POLYGLYCOLIC ACID TUBE ASSOCIATED WITH GM1 IN REGENERATION OF PERIPHERAL NERVES

Introduction: Nerve allografting is regarded as a treatment of choice in large neural tissue losses preventing repair by primary anastomosis. In these cases, a synthetic polyglycolic acid tube is an alternative for nerve grafting. On the other hand, several studies have emphasized the importance of neurotrophic factors on neural regeneration, including substances with potential to optimize neural regeneration, especially the GM1, an neurotrophic enhancer factor. Objective: to compare, in rats, the neural regeneration degree using histological analysis, regenerated myelinized axons count, and functional analysis with the use of neurotube and GM1. Methods: This assessment was performed by interposing allograft (group A), polyglycolic acid tube (group B) and polyglycolic acid tube associated to GM1 (group C) on 5-mm sciatic nerve defects. Results: Neuroma formation was found only on group A. Groups A and C showed similar histological patterns, except for the regenerated axons on group C, which were shown to be better organized and myelinized than in group A. Conclusion: on functional recovery, no statistically significant difference was found for the three groups, despite of qualitative and quantitative histological differences found.

Interaction of oligonucleotide-based amphiphilic block copolymers with cell membrane models

Oligonucleotides have unique molecular recognition properties, being involved in biological mechanisms such as cell-surface receptor recognition or gene silencing. For their use in human therapy for drug or gene delivery, the cell membrane remains a barrier, but this can be obviated by grafting a hydrophobic tail to the oligonucleotide. Here we demonstrate that two oligonucleotides, one consisting of 12 guanosine units (G(12)), and the other one consisting of five adenosine and seven guanosine (A(5)G(7)) units, when functionalized with poly(butadiene), namely PB-G(12) and PB-A(5)G(7), can be inserted into Langmuir monolayers of dipalmitoyl phosphatidyl choline (DPPC), which served as a cell membrane model. PB-G(12) and PB-A(5)G(7) were found to affect the DPPC monolayer even at high surface pressures. The effects from PB-G(12) were consistently stronger, particularly in reducing the elasticity of the DPPC monolayers, which may have important biological implications. Multilayers of DPPC and nucleotide-based copolymers could be adsorbed onto solid supports, in the form of Y-type LB films, in which the molecular-level interaction led to lower energies in the vibrational spectra of the nucleotide-based copolymers. This successful deposition of solid films opens the way for devices to be produced which exploit the molecular recognition properties of the nucleotides. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Electrospinning of Hyperbranched Poly-L-Lysine/Polyaniline Nanofibers for Application in Cardiac Tissue Engineering

Electrospun polyaniline nanofibers are one of the most promising materials for cardiac tissue engineering due to their tunable electroactive properties. Moreover, the biocompatibility of polyaniline nanofibes can be improved by grafting of adhesive peptides during the synthesis. In this paper, we describe the biocompatible properties and cardiomyocytes proliferation on polyaniline electrospun nanofibers modified by hyperbranched poly-L-lysine dendrimers (HPLys). The microstructure characterization of the HPLys/polyaniline nanofibers was carried out by scanning electron microscopy (SEM). It was observed that the application of electrical current stimulates the differentiation of cardiac cells cultured on the nanofiber scaffolds. Both electroactivity and biocompatibility of the HPLys based nanofibers suggest the use this material for culture of cardiac cells and opens the possibility of using this material as a biocompatible electroactive 3-D matrix in cardiac tissue engineering.

