How Can Nanotechnology Help to Repair the Body? Advances in Cardiac, Skin, Bone, Cartilage and Nerve Tissue Regeneration

Nanotechnologists have become involved in regenerative medicine via creation of biomaterials and nanostructures with potential clinical implications. Their aim is to develop systems that can mimic, reinforce or even create in vivo tissue repair strategies. In fact, in the last decade, important advances in the field of tissue engineering, cell therapy and cell delivery have already been achieved. In this review, we will delve into the latest research advances and discuss whether cell and/or tissue repair devices are a possibility. Focusing on the application of nanotechnology in tissue engineering research, this review highlights recent advances in the application of nano-engineered scaffolds designed to replace or restore the followed tissues: (i) skin; (ii) cartilage; (iii) bone; (iv) nerve; and (v) cardiac.

Síntesi de nous catecols amb aplicació en materials adhesius bioinspirats

En el nostre grup de recerca i en col·laboració amb el doctor Daniel Ruiz-Molina del Centre d’Investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) d’aquest campus universitari, hem iniciat un projecte que es planteja aconseguir biomimetitzar certes proteïnes adhesives de mol·luscs, l’adherència de les quals es deu a la presència de la funcionalitat catecol. L’objectiu és poder desenvolupar nous materials adhesius basats en aquesta funcionalitat, per tant, és necessari posar a punt protocols sintètics per a l’obtenció de compostos tipus catecol convenientment substituïts. Concretament, en el present treball s’ha aconseguit la síntesi del nou catecol 10, que incorpora en la seva estructura una cadena alquílica acabada en la funcionalitat tiol, amb la finalitat de desenvolupar, més endavant, superfícies o nanopartícules d’or adhesives. En el transcurs d’aquest treball s’ha sintetitzat 4-(6’-mercaptohexil)catecol 10 en una síntesi de tipus convergent l’etapa clau de la qual és una reacció de Wittig entre la sal de fosfoni 11 i l’aldehid 20. La síntesi desenvolupada consta de 9 etapes i s’ha obtingut un rendiment global del 2%.

Nanopartícules metàl·liques estabilitzades en materials híbrids orgànico-inorgànics. Aplicacions en catàlisi

En el present treball de recerca s’ha reproduït la síntesi de nanopartícules de Rh i Ru estabilitzades en el material híbrid orgànico-inorgànic altament fluorat i s’han realitzat estudis de l’activitat catalítica en les reaccions d’hidrogenacions d’arens i hidròlisi de nitrils respectivament. S’han sintetitzat per primera vegada nanopartícules d’Ir i Os estabilitzades per el material. S’ha assajat l’activitat catàlitica de les nanopartícules d’Ir en la reacció d’alquilació d’amines amb alcohols i la de les nanopartícules d’Os en l’oxidació aeròbica de l’alcohol benzílic i de l’estirè. S’ha sintetitzat un nou monòmer, que mitjançant processos sol-gel ha donat lloc a diversos materials híbrids orgànico-inorgànics i s’han sintetitzat nanopartícules d’Au estabilitzades.

SLAM using an Imaging Sonar for Partially Structured Underwater Environments

In this paper we describe a system for underwater navigation with AUVs in partially structured environments, such as dams, ports or marine platforms. An imaging sonar is used to obtain information about the location of planar structures present in such environments. This information is incorporated into a feature-based SLAM algorithm in a two step process: (I) the full 360deg sonar scan is undistorted (to compensate for vehicle motion), thresholded and segmented to determine which measurements correspond to planar environment features and which should be ignored; and (2) SLAM proceeds once the data association is obtained: both the vehicle motion and the measurements whose correct association has been previously determined are incorporated in the SLAM algorithm. This two step delayed SLAM process allows to robustly determine the feature and vehicle locations in the presence of large amounts of spurious or unrelated measurements that might correspond to boats, rocks, etc. Preliminary experiments show the viability of the proposed approach

Chances and risks of nanomaterials for health and environment

Nanomaterials have properties that are often very different from normal materials made of the same substance, which can be used to create novel products with exciting properties. However, the health and environmental impact of these nanomaterials is also changed and their potential risk needs to be studied. There is evidence that some nanomaterials can pass through tissue barriers (including the blood-brain barrier) and cell membranes. This is interesting for medical applications, but it raises concerns about the impact of non-medical nanomaterials. Current research aims at better coordinating research efforts and at better communication between researchers and involved stakeholders. Many research labs and production sites currently follow strategies that were established for dealing with very toxic chemicals and powders, until future research in this field helps identify the appropriate level of protection. All these efforts will ultimately ensure a safe, healthy and environmental friendly production, use and disposal of nanomaterials.

