Caracterização da liga Ti-30Ta após tratamento biomimético associado à incorporação de antibiótico

Surface treatments have been used to modify the surface of titanium alloys. The purpose of this study is to evaluate the surface of Ti-30Ta alloy after biomimetic approach associated to antibiotic incorporation. The ingots were obtained in arc melting furnace, treated and cold-worked by swaging. The surface treatment was performed in two steps: biomimetic treatment and antibiotic incorporation. For biomimetic treatment, first an alkaline treatment (NaOH 1M at 60ºC) was performed, followed by heat treatment and immersion in SBFx5 (Simulated Body Fluid) for a period of 24 hours. In order to incorporate the antibiotic, samples were immersed in a solution formed by drugs plus SBFx5 for 48 hours. The sample surfaces were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The release of antibiotic from coated implants was measured in phosphate buffer saline at pH 7.4 by using UV/VIS spectrometry. Results have shown changes on the surface after incorporating the drug, which is gradually co-precipitated with the Ca-P crystals, forming a uniform and rough layer on the metal surface

Caracterização da liga Ti-15Zr visando aplicações biomédicas

With advances in health care, has been na increase of demand for material that could replace the functions of the human body parts, thus evolved biomedic prosthesis which today are responsible for the constant improvement of the quality of life. The Titanium alloys are widely used as implants due to its properties, like high mechanical resistance, biocompatibility and corrosion resistance, and the addition alloying elements like Zirconium, may improve some of those properties. Such properties are related to the microstructure and consequently to the type of processing performed. The purpose of this dissertation was to characterize the experimental alloy Ti15Zr after route of processsing and heat treatment in order to extend the knowledge about this alloy. The latter has been abtained by fusion of pure metals in a arc melting furnace with an inert argon atmosphere. The material has been homogenized in a tube furnace at 950ºC for 24h and cold worked by swaging, after that, bars with 10 mm of diameter were obtained by the process of rotary forging. The samples were solubilized at 900º C for 2 hours and quenched in water. After that, 4 samples were submitted to the aging, at 400º C, 450º C, 500º C and 550º C. The microstructure and phase analysis was done by optical microscopy and X-rays diffraction (XRD), the mechanical characterization was carried out by microhardness test and finally, evaluation of corrosion resistance of the alloy by electrochemical tests. The XRD and the optical microscopy made it possible to analyze that the heat treatment influenced the phase shifting from α to α', and probably affected the alloy hardness, at the first aged sample at 500º Chas been a sudden increase in the value of hardness, probably by appearance of omega phase, unwanted phase to the medical application duo to great fragility, and finally ... (Complete abstract click electronic access below)

Efeito do filme de carbono DLC aplicado por plasma como recobrimento em Polietileno de Ultra Densidade e Alto Peso Molecular (UHWPE) e planejamento virtual utilizando a técnica de elementos finitos em cirúrgias de próteses totais da ATM

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da quimioterapia com 5-Fluorouracil na osseointegração de implantes instalados em tíbias de ratos: avaliação biomecânica, microtomográfica, histomorfométrica, histoquímica e imunoistoquímica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização hidrogeoquímica, isotópica e diagenética do sistema aquífero Bauru no Estado de São Paulo

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Caracterização da liga Ti-30Ta após tratamento biomimético associado à incorporação de antibiótico

Surface treatments have been used to modify the surface of titanium alloys. The purpose of this study is to evaluate the surface of Ti-30Ta alloy after biomimetic approach associated to antibiotic incorporation. The ingots were obtained in arc melting furnace, treated and cold-worked by swaging. The surface treatment was performed in two steps: biomimetic treatment and antibiotic incorporation. For biomimetic treatment, first an alkaline treatment (NaOH 1M at 60ºC) was performed, followed by heat treatment and immersion in SBFx5 (Simulated Body Fluid) for a period of 24 hours. In order to incorporate the antibiotic, samples were immersed in a solution formed by drugs plus SBFx5 for 48 hours. The sample surfaces were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The release of antibiotic from coated implants was measured in phosphate buffer saline at pH 7.4 by using UV/VIS spectrometry. Results have shown changes on the surface after incorporating the drug, which is gradually co-precipitated with the Ca-P crystals, forming a uniform and rough layer on the metal surface