Covalent attachment of 3,4,9,10-perylenediimides onto the walls of mesoporous molecular sieves MCM-41 and SBA-15

This work describes the covalent grafting of 3,4,9,10-perylenediimides (PDI), which are fluorescent dyes with very interesting optical properties, onto the walls of mesoporous molecular sieves MCM-41 and SBA-15. The mesoporous materials were first treated with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) in anhydrous toluene, generating amine-containing surfaces. The amine-containing materials were then reacted with 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCA), generating surface-grafted PDI. Infrared spectra of the materials showed that the reaction with amino groups took place at both anhydride ends of the PTCA molecule, resulting in surface attached diimides. No sign of unreacted anhydride groups were found. The new materials, designated as MCMN2PDI and SBAN(2)PDI, presented absorption and emission spectra corresponding to weakly coupled PDI chromophores, in contrast to the strongly coupled rings usually found in solid PDI samples. The materials showed a red fluorescence, which could be observed by the naked eye under UV irradiation or with a fluorescence microscope. The PDI-modified mesoporous materials showed electrical conductivity when pressed into a pellet. The results presented here show that the new materials are potentially useful in the design of nanowires. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

1,4-Dioxane enhances properties and biocompatibility of polyanionic collagen for tissue engineering applications

Polyanionic collagen obtained from bovine pericardial tissue submitted to alkaline hydrolysis is an acellular matrix with strong potential in tissue engineering. However, increasing the carboxyl content reduces fibril formation and thermal stability compared to the native tissues. In the present work, we propose a chemical protocol based on the association of alkaline hydrolysis with 1,4-dioxane treatment to either attenuate or revert the drastic structural modifications promoted by alkaline treatments. For the characterization of the polyanionic membranes treated with 1,4-dioxane, we found that (1) scanning electron microscopy (SEM) shows a stronger reorientation and aggregation of collagen microfibrils; (2) histological evaluation reveals recovering of the alignment of collagen fibers and reassociation with elastic fibers; (3) differential scanning calorimetry (DSC) shows an increase in thermal stability; and (4) in biocompatibility assays there is a normal attachment, morphology and proliferation associated with high survival of the mouse fibroblast cell line NIH3T3 in reconstituted membranes, which behave as native membranes. Our conclusions reinforce the ability of 1,4-dioxane to enhance the properties of negatively charged polyanionic collagen associated with its potential use as biomaterials for grafting, cationic drug- or cell-delivery systems and for the coating of cardiovascular devices.

Kinetic resolution of a drug precursor by Burkholderia cepacia lipase immobilized by different methodologies on superparamagnetic nanoparticles

Burkholderia cepacia lipase was immobilized on superparamagnetic nanoparticles using three different methodologies (adsorption, chemisorption with carboxibenzaldehyde and chemisorption with glutaraldehyde) and employed in the kinetic resolution of a chiral drug precursor, (RS)-2-bromo-1-(phenyl)ethanol, via enantioselective acetylation reaction. An excellent improvement of lipase catalytical performance was observed. Free B. cepacia lipase gave the ester (S)-2 with poor E-value <30, and after its immobilization to magnetic nanoparticles the E-value was up to >200. The effect of several reaction parameters in the kinetic resolution was studied. The best results for kinetic resolution were obtained using vinyl acetate as acetyl donor and toluene as solvent, typically yielding the ester in high enantiomeric excess (>99%) and E-value (E > 200). Of the three tested immobilization methods, chemisorption with glutaraldehyde was the best one in terms of temperature stability and yield product. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Enantioselective transesterification catalysis by Candida antarctica lipase immobilized on superparamagnetic nanoparticles

Lipase B from Candida antarctica can be directly immobilized onto functionalized superparamagnetic nanoparticles, preserving its enzymatic activity in the enantioselective transesterification of secondary alcohols, with excellent results in terms of enantiomeric discrimination. The immobilized enzyme can be easily recovered with a magnet, allowing its reuse with negligible loss of activity. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved

Self-reinforced composites obtained by the partial oxypropylation of cellulose fibers. 2. Effect of catalyst on the mechanical and dynamic mechanical properties

This work describes the partial oxypropylation of filter paper cellulose fibers, employing two different basic catalyst, viz., potassium hydroxide and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, to activate the hydroxyl groups of the polysaccharide and thus provide the anionic initiation sites for the ""grafting-from"" polymerization of propylene oxide. The success of this chemical modification was assessed by FTIR spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis and contact angle measurements. The study of the role of the catalyst employed on the extent of the modification and on the mechanical properties of the ensuing composites, after hot pressing, showed that both the Bronsted and the Lewis base gave satisfactory results, without any marked difference.

