Smart macroporous structures for the purification of viral particles

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Engineered structures for the profiling and enrichment of the phosphoproteome

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Bioengenharia (MIT-Portugal)

Development of novel benzimidazole- based COX Inhibitors new synthetic strategies and screening of heterocyclic structures

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química, especialidade Química Orgânica

Design and characterization of Chitin- Glucan polymeric structures for wound dressing materials

The main objective of this work was the development of polymeric structures, gel and films, generated from the dissolution of the Chitin-Glucan Complex (CGC) in biocompatible ionic liquids for biomedical applications. Similar as chitin, CGC is only soluble in some special solvents which are toxic and corrosive. Due to this fact and the urgent development of biomedical applications, the need to use biocompatible ionic liquids to dissolve the CGC is indispensable. For the dissolution of CGC, the biocompatible ionic liquid used was Choline acetate. Two different CGC’s, KiOnutrime from KitoZyme and biologically produced CGC from Faculdade de Ciencias e Tecnologia (FCT) - Universidade Nova de Lisboa, were characterized in order to develop biocompatible wound dressing materials. The similar result is shown in term of the ratio of chitin:glucan, which is 1:1.72 for CGC-FCT and 1:1.69 for CGC-Commercial. For the analysis of metal element content, water and inorganic salts content and protein content, both polymers showed some discrepancies, where the content in CGC-FCT is always higher compared to the commercial one. The different characterization results between CGC-FCT and CGC-Commercial could be addressed to differences in the purification method, and the difference of its original strain yeast, whereas CGC-FCT is derived from P.pastoris and the commercial CGC is from A.niger. This work also investigated the effect of biopolymers, temperature dissolution, non-solvent composition on the characteristics of generated polymeric structure with biocompatible ionic liquid. The films were prepared by casting a polymer mixture, immersion in a non-solvent, followed by drying at ambient temperature. Three different non-solvents were tested in phase inversion method, i.e. water, methanol, and glycerol. The results indicate that the composition of non-solvent in the coagulation bath has great influence in generated polymeric structure. Water was found to be the best coagulant for producing a CGC polymeric film structure. The characterizations that have been done include the analysis of viscosity and viscoelasticity measurement, as well as sugar composition in the membrane and total sugar that was released during the phase inversion method. The rheology test showed that both polymer mixtures exhibit a non- Newtonian shear thinning behaviour. Where the viscosity and viscoelasticity test reveal that CGCFCT mixture has a typical behaviour of a viscous solution with entangled polymer chains and CGCCommercial mixture has true gel behaviour. The experimental results show us that the generated CGC solution from choline acetate could be used to develop both polymeric film structure and gel. The generated structures are thermally stable at 100° C, and are hydrophilic. The produced films have dense structure and mechanical stabilities against puncture up to 60 kPa.

Detection of Mycobacterium leprae infection in wild nine-banded armadillos (Dasypus novemcinctus) using the rapid ML Flow test

Mycobaterium leprae infection was investigated in armadillos from the State of Espírito Santo, Brazil. The ML Flow test was performed on 37 nine-banded armadillos and positive results were found in 11 (29.7%). The ML Flow test may be used to identify possible sources of Mycobaterium leprae among wild armadillos.

Comportamento dos testes sorológicos ML Flow e ELISA (PGL-I) em áreas endêmica e não endêmica de hanseníase

O ML Flow e o ELISA PGL-I são testes sorológicos que detectam anticorpos IgM contra o glicolipídio fenólico I específico do Mycobacterium leprae. Para avaliar o comportamento destes testes em áreas endêmica e não endêmica para hanseníase foram estudados 351 voluntários no Brasil e no Chile, incluindo pacientes com hanseníase, controles sadios, portadores de outras doenças infecciosas, não infecciosas e dermatoses que fazem diagnóstico diferencial com hanseníase. O ponto de corte do ELISA foi estabelecido pelo método da Curva ROC (> 0,157). Em área endêmica, o ML Flow apresentou resultados positivos em 70% dos pacientes com hanseníase; o ELISA foi positivo em 53,3%. Em área não endêmica, o ML Flow foi negativo em todos os voluntários testados; o ELISA foi positivo em 4 voluntários. O ML Flow é um ensaio mais rápido, facilmente aplicável e, portanto, mais adequado para ser utilizado na Atenção Básica; o ELISA necessita, alem de uma infra-estrutura de laboratório adequada, pessoal treinado e especializado em sua execução.