Epiphyseal fracture of distal humerus in children, treated with bio-absorbable materials: one year follow-up

Introduction: The use of bioabsorbable materials for orthopaedic useand traumatic fracture fixation in children has been poorly investigatedin the litterature and the effects on growing bones seem contradictory.The aim of the study is to compare the clinical and radiological resultsand evolution between bioabsorbable and traditional K-Wires for thetreatment of elbow epiphyseal fractures in children.Method: From jan. 2008 to Dec. 2009 21 children with similar fracturesand age were separated in two groups according to the way of fracturefixation: bioabsorbable K-Wire group and traditional K-Wire group.Follow-up was done at 3, 6 and 12 month post-operatively. Range ofmotion and elbow stability were measured for all patients. Theradiological evolution of the two groups were compared in term ofconsolidation, ossous resorption and radiolucencies. The clinicalresults were compared according to the Mayo Elbow Peformancescore. Controlateral elbow is compared with injured elbow in the twogroups.Results: In the bioabsorbable K-wire group, there were 10 children,including 5 girles and 5 boys with an average age of 9.5 years, rangingfrom 5 to 14 years. They were 7 external condylar fractures and3 epitrochlear fractures. In the traditional K-Wire group there were11 children, 2 girls and 9 boys with an average age of 7.6 years,ranging from 4 to 14 years. There were 10 external condylar fracturesand 1 epitrochlear fracture. At first follow up. The Mayo ElbowPerformance score was 93.8 (85-100 )for the bioabsorbable K-Wiregroup and 95.5 (85-100) for the traditional K-Wire group. In twochildren from the bioabsorbable K-Wire group there were transitoryradiolucencies along the wire tract on the x-ray, without clinicalmanifestation of it.We didn't see any premature closure of growingcartilage.Discussion: There is no significant differencies in term of clinical andradiological outcome between the two groups. The use ofbioabsorbable pins seems to be a good alternative to removabletraditional materials, avoiding a second operation.

Adaptació i elaboració materials per a alumnat sord

A l'escola Joc de la Bola hi existeix una USEE que atent a alumnat sord des del curs 2007/08. Des dels seus inicis, els professionals de la USEE, juntament amb els tutors/es, han vist la necessitat d'adaptar i elaborar diferents materials, i així facilitar que aquest alumnat participi de les activitats de l'aula ordinària i del centre.

Synthesis of bone-like structured foams

Here we present a processing route to produce multi-structured ceramic foams based on the combination of particle-stabilized foams with polymeric sponges to produce positive and negative templating structures. Polyester sponges are infiltrated with freshly produced calcium aluminate alumina foams and upon sintering either positive templating structures are produced when wetting the sponges, or negative templating foams with a percolating pore network are obtained when completely filling the sponges. Additionally, by combining different layers of these particle-stabilized foam infiltrated sponges, various different structures can be produced, including sandwich structures, pore size gradients, and ceramic bone-like structures applying to different types of bone. The particle-stabilized foams used were in situ self-hardening calcium aluminate cement enriched alumina foams to obtain crack-free samples with pore interconnections and tailorable pore sizes.

Materials nanocomposits a partir de whiskers de cel•lulosa i matriu polimèrica de cautxú