Extrusion and characterization of functionalized cellulose whiskers reinforced polyethylene nanocomposites

The surface of ramie cellulose whiskers has been chemically modified by grafting organic acid chlorides presenting different lengths of the aliphatic chain by an esterification reaction. The occurrence of the chemical modification was evaluated by FTIR and X-ray photoelectron spectroscopies, elemental analysis and contact angle measurements. The crystallinity of the particles was not altered by the chain grafting, but it was shown that covalently grafted chains were able to crystallize at the cellulose surface when using C18. Both unmodified and functionalized nanoparticles were extruded with low density polyethylene to prepare nanocomposite materials. The homogeneity of the ensuing nanocomposites was found to increase with the length of the grafted chains. The thermomechanical properties of processed nanocomposites were studied by differential scanning calorimetry (DSC), dynamical mechanical analysis (DMA) and tensile tests. A significant improvement in terms of elongation at break was observed when sufficiently long chains were grafted on the surface of the nanoparticles. It was ascribed to improved dispersion of the nanoparticles within the LDPE matrix. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Preparação de sílica organofuncionalizada à base de zircônia e estudos de adsorção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e pesticidas organoclorados

O trabalho realizado conjuga informações de preparação e caracterização de materiais à base de sílica, com avaliação de possível aplicação potencial na área de química analítica ambiental. As sílicas organofuncionalizadas foram preparadas segundo 2 métodos: grafting e sol-gel. Os 4 sólidos obtidos por grafting diferem essencialmente na natureza da esfera de coordenação em torno do centro metálico (átomo de zircônio), enquanto que os 2 sólidos obtidos pelo processo sol-gel são sólidos híbridos, contendo ligantes indenil, grupos silanóis e etóxidos na superfície, diferindo entre si pela presença de centro metálico. Os teores de metal, determinados por RBS, nas sílicas organofuncionalizadas ficaram em torno de 0,3 % para os sólidos preparados por grafting e 4,5 %,no caso, do sólido preparado por sol-gel. A análise por DRIFTS confirmou a presença dos ligantes orgânicos e, ainda, grupos silanóis residuais nos adsorventes preparados por grafting. A capacidade de adsorção das sílicas organofuncionalizadas foi avaliada frente a duas famílias de compostos: HPAs e pesticidas organoclorados. A identificação e quantificação dos HPAs foi conduzida através de cromatografia gasosa com detector seletivo de massas. Os resultados da capacidade de adsorção para os 16 HPAs prioritários não foram quantitativamente considerados satisfatórios, em parte devido à dificuldade de solubilidade em água. A determinação quantitativa da eficiência dos adsorventes sólidos, na pré-concentração/extração dos pesticidas organoclorados, foi realizada através da cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. Os resultados de recuperação, para os compostos organoclorados: heptacloro epóxido, dieldrin e endrin foram considerados satisfatórios e em concordância com valores encontrados com o adsorvente comercial LC-18. O lindano apresentou boa recuperação especificadamente nos adsorventes preparados por sol-gel. De uma forma geral, os resultados indicam a possibilidade de utilização futura dos adsorventes sólidos preparados em protocolos de pré-concentração/extração de organoclorados a nível de traços.

Associação de variáveis histopatológicas de biópsias endomiocárdicas pré e pós cirúrgicas com os resultados clínicos de pacientes com disfunção ventricular esquerda grave submetidos à revascularização do miocárdio

