Stato dell'arte di scaffold ottenuti mediante tecnologie additive ed elettrofilatura per la rigenerazione del tessuto muscolo-scheletrico

Il sistema muscolo scheletrico è costituito dall’insieme di ossa, cartilagini e tessuti molli come muscoli, tendini e legamenti, che presentano una diversa struttura e differenti proprietà meccaniche tra loro. La sua principale funzione è quella di fornire supporto, forma e garantire il movimento fisiologico del corpo. Per questa ragione, il sistema muscolo scheletrico e continuamente sollecitato e di conseguenza molto soggetto a traumi o infortuni. Un’alternativa all’approccio chirurgico tradizionale è l’ingegneria tissutale che permette di creare scaffold in grado di promuovere la rigenerazione dei tessuti naturali. Negli ultimi decenni si è riscontrato un forte incremento dell’utilizzo della stampa 3D e dell’elettrofilatura come tecniche di fabbricazione di questi scaffold grazie ai loro diversi vantaggi. La stampa 3D presenta diversi benefici, tra cui la possibilità di creare costrutti personalizzati in grado di riprodurre similmente la geometria del tessuto nativo con efficienza dei costi e tempi di produzione ridotti rispetto alle tecniche tradizionali. Tuttavia, questa tecnica presenta ancora una limitata risoluzione sufficiente, ad esempio, per riprodurre la struttura e le proprietà del tessuto osseo, ma non idonea al raggiungimento della scala nanometrica, tipica dei tessuti fibrosi muscolo scheletrici. Al contrario, l’elettrofilatura è in grado di produrre fibre nanometriche che riescono a mimare la matrice extracellulare di questi tessuti. Tuttavia, si riscontrano ancora alcune difficoltà nel controllare la struttura tridimensionale e le proprietà meccaniche di questi scaffold nella scala micro e macrometrica. Lo scopo di questa tesi è quello di analizzare gli studi che utilizzano un approccio combinato tra stampa 3D ed elettrofilatura per la produzione di scaffold per la rigenerazione del tessuto muscolo scheletrico, definendo lo stato dell’arte dei vari processi di produzione e le possibili prospettive future.

Caratterizzazione meccanica ad alta temperatura dell'acciaio inossidabile AISI 316L prodotto con processo additivo

Analisi meccanica e microstrutturale a temperatura ambiente e alta temperatura (400 °C) dell'acciaio inossidabile AISI 316L prodotto tramite additive manufacturing (Laser Powder Bed Fusion) e rivestito con un sistema multistrato composto da nichelatura al fosforo e diamond like carbon. Il materiale è stato testato meccanicamente tramite prove di trazione, fatica a basso numero di cicli e durezza. Queste hanno dimostrato come il rivestimento non modifica significativamente le proprietà a trazione del materiale (sia a 20°C che a 400 °C) mentre allunga notevolmente la vita a fatica del provino a temperatura ambiente. Le analisi di durezza hanno evidenziato il diverso comportamento del rivestimento a temperatura ambiente e a 400 °C in quanto, alla temperatura di 300 °C, subisce una ricristallizzazione che ne determina un indurimento. L'analisi microstrutturale ha previsto l'osservazione del materiale al microscopio ottico ed elettronico a scansione FEG-SEM, la quale ha permesso di identificare i melt pool, grani colonnari e struttura cellulare che compongono il materiale. La struttura cellulare scompare a 400 °C mentre i melt pool ed i grani colonnari restano invariati. Oltre a queste analisi sono state svolte anche delle osservazioni per quanto riguarda le superfici di frattura del materiale le quali hanno mostrato una tipologia di frattura duttile nei provini di trazione mentre i campioni a fatica presentano una tipica frattura a fatica, ovvero che comprende un innesco, una zona di propagazione della cricca ed una zona di rottura di schianto. I campioni rivestiti presentavano l'innesco nella zona interfacciale tra substrato e rivestimento a causa delle tensioni residue, nonostante l'adesione del rivestimento con l'acciaio fosse ottimale.