Associação do teste sorológico ML Flow com a baciloscopia

Realizou-se estudo descritivo e exploratório relacionando as covariáveis aos resultados do teste sorológico ML Flow e baciloscopia. Foram estudados 60 casos novos de hanseníase diagnosticados no Centro de Referência em Dermatologia Sanitária. Para a baciloscopia, foi utilizada a coleta de esfregaço dérmico em quatro sítios, sendo o resultado expresso pelo índice bacilocópico. O ML Flow foi registrado de modo qualitativo e semi-quantitativo. Para o estudo da concordância, foi utilizado o índice de Kappa e, para sua interpretação, os critérios de Landis e Koch. Para análise estatística foram realizados a regressão logística e o teste de Kruskal-Wallis. O ML Flow mostrou forte associação com a baciloscopia, observou-se que o aumento gradativo do índice baciloscópico foi acompanhado pelo aumento semi-quantitativo dos níveis de anticorpos medidos pelo ML Flow, tendo sido positivo em 100% dos casos com baciloscopia positiva. Os resultados deste estudo evidenciaram que o ML Flow, por estar fortemente correlacionado à bacilocopia, poderá tornar-se um valioso instrumento auxiliar na classificação e alocação dos pacientes para fins de tratamento.

A influência do teste sorológico ML Flow na classificação da hanseníase

Estudo descritivo e exploratório correlacionando o ML Flow, a baciloscopia e a classificação em paucibacilar (PB) e multibacilar (MB), envolveu 1.041 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais, de outubro de 2002 a março de 2004. A concordância entre o ML Flow e a classificação pelo número de lesões cutâneas e a baciloscopia foi moderada (Kappa:0,51 e 0,48, respectivamente) e, substancial (Kappa:0,77) com a classificação final. De janeiro de 2000 a março de 2004, a proporção de casos novos MB no Estado, passou de 78,1 para 65,8%. A queda no percentual de MB foi maior nos serviços participantes da pesquisa ML Flow (73,1 para 53,3%). A diferença de PB e MB nos serviços participantes e não participantes, de janeiro a março de 2004, foi estatisticamente significativa, indicando implicação direta e benéfica no tratamento e no controle da endemia em Minas Gerais.

Fatores de risco para a soropositividade do ML Flow em pacientes com hanseníase

O diagnóstico precoce da hanseníase, a correta classificação e o estudo dos fatores de risco relacionados à soropositividade, tornam-se importantes para o tratamento do doente e controle da endemia, especialmente, quando a responsabilidade pelo atendimento desses pacientes está sendo absorvida pelos serviços de atenção básica. Estudo descritivo e exploratório utilizando regressão logística avaliou a associação das variáveis: sexo, idade, modo de detecção, número de lesões cutâneas e de nervos acometidos, grau de incapacidade, baciloscopia, com o resultado do teste sorológico ML Flow, em 1.072 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais. A soropositividade (50,7%) estava estatisticamente associada aos pacientes com 15 anos ou mais de idade (OR:2,6), mais de cinco lesões cutâneas (OR:7,5), mais de um nervo acometido (OR:2,4) e com baciloscopia positiva (OR:5,5 para IB<2 e OR:191,2 para IB>2), colaborando, assim, com a classificação e o tratamento adequados dos doentes.

Sorologia rápida para hanseníase (teste ML Flow) em pacientes dimorfos classificados como paucibacilares pelo número de lesões cutâneas: uma ferramenta útil

A hanseníase ainda é doença endêmica no Brasil, com cerca de 40.000 novos casos por ano. Devido à dificuldade na realização de exames laboratoriais em campo, classifica-se a forma clínica contando-se lesões, o que pode causar subdiagnóstico de casos multibacilares e falha terapêutica. Para avaliar uma nova ferramenta para diagnóstico de hanseníase multibacilar, o teste ML Flow, foi realizado em 21/77 (27,3%) pacientes com hanseníase dimorfa (6 DV e 15 DT) não tratados, com até cinco lesões de pele, avaliados de acordo com a classificação de Ridley & Jopling (R&J). O teste ML Flow foi positivo em 14/21 (66,6%) pacientes (4 DV e 10 DT); em 7/21 (33,3%) pacientes (5 DT e 2 DV) o resultado foi negativo. A classificação da hanseníase baseada somente na contagem de lesões pode falhar em diagnosticar casos MB. O ML Flow é ferramenta útil no diagnóstico de hanseníase dimorfa com até cinco lesões cutâneas.