Caracterização da liga Ti-15Zr visando aplicações biomédicas

With advances in health care, has been na increase of demand for material that could replace the functions of the human body parts, thus evolved biomedic prosthesis which today are responsible for the constant improvement of the quality of life. The Titanium alloys are widely used as implants due to its properties, like high mechanical resistance, biocompatibility and corrosion resistance, and the addition alloying elements like Zirconium, may improve some of those properties. Such properties are related to the microstructure and consequently to the type of processing performed. The purpose of this dissertation was to characterize the experimental alloy Ti15Zr after route of processsing and heat treatment in order to extend the knowledge about this alloy. The latter has been abtained by fusion of pure metals in a arc melting furnace with an inert argon atmosphere. The material has been homogenized in a tube furnace at 950ºC for 24h and cold worked by swaging, after that, bars with 10 mm of diameter were obtained by the process of rotary forging. The samples were solubilized at 900º C for 2 hours and quenched in water. After that, 4 samples were submitted to the aging, at 400º C, 450º C, 500º C and 550º C. The microstructure and phase analysis was done by optical microscopy and X-rays diffraction (XRD), the mechanical characterization was carried out by microhardness test and finally, evaluation of corrosion resistance of the alloy by electrochemical tests. The XRD and the optical microscopy made it possible to analyze that the heat treatment influenced the phase shifting from α to α', and probably affected the alloy hardness, at the first aged sample at 500º Chas been a sudden increase in the value of hardness, probably by appearance of omega phase, unwanted phase to the medical application duo to great fragility, and finally ... (Complete abstract click electronic access below)

Efeito do filme de carbono DLC aplicado por plasma como recobrimento em Polietileno de Ultra Densidade e Alto Peso Molecular (UHWPE) e planejamento virtual utilizando a técnica de elementos finitos em cirúrgias de próteses totais da ATM

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Remodelamento miocárdico após grandes infartos converte potenciação pós-pausa em decaimento da força em ratos

FUNDAMENTO: A Contração Pós-Repouso (CPR) do músculo cardíaco fornece informações indiretas sobre a manipulação de cálcio intracelular. OBJETIVO: Nosso objetivo foi estudar o comportamento da CPR e seus mecanismos subjacentes em camundongos com infarto do miocárdio. MÉTODOS: Seis semanas após a oclusão coronariana, a contratilidade dos Músculos Papilares (MP) obtidos a partir de camundongos submetidos à cirurgia sham (C, n = 17), com infarto moderado (MMI, n = 10) e grande infarto (LMI, n = 14), foi avaliada após intervalos de repouso de 10 a 60 segundos antes e depois da incubação com cloreto de lítio (Li+) em substituição ao cloreto de sódio ou rianodina (Ry). A expressão proteica de SR Ca(2+)-ATPase (SERCA2), trocador Na+/Ca2+ (NCX), fosfolambam (PLB) e fosfo-Ser (16)-PLB foi analisada por Western blotting. RESULTADOS: Os camundongos MMI apresentaram potenciação de CPR reduzida em comparação aos camundongos C. Em oposição à potenciação normal para camundongos C, foram observadas degradações de força pós-repouso nos músculos de camundongos LMI. Além disso, a Ry bloqueou a degradação ou potenciação de PRC observada em camundongos LMI e C; o Li+ inibiu o NCX e converteu a degradação em potenciação de CPR em camundongos LMI. Embora os camundongos MMI e LMI tenham apresentado diminuição no SERCA2 (72 ± 7% e 47 ± 9% de camundongos controle, respectivamente) e expressão protéica de fosfo-Ser16-PLB (75 ± 5% e 46 ± 11%, respectivamente), a superexpressão do NCX (175 ± 20%) só foi observada nos músculos de camundongos LMI. CONCLUSÃO: Nossos resultados mostraram, pela primeira vez, que a remodelação miocárdica pós-IAM em camundongos pode mudar a potenciação regular para degradação pós-repouso, afetando as proteínas de manipulação de Ca(2+) em miócitos.