Mappatura della potenza degli echi del radar MARSIS per l'identificazione della presenza di ghiaccio nel terreno marziano

La superficie marziana è stata analizzata per decenni con immagini e tecniche spettroscopiche, sensibili alle proprietà dei primi millimetri e micrometri del terreno. Le zone sotto la superficie sono state studiate solo indirettamente fino al 2001, quando venne sviluppata la missione Mars Odyssey. Successivamente, è stato lanciato il Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosfere Sounding (MARSIS) a bordo di Mars Express, con l'obiettivo di ricercare ghiaccio e acqua sul pianeta rosso. In questo lavoro è stata mappata la potenza degli echi raccolti da MARSIS, ottenuti ad una frequenza di 4.0 MHz, ispirandosi al lavoro descritto in Mouginot et al. (2010). I valori utilizzati sono stati selezionati tenendo conto degli effetti dell'attenuazione del segnale da parte della ionosfera e della rugosità della superficie. Dalle mappe degli echi, risultanti dall'analisi, si è potuta ricavare la costante dielettrica dello strato sotto la superficie. I dati sono stati normalizzati con una simulazione dei segnali di MARSIS, ottenuta a partire dalla topografia del Marsis Orbiter Laser Altimeter (MOLA). Si osserva che le proprietà dielettriche variano con la latitudine, con valori alti tra 20° e 40° e più bassi ai poli e all'equatore. Le tre zone di maggiore interesse, ovvero le due calotte polari e la Formazione Medusae Fossae, appaiono in blu nella Fig. 4.5. Ciò suggerisce che siano costituite da materiali con una costante dielettrica compresa tra 2 e 4, tipica del ghiaccio. Si pensa, però, che esse possiedano diverse quantità di impurità.

Fome zero, obesidade 50%, uma realidade assustadora

Estudos realizados no Brasil apontam que aproximadamente 8% dos indivíduos são obesos (IMC >30) e 40% estão acima do peso ideal (IMC >25). Algumas patologias são diretamente potencializadas pela co-existência do quadro de obesidade. Foi realizada uma revisão comentada da bibliografia, que consistiu de resumo crítico da literatura centrada na prevalência de obesidade/sobrepeso entre adultos e idosos portadores de Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS) e Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2). Foi analisada a prevalência de sobrepeso (IMC = 25kg/m2) e obesidade (IMC = 30kg/m2) na população portadora de HAS e DM2. No SCIELO foram encontrados 105 artigos, dos quais 95 atendiam inicialmente aos critérios de refinamento. A partir da leitura de títulos e resumos foram selecionados 15. A prevalência de sobrepeso obteve média de 47,6% e a de obesidade, média de 14,13% na população geral. Entre os hipertensos, a média foi de 38,5% e de 47,45% para sobrepeso e obesidade, respectivamente. Já nos diabéticos, a média de sobrepeso foi de 8,6% e a de obesidade de 16,88%. São então propostas medidas sócio-educativas a serem implantadas em uma unidade de atenção primária visando reverter a tendência do aumento da obesidade/sobrepeso na população geral e em especial entre hipertensos e diabéticos. Entre essas medidas, destacam-se os seguintes planos de ação: reunião com as equipes para traçar estratégias e objetivos; atividades educativas como o "Cartão de Ganho de Saúde" e a "Comida Saudável, Gostosa e Barata"; agregação de profissionais de diversas áreas da saúde e indivíduos-chave da comunidade.

Comportamento alimentar de crianças em idade pré-escolar e escolar na comunidade de Poço Gordo em Campos dos Goytacazes - RJ: o desafio de evitar o surgimento de doenças crônicas na fase adulta

No Brasil, nos últimos anos, há aumento da prevalência de sobrepeso e obesidade em adultos devido à má alimentação na infância e adolescência. Os hábitos alimentares do indivíduo são adquiridos durante a primeira infância, nessa fase, maus hábitos levam a problemas de saúde futuros, como doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, dentre outros. O ideal é manter uma variedade de alimentos à mão e permitir que o apetite de uma criança seja um bom guia da qualidade e quantidade de comida que ela deve ingerir. Todavia, isso somente funciona se os pais ou responsáveis limitarem o acesso das crianças a alimentos não-nutritivos. O ganho excessivo de peso é um dos problemas de saúde mais sérios da infância e da adolescência, crescendo acentuadamente e ocasionando agravantes físicos e psicossociais em uma futura população obesa e doente. A proposta de investigar a população infantil, em idade pré-escolar e escolar mostra a preocupação da realidade da saúde dessas crianças no que diz respeito aos maus hábitos alimentares e a futuros problemas, alertando para prevenção através de uma reeducação alimentar e ausência do sedentarismo, visto que estes dois fatores são fundamentais na contradição a uma vida saudável.