Acrylic bone cements modified with bioactive and biodegradable fillers

O cimento ósseo acrílico é o único material utilizado para a fixação de próteses em cirurgias ortopédicas, surgindo como uma alternativa às técnicas não cimentadas. Cerca de um milhão de pacientes são anualmente tratados para a substituição total da articulação do quadril e do joelho. Com a maior expectativa de vida da população e o aumento do número de cirurgias realizadas por ano espera-se que o uso do cimento ósseo aumente substancialmente. A fraca ligação do cimento ao osso é um problema comum que pode causar perda asséptica da prótese. Assim, torna-se necessário investir no desenvolvimento de cimentos ósseos alternativos que permitam promover maior estabilidade e melhor desempenho do implante. O principal objetivo desta tese foi desenvolver um cimento ósseo bioativo, capaz de ligar-se ao osso, com propriedades melhoradas relativamente aos sistemas convencionais. A preparação dos materiais foi realizada por dois processos diferentes, a polimerização por via térmica e a polimerização por via química. Inicialmente, utilizando o processo térmico, foram desenvolvidos compósitos de PMMA-co-EHA reforçados com vidro de sílica (CSi) e vidro de boro (CB) e comparados em termos do seu comportamento in vitro em meio acelular e celular. A formação de precipitados de fosfato de cálcio foi observada sobre a superfície de todos os compósitos indicando que estes materiais são potencialmente bioativos. Em relação à avaliação biológica o CSi demonstrou um efeito indutor da proliferação das células. As células apresentaram uma morfologia normal e alta taxa de crescimento quando comparadas com o padrão de cultura. Por outro lado ocorreu inibição da proliferação celular para o CB provavelmente devido à sua elevada taxa de degradação, levando a uma elevada concentraçao de iões de B e de Mg no meio de cultura. O efeito do vidro nos cimentos curados por via química, incorporando um activador de baixa toxicidade, também foi avaliado. Os resultados sugerem que as novas formulações podem diminuir o efeito exotérmico na cura do cimento e melhorar as propriedades mecânicas (flexão e compressão). Outro estudo conduzido neste trabalho explorou a possibilidade de incorporar ibuprofeno (fármaco anti-inflamatório) no cimento, dando origem a um material capaz de ser simultaneamente, bioativo e promotor da libertação controlada de fármacos. Neste contexto foi evidenciado que o desempenho do cimento desenvolvido pode contribuir para minimizar o processo inflamatório associado a uma cirurgia ortopédica. Finalmente, a fase sólida do cimento ósseo bioativo foi modificada por diferentes polímeros biodegradáveis. A adição deste enchimento deu origem a um cimento parcialmente biodegradável que pode permitir a formação de poros e o crescimento ósseo para o interior do cimento, resultando numa melhor fixação da prótese.

Nanocompósitos de PMMA/HA/grafeno para aplicações biomédicas

Os cimentos ósseos à base de PMMA para aplicações em artroplastia da anca apresentam como grande limitação o facto do seu constituinte principal ser um elemento bioinerte o que leva à falta de integração entre as interfaces cimento ósseo/tecido ósseo, comprometendo assim o desempenho mecânico da prótese ortopédica ao longo do tempo. Esta dissertação tem como objetivo principal a preparação de novas formulações de cimentos ósseos com a capacidade de estabelecer interações com os tecidos vivos circundantes. De modo a melhorar a bioatividade do sistema e facilitar a sua osseointegração, os cimentos ósseos comerciais foram reforçados com cargas significativas de HA. No entanto o recurso a elevadas cargas de HA (~60% m/m) no cimento ósseo promove debilidades do ponto de vista estrutural, levando a uma baixa resistência mecânica do material final. No sentido de ultrapassar esta limitação, foram inseridas nanoestruturas de carbono (GO ou CNTs) em baixas percentagens na matriz polimérica por forma a maximizar a sua performance mecânica através da perfeita integração de todos os componentes. A primeira fase deste trabalho consistiu no desenvolvimento de metodologias que permitissem a síntese de GO através da exfoliação química da grafite em solução aquosa. Os resultados obtidos demonstraram a obtenção de folhas de GO em larga escala e com número de camadas uniforme. A funcionalização orgânica superficial via ATRP do GO obtido, com cadeias de PMMA possibilitou o desenvolvimento de novos materiais nanocompósitos, no entanto alguns fatores de natureza tecnológica inviabilizaram o seu uso como agente de reforço na matriz idealizada. O desenvolvimento de novas formulações de cimentos ósseos consistiu numa matriz de PMMA/HA (1:2 (m/m)) reforçada com pequenas percentagens de GO ou CNTs (0,01, 0,1, 0,5 e 1,0% m/m). A síntese destes materiais nanocompósitos resultou da combinação de diversas técnicas: ultrassons, granulação por congelamento e liofilização. A análise estrutural dos nanocompósitos obtidos demonstrou a eficácia da metodologia desenvolvida na homogeneização de todos os elementos do sistema. Os estudos desenvolvidos após a conformação e caracterização estrutural dos novos materiais nanocompósitos permitiram verificar que as nanoestruturas de carbono apresentavam efeitos adversos na polimerização via radicalar do PMMA. A análise da fração orgânica permitiu verificar a presença de espécies oligoméricas o que reduziu significativamente o comportamento mecânico dos nanocompósitos. Através do estudo do aumento da concentração das espécies radicalares iniciais foi possível suplantar este problema e tirar o máximo rendimento dos agentes de reforço, tendo-se destacado os nanocompósitos reforçados com GO. A validação do ponto de vista mecânico das novas formulações de cimentos ósseos recaiu sobre o procedimento descrito na norma europeia ISO 5833 de 2002 – Implantes para cirurgia – cimentos acrílicos, tendo sido realizados os testes de compressão e de flexão. A avaliação biológica do comportamento dos cimentos ósseos assentou em duas abordagens complementares: estudos de mineralização em SBF e estudos de biocompatibilidade em meios celulares. Após a incubação das amostras em SBF ficou demonstrada a excelente capacidade para promoverem a integração de uma camada apatítica. Através de estudos celulares com Fibroblastos L929 e Osteoblastos Saos-2, nos quais foram avaliados a proliferação celular, viabilidade celular, espécies reativas de oxigénio, apoptose e morfologia celular, foi possível verificar bons níveis de biocompatibilidade para os materiais devolvidos.