Soroprevalência do teste ML Flow em contatos de hanseníase de Minas Gerais

A hanseníase é um problema de saúde pública no Brasil. As ações de controle estão baseadas no diagnóstico e tratamento dos indivíduos doentes e na vigilância de seus contatos. Os testes sorológicos permitem identificar, entre os contatos, aqueles com maior risco de desenvolver hanseníase. O ML Flow foi utilizado em 2.840 contatos intradomiciliares de casos novos de hanseníase, diagnosticados entre outubro de 2002 e março de 2004, em Minas Gerais. O ML Flow foi positivo em 20,5% dos contatos de hanseníase, sendo maior nos contatos do sexo masculino (22,4%), nos maiores de 15 anos (21,7%), nos contatos de doentes multibacilares (23,9%). A chance de um contato ser soropositivo foi maior se convivia com caso multibacilar (OR=1,75), idade superior a 15 anos (OR=1,38) e sexo masculino (OR=1,25). O acompanhamento desses contatos permitirá, no futuro, avaliar o risco que a soropositividade representa no desenvolvimento de hanseníase.

Fatores associados à soropositividade do teste ML Flow em pacientes e contatos de pacientes com hanseníase menores de 18 anos

Estudo transversal em menores de 18 anos, sendo 115 casos novos de hanseníase e 1.011 contatos intradomiciliares. Determinaram-se as proporções da soropositividade do ML Flow e fatores associados ao teste positivo. Observou-se soropositividade em 21,7% dos pacientes e 19,7% dos contatos. Nos pacientes, a regressão logística indicou associação com baciloscopia positiva e número de lesões cutâneas maior que cinco. A análise por árvore de decisão mostrou associação com baciloscopia, classificação de Madri, número de nervos acometidos e idade. Nos contatos, as duas análises indicaram as mesmas associações: classificação do caso-índice, idade e tipo de serviço de saúde. As variáveis que explicaram melhor a soropositividade, em menores de 18 anos, são aquelas associadas à maior carga bacilar. Assim, o teste ML Flow poderia ser utilizado também na infância para ajudar na correta classificação dos pacientes para tratamento e na identificação dos contatos com maior risco de desenvolver hanseníase.

Uso do teste ML Flow em escolares diagnosticados com hanseníase no município de Paracatu, Minas Gerais

A detecção da hanseníase no município de Paracatu é elevada em menores de quinze anos, abrangendo cerca de 6,8/10.000 hab. em 2003 e é classificada como hiperendêmica. O estudo objetiva analisar a aplicação do teste sorológico do PGL-1 (ML Flow) em 56 de 68 pacientes escolares da rede pública, diagnosticados com hanseníase através da busca ativa de casos no município de Paracatu - MG (2004 a 2006), sendo 71%, paucibacilares. Cerca de 85,2% dos pacientes residiam na área urbana, 55,8% eram do sexo feminino e a doença predominava no grupo de 10 a 14 anos (IC95%:0,49-0,89%) e χ²=7,376, sendo que 15 (26,7%) com resultado do ML Flow positivo. Cinco pacientes tinham incapacidades do Grau 1, da forma clínica Dimorfa (40% ML Flow positivo). O percentual de casos de hanseníase entre os contatos intradomiciliares foi de 46,4%, sendo que 44,9% deles com resultado do teste do ML Flow positivo. O estudo sugere incorporar o teste ML Flow nos serviços de saúde, uma vez que o mesmo auxilia na classificação operacional da doença, controle de contatos intradomiciliares com resultado do teste positivo, visando à detecção precoce dos casos suspeitos de hanseníase.

Hydroxyapatite porous structures for bone tissue engineering

Esta dissertação teve como objetivo o desenvolvimento de espumas porosas de hidroxiapatite (HA) baseadas em réplicas invertidas de cristais coloidais (ICC) para substituição óssea. Um ICC é uma estrutura tridimensional de elevada porosidade que apresenta uma rede interconectada de poros com elevada uniformidade de tamanhos. Este tipo de arquitetura possibilita uma proliferação celular homogénea e superiores propriedades mecânicas quando comparada com espumas de geometria não uniforme. O cristal coloidal (CC) - o molde da espuma - foi criado por empacotamento de microesferas de poliestireno (270 μm) produzidas por microfluídica e posterior tratamento térmico. O molde foi impregnado com um gel de hidroxiapatite produzido via sol-gel utilizando pentóxido de fósforo e nitrato de cálcio tetrahidratado como percursores de fósforo e cálcio, respectivamente. A espuma cerâmica foi obtida num único passo depois de um tratamento térmico a 1100oC que permitiu a solidificação do gel e a remoção do CC. A análise por espetroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios-X (XRD) revelou uma hidroxiapatite carbonatada tipo A com presença de fosfatos tricálcicos. As propriedades mecânicas foram avaliadas por testes de compressão. A biocompatibilidade in vitro foi demonstrada através de testes de adesão e proliferação celular de osteoblastos.