De acuerdo con los objetivos generales del proyecto y plan de trabajo previsto, para esta anualidad, se obtuvieron fibras y microfibras de celulosa a partir de dos fuentes: celulosa vegetal de pino y eucalipto y celulosa bacterial. Las microfibrillas han sido utilizadas como material de refuerzo para la fabricación de materiales compuestos a partir de caucho natural, policaprolactona y polivinil alcohol. Las muestras se fabricaron mediante la técnica de "casting" en medio acuoso y temperatura ambiente. Las muestras fueron caracterizados en sus propiedades mecánicas, físicas y térmicas. Se observó que, en general, la adición de las microfibrillas de celulosa en las matrices poliméricas provoca una mejora sustancial en las propiedades mecánicas del material en comparación con el polímero sin reforzar. Los resultados pueden resumirse de la siguiente manera: 1.Fabricación de materiales compuestos a base de caucho natural y fibras de celulosa. Se obtuvieron fibras y nanofibras de celulosa que fueron modificadas químicamente y usadas como refuerzo en matriz de caucho. Los resultados mostraron mejora de propiedades mecánicas del material, principalmente en los materiales compuestos reforzados con nanofibras. 2. Obtención de whiskers de celulosa y su utilización como material de refuerzo en una matriz de policaprolactona. Se obtuvieron whiskers de celulosa a partir de pasta blanqueada. La adición en una matriz de policaprolactona produjo materiales compuestos con propiedades mecánicas superiores a la matriz, con buena dispersión de los whiskers. 3. Obtención de fibras de celulosa bacterial y nanofibras de celulosa, aislamiento y utilización sobre una matriz de polivinil alcohol. Se obtuvo celulosa bacterial a partir de la bacteria Gluconacetobacter xylinum. Además se fabricaron nanofibras de celulosa a partir eucalipto blanqueado. La celulosa bacterial como material de refuerzo no produjo importantes mejoras en las propiedades mecánicas de la matriz; en cambio se observaron mejoras destacables con la nanofibra como refuerzo.

Psychiatric Status across Body Mass Index in a Mediterranean Spanish Population.

BACKGROUND Mental and body weight disorders are among the major global health challenges, and their comorbidity may play an important role in treatment and prevention of both pathologies. A growing number of studies have examined the relationship between psychiatric status and body weight, but our knowledge is still limited. OBJECTIVE The present study aims to investigate the cross-sectional relationships of psychiatric status and body mass index (BMI) in Málaga, a Mediterranean city in the South of Spain. MATERIALS AND METHODS A total of 563 participants were recruited from those who came to his primary care physician, using a systematic random sampling, non-proportional stratified by BMI categories. Structured clinical interviews were used to assess current Axes-I and II mental disorders according to the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition, Text Revision (DSM-IV-TR). BMI was calculated as weight (Kg) divided by square of height in meters (m2). Logistic regression was used to investigate the association between BMI and the presence of any mental disorder. BMI was introduced in the models using restricted cubic splines. RESULTS We found that high BMI values were directly associated with mood and adjustment disorders, and low BMI values were directly associated with avoidant and dependent personality disorders (PDs). We observed an inverse relationship between low BMI values and cluster A PDs. There were not significant relationships between anxiety or substance-related disorders and BMI. CONCLUSION Psychiatric status and BMI are related in a Mediterranean Spanish population. A multidisciplinary approach to both pathologies becomes increasingly more necessary.

Estudi del comportament de materials nanoestructurats en el tractament d'aigües contaminades amb arsènic

El SPION (Super Paramagnetic Iron Oxide Nanoparticles) ha estat estudiat com un nou adsorbent per eliminar l’arsènic d’aigües contaminades. Les condicions òptimes de treball es van assolir per un pH de 3,6 i per concentracions inferiors als 100ppm. No es van trobar interferències significatives produïdes pels cations Cu, Ni i Zn en l’adsorció de l’As, sent el fosfat l’anió que més interfereix. Una esponja de cel·lulosa s’ha utilitzat com a suport del SPION, per disminuir les agregacions de les nanopartícules en suspensió i per proporcionar una material adequat per l’adsorció en continu, experiment amb columnes. Així, es va obtenir un augment de la capacitat d’adsorció del SPION per l’As(V), mentre que per l’As(III) continua sent baixa, per tant s’augmenta la selectivitat per l’As(V). Les interferències aniòniques afecten d’igual manera a l’adsorció de l’As(III) i l’As(V) quan l’adsorció és en continu o en discontinu. Els cations metàl·lics no interfereixen en l’adsorció de l’arsènic, a excepció del coure que és adsorbit i porta a la disminució de l’adsorció d’arsènic.