Surface reactivity enhancement of silica-based glass-ceramic scaffolds

A paradigm shift is taking place from using transplanting tissue and synthetic implants to a tissue engineering approach that aims to regenerate damaged tissues by combining cells from the body with highly porous scaffold biomaterials, which act as templates, guiding the growth of new tissue. The central focus of this thesis was to produce porous glass and glass-ceramic scaffolds that exhibits a bioactive and biocompatible behaviour with specific surface reactivity in synthetic physiological fluids and cell-scaffold interactions, enhanced by composition and thermal treatments applied. Understanding the sintering behaviour and the interaction between the densification and crystallization processes of glass powders was essential for assessing the ideal sintering conditions for obtaining a glass scaffolds for tissue engineering applications. Our main goal was to carry out a comprehensive study of the bioactive glass sintering, identifying the powder size and sintering variables effect, for future design of sintered glass scaffolds with competent microstructures. The developed scaffolds prepared by the salt sintering method using a 3CaO.P2O5 - SiO2 - MgO glass system, with additions of Na2O with a salt, NaCl, exhibit high porosity, interconnectivity, pore size distribution and mechanical strength suitable for bone repair applications. The replacement of 6 % MgO by Na2O in the glass network allowed to tailor the dissolution rate and bioactivity of the glass scaffolds. Regarding the biological assessment, the incorporation of sodium to the composition resulted in an inibition cell response for small periods. Nevertheless it was demonstrated that for 21 days the cells response recovered and are similar for both glass compositions. The in vitro behaviour of the glass scaffolds was tested by introducing scaffolds to simulated body fluid for 21 days. Energy-dispersive Xray spectroscopy and SEM analyses proved the existence of CaP crystals for both compositions. Crystallization forming whitlockite was observed to affect the dissolution behaviour in simulated body fluid. By performing different heat treatments, it was possible to control the bioactivity and biocompatability of the glass scaffolds by means of a controlled crystallization. To recover and tune the bioactivity of the glass-ceramic with 82 % crystalline phase, different methods have been applied including functionalization using 3- aminopropyl-triethoxysilane (APTES). The glass ceramic modified surface exhibited an accelerated crystalline hydroxyapatite layer formation upon immersion in SBF after 21 days while the as prepared glass-ceramic had no detected formation of calcium phosphate up to 5 months. A sufficient mechanical support for bone tissue regeneration that biodegrade later at a tailorable rate was achievable with the glass–ceramic scaffold. Considering the biological assessment, scaffolds demonstrated an inductive effect on the proliferation of cells. The cells showed a normal morphology and high growth rate when compared to standard culture plates. This study opens up new possibilities for using 3CaO.P2O5–SiO2–MgO glass to manufacture various structures, while tailoring their bioactivity by controlling the content of the crystalline phase. Additionally, the in vitro behaviour of these structures suggests the high potential of these materials to be used in the field of tissue regeneration.