Introdução: A cirurgia de revascularização do miocárdio em pacientes com disfunção ventricular esquerda grave, criteriosamente selecionados, pode levar a um incremento na fração de ejeção e/ou melhora da classe functional da New York Heart Association (NYHA) de insuficiência cardíaca. Neste estudo, buscamos variáveis histopatológicas que pudessem estar associadas com a melhora da fração de ejeção ventricular esquerda e/ou melhora na classe funcional de insuficiência cardíaca seis meses após a cirurgia. Métodos: Vinte e quatro pacientes com indicação de cirurgia de revascularização do miocárdio, fração de ejeção ventricular esquerda < 35%, classe funcional de insuficiência cardíaca variando de NYHA II a IV e idade média de 59±9 anos, foram selecionados. Foram realizadas biópsias endomiocárdicas no transoperatório e repetidas seis meses depois através de punção venosa. Extensão de fibrose (% da área do miocárdio do espécime avaliado), miocitólise (número de células encontradas com miocitólise por campo) e hipertrofia da fibra miocárdica (medida através do menor diâmetro celular) foram quantificados utilizando um sistema analizador de imagem (Leica - Image Analysis System). As medidas de fração de ejeção, por ventriculografia radioisotópica, e avaliação da classe funcional de insuficiência cardíaca (NYHA), também foram repetidas após seis meses. Resultados: Dos 24 pacientes inicialmente selecionados, sete foram a óbito antes dos seis meses e um recusou-se a repetir a segunda biópsia. Houve uma melhora significativa na classe funcional NYHA de insuficiência cardíaca nos sobreviventes seis meses após a cirurgia (2,8±0,7 vs. 1,7±0,6; p<0,001), enquanto que a fração de ejeção ventricular esquerda não se alterou (25±6% vs. 26±10%; p = NS). O grau de hipertrofia da fibra muscular permaneceu estável entre o pré e o pós operatório (21 ± 4 vs.22 ± 4μm), porém a extensão de fibrose (8±8 vs. 21±15% de área) e a quantidade de células apresentando miocitólise (9±11 vs. 21±15%/células) aumentaram. significativamente. Uma composição de escore histológico, combinando as três variáveis histopatológicas, indicando um menor grau de remodelamento no pré operatório, identificou um subgrupo de pacientes que apresentaram um incremento na fração de ejeção ventricular esquerda após a cirurgia de revascularização do miocárdio. Conclusão: Em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica e grave disfunção ventricular esquerda, a cirurgia de revascularização do miocárdio foi associada com um incremento na função ventricular em um subgrupo de pacientes que apresentavam, no pré operatório, um menor grau de remodelamento ventricular adverso, estimado pela composição de um escore histológico. Apesar da melhora na classe funcional de insuficiência cardíaca na maioria dos pacientes, e incremento na fração de ejeção ventricular esquerda em um subgrupo, alterações histológicas favoráveis, indicativos de reversão do remodelamento ventricular esquerdo, não devem ser esperados após a revascularização, ao menos num período de seis meses após a cirurgia.

A parturiente: um estudo psicológico

Este trabalho teve por objetivo identificar as vivências femininas no decorrer de seu primeiro parto normal. Pressupondo-se uma abordagem baseada nos ensinamentos fenomenológicos, foi planejada uma pesquisa exploratória de campo em que 30 puérperas de parto normal, poucas horas após terem dado à luz. As entrevistas seguiram o modelo metodológico da técnica de histórias de vida e, através destas, as puérperas contribuíram com um relato acerca de seu parto. Os relatos serviram para nos dar informes a respeito de quatro aspectos básicos acerca da parturiente no processar do seu parto normal: a) vivências físicas; b) vivências emocionais; c) significado da experiência e d) percepção da conduta médica. A experiência de gerar um filho para praticamente todas as mulheres entrevistadas mostrou-se altamente importante e plena de gratificações. Apenas um pequeno número de mulheres apresentou considerações negativas à chegada da criança.