Sutura simples e âncora em quadris de coelhos

OBJETIVO: Por meio de ensaios biomecânicos, comparar as capsulorrafias com sutura simples e com âncoras, em quadris de coelhos. MÉTODO: Foram utilizados 13 coelhos, 26 quadris, todos machos da raça Nova Zelândia albinos (Oryctolaguscuniculus). Inicialmente, realizamos um projeto piloto em três coelhos (seis quadris). Este experimento constou de 10 coelhos, divididos em 2 grupos: o Grupo 1 submetido à capsulorrafia (quadris direito e esquerdo) com sutura simples utilizando fio absorvível de ácido poliglicólico e o Grupo 2 submetido a capsulorrafia (quadris direito e esquerdo) com âncora de titânio. Após o período de quatro semanas de operados, todos animais foram submetidos à eutanásia e seus quadris congelados. Após um descongelamento prévio das peças, no mesmo dia das análises biomecânicas, foram avaliados os parâmetros de rigidez, força máxima, deformidade máxima e energia. RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significante em relação à força no limite de proporcionalidade, rigidez e força máxima entre os grupos com sutura simples e com âncora. CONCLUSÃO: Por meio dos ensaios biomecânicos, tendo como parâmetro a rigidez, a força máxima, a deformidade máxima e a energia, ficou demonstrado que as capsulorrafias em quadris de coelhos com sutura simples e com âncora são semelhantes entre si. Nível de Evidência II, Estudo Prospectivo Comparativo.

Fixação zigomática em portadores de fissura de lábio e palato: relato de caso clínico

A técnica de Fixação Zigomática serve como um meio alternativo para pacientes que apresentam grande perda de estrutura maxilar decorrentes de atrofia maxilar severa, traumas, cirurgias ressectivas tumorais ou defeitos congênitos. Pacientes portadores de fissura de lábio e palato podem ser beneficiados com esta técnica, pois apresentam baixo desenvolvimento de seus maxilares devido às cirurgias primárias de queiloplastia e palatoplastia. O implante zigomático de titânio que possui em média 30 mm a 52,5 mm de comprimento, se insere no rebordo alveolar remanescente em direção ao corpo do zigoma. Por meio dessa técnica, é possível ancorar uma prótese fixa utilizando carga precoce. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi de relatar um caso ocorrido no Hospital de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais, Bauru, São Paulo, com resolução protética de um paciente portador de fissura labiopalatina através da ancoragem zigomática. Relato Clínico: Em 2008, paciente do Hospital de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais, portadora de fissura labiopalatina, foi realizado um planejamento criterioso e a opção mais adequada foi a resolução protética através de uma ancoragem em zigoma. Foi utilizado implante zigomático do lado direito e implantes unitários na região dos dos elementos dentários 13 e 11, após exodontia do elemento 11. Assim, confeccionada uma prótese sobre implantes e placa miorrelaxante com controle de 45 dias. Conclusão: Esta alternativa possibilita ao paciente uma menor morbidade, sem a necessidade de cirurgias de reconstrução óssea, apresenta um tempo menor de tratamento e consequentemente integrando o paciente à sociedade.

Incorporación de nuevas tierras durante el período de conformación del agro moderno en la Argentina : el Territorio de Los Andes, primeras décadas del siglo XX

En 1900 el gobierno argentino creó el Territorio de Los Andes, el último de los diez que existieron en el país, en terrenos ganados a Chile después de una década de disputas diplomáticas, como un corolario de la Guerra del Pacífico. El nuevo territorio se distribuía en su totalidad en zonas montañosas y hasta el momento de su incorporación existía en el país un casi total desconocimiento sobre sus particularidades. A través de las diferentes misiones oficiales y de investigaciones independientes, en la siguiente década y media se produjo conocimiento empírico que fue abonando a la idea de que el nuevo territorio tenía cifrado su destino en dos actividades extractivas: la minería del borato y el aprovechamiento de fibras de vicuñas y pieles de chinchillas. Pero el desarrollo de ambas actividades se enfrentaba a una serie de obstáculos, que tenían que ver con la falta de medios de transporte, la ausencia de capitales y la falta de mecanismos oficiales de estímulo, en el contexto del un país con un perfil productivo eminentemente agroexportador de vacunos y cereales. La falta de crecimiento económico y el escaso crecimiento demográfico, entre otras razones, llevaron a la disolución institucional y la fragmentación territorial de Los Andes en 1943.

