chi-square test, Fisher's exact test, and Pearson correlation coefficient were used, considering a significance level of 5%.Results:A total of 61 individuals were evaluated between March 2010 and December 2013, of which 67.2% were women, aged between 7 and 41 years, who were using PMs for 13.5 ± 6.3 years. The percentage of ventricular pacing was 97.9 ± 4.1%, and the duration of the paced QRS complex was 153.7 ± 19.1 ms. Majority of the subjects (95.1%) were asymptomatic and did not use any medication. The mean distance walked was 546.9 ± 76.2 meters and was strongly correlated with the predicted distance (r = 0.907, p = 0.001) but not with risk factors for ventricular remodeling. (Arq Bras Cardiol. 2014; [online].ahead print, PP.0-0)Conclusions:The functional capacity of isolated CAVB patients with chronic RV pacing was satisfactory but did not correlate with risk factors for ventricular remodeling.