Sensores em fibra óptica para monitorização ambiental

Fruto da crescente preocupação face à bioacumulação e bioconcentração de poluentes e conscientização dos efeitos do aquecimento global, nos últimos anos têm sido adoptadas inúmeras acções e medidas que visam o controlo de parâmetros indicadores da qualidade do meio, a detecção de substâncias potencialmente perigosas e a promoção/utilização de energias alternativas não poluentes. Neste âmbito, a monitorização em tempo real revela-se fundamental para a análise contínua do equilíbrio dos ecossistemas. Neste contexto, os sensores de fibra óptica, mais concretamente os sensores químicos em fibra óptica possuem um conjunto de características, como por exemplo a miniaturização, baixo custo, versatilidade, biocompatibilidade, capacidade de monitorização remota, que representam uma alternativa tecnológica e economicamente viável. Por outro lado, a utilização de redes de difracção em sensores de fibra óptica, é em adição uma mais-valia para este tipo de sistemas, as redes de período longo pela sua sensibilidade intrínseca ao índice de refracção, e as redes de Bragg pela sua facilidade de interrogação e facilidade de multiplexagem. A presente dissertação tem por objectivo o estudo, desenvolvimento e análise de sensores em fibra óptica para monitorização de espaços ambientais. O presente documento encontra-se organizado em cinco capítulos. O capítulo 1 faz um enquadramento dos sensores de fibra óptica para monitorização ambiental dando relevo aos sensores químicos em fibra óptica. No capítulo 2 expõe-se o conjunto de conceitos necessários para a compreensão do trabalho. A começar pelas redes de difracção em fibra óptica e a suas potencialidades como elementos sensores. Algumas configurações foram detalhadas assim como alguns princípios para interrogação das mesmas. A medição multi-parâmetro e o fabrico de membranas de sensibilidade selectiva são também abordados. O Capitulo 3 refere a primeira configuração desenvolvida, trata-se de um sensor interferométrico baseado numa cavidade Fabry-Pérot, constituído por uma rede de Bragg e a reflectividade da ponta da fibra. O objectivo do sensor é a monitorização do ácido acético e outras espécies carboxílicas em bioreactores. Para tornar a configuração sensível ao ácido foi aplicado um revestimento de Silane-PVP à extremidade da fibra. A configuração sensora demonstrada aufere de características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, não utilização de indicadores, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capítulo 4 apresenta a segunda configuração desenvolvida que tem por objectivo a medição simultânea de salinidade e temperatura. A medição de salinidade é baseada no índice de refracção. Trata-se de um sensor de intensidade auto-referenciado, baseado em três redes de difracção. Uma rede de período longo sensível ao índice de refracção e temperatura e duas redes de Bragg, para interrogação da da rede de período longo e compensação de temperatura. Para discriminação dos parâmetros de interesse foi utilizado o método matricial. A configuração exposta exibe características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, discriminação de índice de refracção e temperatura, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capitulo 5 contém as conclusões e comentários finais ao trabalho. No final da tese seguem-se os anexos, onde se encontram as publicações e comunicações resultantes do trabalho realizado.

Synthesis and characterization of hybrids derived from vermiculite chloropropyl and aliphatic diamines

ALVES, Ana Paula de Melo et al. Synthesis and characterization of hybrids derived from vermiculite chloropropyl and aliphatic diamines. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v.87, n. 3, p.771–774, 2007.

Novos monômeros obtidos a partir do metacrilato de glicidila, bisfenol A e 4, 4 isopropilidenodicicloexanol : síntese, caracterização estrutural e propriedades de compósitos para utilização em resinas de restauração dental

Nowadays, composite resins are the direct restorative materials more important in dental clinical performance, due to their versatility and aesthetic excellence. Bis-GMA (2,2-bis[4(2-hydroxy-3-metacryloxypropoxy)phenil]propane) is the base monomer more frequently used in restorative composite resins. However, this monomer presents some disadvantages, such as high viscosity and two aromatic rings in its structure that can promote allergic reactions to the humans. In this work, the main purpose was to synthesize new monomers from glycidyl methacrylate to use in dental restorative materials. Structural characterization of the monomers was carried out through FTIR and NMR 1H, and eight composites were produced from the new monomers, by addition of silane-treated alumino silicate particles (inorganic filler) and a photocuring system (camphorquinone and ethyl 4-dimethylaminebenzoate). The composites were analyzed by environmental scanning electronic microscopy and the water sorption and solubility, compressive strength and elastic modulus were determined. A commercial composite resin [Z100 (3M)] was used to comparison effect. The new composites presented general characteristics similar to the commercial ones; however, they didn t present the properties expected. This behavior was attributed to the lower degree of monomer reaction and to the granulometry and size distribution of the mineral filler in the polymeric matrix