Formação dos enfermeiros em cuidados paliativos

Dissertação mest., Ciências da Educação, Universidade do Algarve, 2009

Perfil neuropsicológico em doentes com epilepsia do lobo temporal

A epilepsia do lobo temporal (ELT) é o tipo de epilepsia refractária mais comum nos adultos. O compromisso da memória verbal nos doentes com ELT à esquerda é relativamente consensual. No entanto, no que concerne a outras funções como é o caso da atenção, funções executivas, rendimento intelectual e linguagem, o consenso não é tão generalizado. Nesta investigação fomos estudar o perfil neuropsicológico dos défices cognitivos apresentados por doentes com epilepsia do lobo temporal e clarificar o impacto da cronicidade da doença na cognição. Para esta investigação analisámos retrospectivamente um grupo de 76 doentes com epilepsia refractária, 48 doentes com epilepsia do lobo temporal (23 com foco à direita e 25 com foco à esquerda) e 28 doentes com epilepsia extratemporal. Aplicámos uma bateria de provas utilizada no âmbito do programa da Cirurgia da Epilepsia do Hospital de Egas Moniz, em Lisboa. Os resultados mostram que a bateria aplicada apresenta consistência interna no âmbito da avaliação dos doentes com ELT. Encontrámos que os doentes com ELT à direita e à esquerda apresentam um padrão generalizado de défices, sobreponíveis aos apresentados pelos doentes com epilepsia extratemporal, o que pode ser indicador de compromisso noutras áreas cerebrais para além do hipocampo. Um achado que consideramos pertinente foi o facto da memória verbal com interferência (memória a longo termo) não mostrar alterações nos doentes com ELT tanto à direita como à esquerda, sugerindo que esta função não está comprometida na ELT. Os nossos resultados mostram ainda que os doentes com ELT lateralizada à esquerda apresentam maior compromisso cognitivo do que os doentes com lateralização à direita. Por último, para além do padrão generalizado de défices cognitivos, também conseguimos observar o impacto da doença ao nível das variáveis sócio-demográficas.

Toxicidade induzida pela digoxina na terapia da insuficiência cardíaca

Dissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Drug repurposing in the treatment of Melanoma Brain Metastasis

Dissertação de Mestrado, Biologia Molecular e Microbiana, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Produção científica em língua portuguesa: padrão de citação e avaliação dos indicadores de citação actuais de revistas biomédicas de língua portuguesa

Apesar da língua portuguesa ser utilizada por mais de 240 milhões de pessoas em todo o mundo, a sua presença no domínio das ciências biomédicas é mais fraca do que o expectável [1, 2]. A comunicação da ciência faz-se através da publicação em revistas científicas principalmente das que são indexadas em fontes secundárias (bases de dados científicas), pois esta será a forma destes periódicos ganharem visibilidade. As fontes secundárias têm um processo de selecção de revistas muito rigoroso e existem diversos viéses resultantes desse processo, nomeadamente geográficos e idiomáticos. De acordo com os critérios de seleção de revistas para indexação em bases de dados internacionais, um dos requisitos para a indexação de uma revista é o seu elevado número de citações. Estudos anteriores permitem perceber que revistas em português não têm grande visibilidade (não são indexadas), porque raramente são citadas, mas revistas em português raramente são citadas, porque não são visíveis (não são indexadas) [3-8]. Com este trabalho pretende-se compreender qual o padrão de citação atual de revistas biomédicas de língua portuguesa, tendo-se identificado alguns periódicos biomédicos, de origem brasileira e portuguesa, nas áreas da cirurgia, medicina clínica, enfermagem, ginecologia e obstetrícia e saúde pública. Assim apresentam-se já alguns resultados preliminares do estudo efetuado.

Timing and mode of delivery in twins : the ongoing controversy

Tese de doutoramento, Medicina (Ginecologia e Obstetrícia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

Colonoscopia virtual e DNA fecal : estudo de viabilidade como testes de rastreio do cancro colorretal

Tese de doutoramento, Cirurgia Geral (Medicina), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

The dynamics of fibroblasts/ECM in neonatal cardiac injury

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Intervenção nutricional numa população hospitalizada em função do risco e estado nutricional

Relatório de estágio de mestrado, Nutrição Clínica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015

Ocorrência circadiária de crises em doentes com epilepsia

Tese de mestrado, Ciências do Sono, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2016

Atitudes, práticas, barreiras e conhecimentos sobre a avaliação e controlo da dor : eficácia de uma intervenção estruturada a profissionais da saúde

Tese de mestrado, Ciências da Dor, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Caracterização da marcação imunohistoquímica da protein gene product 9.5 (PGP 9.5) em células astrocitárias

Tese de mestrado, Neurociências, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015