Disseny d’un muntatge experimental per les practiques de Resistència de materials

Degut a l’augment del nombre de classes i d’alumnes en l’Àrea de Mecànica de MedisContinus i Teoria d’Estructures (MMCTE), s’ha fet necessari la reestructuració i ocupació denous espais per la realització de les pràctiques de Resistència de materials.Per tal de realitzar les pràctiques al nou laboratori de Resistència de materials, calredissenyar les pràctiques referents a Allargaments longitudinals en bigues sotmeses acompressió i tracció simple i la referent a la Deformada d’una biga biarticulada amb voladís.El disseny de les noves pràctiques ha de complir les condicions exigides pel client. A més,els muntatges de cada pràctica han d’anar muntats sobre un pòrtic adquirit recientment perl’Àrea de Mecànica de Medis Continus i Teoria d’Estructures (MMCTE) que actuaran debancada. La pràctica relacionada amb Allargaments longitudinals en barres sotmeses a compressió itracció simple consta d’un muntatge experimental (Muntatge 1) i un guió de pràctiques perl’alumnat i professorat docent La pràctica relacionada amb la Deformada d’una biga biarticulada amb voladís consta d’unmuntatge experimental (Muntatge 2) i un guió de pràctiques per l’alumnat i professoratdocent. Les dos pràctiques permeten comparar els valors obtinguts experimentalment de cadamuntatge amb uns resultats teòrics i d’aquesta manera validar l’èxit de cada muntatge

Caracterització de la fibra Henequén per ser utilitzada com a reforç en materials compostos

La generació massiva de residus plàstics constitueix actualment un gravíssim problemamediambiental. Una de les estratègies desenvolupades per pal•liar-lo consisteix en el reciclatge delsresidus plàstics i la seva posterior utilització en diferents aplicacions en sectors com la construcció.La incorporació de reforços en el material reciclat millora les seves propietats mecàniques. Unpossible reforç són les fibres d'origen vegetal o biofibres, que, a més de millorar tècnicament elproducte, presenten avantatges econòmics i ambientals. Les biofibres són un bon competidor contrales fibres reforçants tradicionals com la fibra de vidre ja que presenten un baix cost, baixa densitat i,per tant, bones propietats específiques, menys equip de processament, alta suavitat,biodegradabilitat i són ecològicament sostenibles, ja que es produeixen a partir de recursos naturals.En aquest treball es fan servir fibres provinents de la pinya de Henequén. Aquestes fibres són unsubproducte del procés per a l’obtenció del licor de Henequén i es volen fer servir com a reforç enmaterials compostos.Ja s’han fet estudis sobre la fibra de Henequén que creix a Mèxic. Aquest projecte s’emmarca dinsuna col•laboració entre la Universitat de Girona i la Universitat Cubana de Holguin, per tal d’estudiarla fibra de Henequén que creix a Cuba

Lateral condyle fracture of the humerus in children treated with bioabsorbable materials.

The aim of this study was to compare clinical and radiological outcome of lateral condyle fracture of the elbow in children treated with bioabsorbable or metallic material. From January 2008 to December 2009, 16 children with similar fractures and ages were grouped according to the fixation material used. Children were seen at 3, 6, and 12 months and more than 4 years (mean 51.8 months) postoperatively. The clinical results were compared using the Mayo Elbow Performance Score (MEPS). Radiographic studies of the fractured and opposite elbow were assessed at last follow-up control. Twelve children had a sufficient followup and could be included in the study. Seven could be included in the traditional group and 5 in the bioabsorbable group. At 12 months, the MEPS was 100 for every child in both groups. Asymptomatic bony radiolucent visible tracks and heterotopic ossifications were noted in both groups. There were no significant differences in terms of clinical and radiological outcome between the two groups. The use of bioabsorbable pins or screws is a reasonable alternative to the traditional use of metallic materials for the treatment of lateral condyle fracture of the elbow in children.

Autoclau pel processament de materials compòsits

Disseny d’un autoclau pel processat de materials compòsits, seguint les especificacions de disseny següents: Diàmetre interior útil: 1500mm, Longitud interior útil 3500mm, Pressió de treball: 12 bars, Temperatura de treball: 250º. A més a més, el sistema ha de disposar en el seu interior de connexions per fer el buit i s’ha d’assegurar l’homogeneïtat tèrmica recirculant l’aire durant el procés