Incorporación de nuevas tierras durante el período de conformación del agro moderno en la Argentina : el Territorio de Los Andes, primeras décadas del siglo XX

En 1900 el gobierno argentino creó el Territorio de Los Andes, el último de los diez que existieron en el país, en terrenos ganados a Chile después de una década de disputas diplomáticas, como un corolario de la Guerra del Pacífico. El nuevo territorio se distribuía en su totalidad en zonas montañosas y hasta el momento de su incorporación existía en el país un casi total desconocimiento sobre sus particularidades. A través de las diferentes misiones oficiales y de investigaciones independientes, en la siguiente década y media se produjo conocimiento empírico que fue abonando a la idea de que el nuevo territorio tenía cifrado su destino en dos actividades extractivas: la minería del borato y el aprovechamiento de fibras de vicuñas y pieles de chinchillas. Pero el desarrollo de ambas actividades se enfrentaba a una serie de obstáculos, que tenían que ver con la falta de medios de transporte, la ausencia de capitales y la falta de mecanismos oficiales de estímulo, en el contexto del un país con un perfil productivo eminentemente agroexportador de vacunos y cereales. La falta de crecimiento económico y el escaso crecimiento demográfico, entre otras razones, llevaron a la disolución institucional y la fragmentación territorial de Los Andes en 1943.

Incorporación de nuevas tierras durante el período de conformación del agro moderno en la Argentina : el Territorio de Los Andes, primeras décadas del siglo XX

En 1900 el gobierno argentino creó el Territorio de Los Andes, el último de los diez que existieron en el país, en terrenos ganados a Chile después de una década de disputas diplomáticas, como un corolario de la Guerra del Pacífico. El nuevo territorio se distribuía en su totalidad en zonas montañosas y hasta el momento de su incorporación existía en el país un casi total desconocimiento sobre sus particularidades. A través de las diferentes misiones oficiales y de investigaciones independientes, en la siguiente década y media se produjo conocimiento empírico que fue abonando a la idea de que el nuevo territorio tenía cifrado su destino en dos actividades extractivas: la minería del borato y el aprovechamiento de fibras de vicuñas y pieles de chinchillas. Pero el desarrollo de ambas actividades se enfrentaba a una serie de obstáculos, que tenían que ver con la falta de medios de transporte, la ausencia de capitales y la falta de mecanismos oficiales de estímulo, en el contexto del un país con un perfil productivo eminentemente agroexportador de vacunos y cereales. La falta de crecimiento económico y el escaso crecimiento demográfico, entre otras razones, llevaron a la disolución institucional y la fragmentación territorial de Los Andes en 1943.

Estructura de una red esencial de señalización que regula la homeostasis iónica en plantas

Las plantas son organismos sésiles que han desarrollado la capacidad para detectar variaciones sutiles en su ambiente y producir respuestas adaptativas mediante rutas de señalización. Los estímulos causados por el estrés biótico y abiótico son numerosos y dependiendo del tiempo de exposición y su intensidad, pueden reducir la tasa de crecimiento de las plantas y la producción. Los cambios en la concentración del calcio citosólico libre constituyen una de las primeras reacciones intracelulares a las situaciones de estrés abiótico. En esta situación, el calcio actúa como segundo mensajero y las variaciones en su concentración son descodificadas por proteínas de unión a calcio. Las más conocidas son las manos-EF y los dominios C2. Los dominios C2 han sido descritos como dominios de unión a lípidos dependientes de calcio. Estos dominios se consideran proteínas periféricas solubles en agua que se asocian de manera reversible a los lípidos de la membrana mediante una o dos regiones funcionales: el sitio de unión a calcio y el sitio polibásico. A pesar de que se conoce la estructura molecular de algunos dominios C2, se desconocen aspectos relacionados como las reglas que dirigen su forma de interaccionar con los diferentes fosfolípidos y proteínas, la posición que ocupan en la bicapa lipídica y su papel en la transmisión de señales. En esta tesis se ha estudiado una proteína de Arabidopsis thaliana (At3g17980) representativa de una nueva familia de proteínas con dominios C2, que consiste únicamente de un dominio C2. Esta proteína, llamada AtC2.1, ha sido clonada en el vector pETM11, expresada en E. coli y purificada a homogeneidad en dos pasos cromatográficos. Se obtuvieron cristales de AtC2.1 de buena calidad mediante técnicas de difusión de vapor. La proteína fue co-cristalizada con calcio, fosfocolina (POC) y el fosfolípido 1,2-dihexanoil-sn-glicero-3-fosfo-L-serina (PSF). Se recogieron ocho conjuntos de datos de difracción de rayos X empleando radiación sincrotrón. Los cristales difractaron hasta 1.6 Å de resolución. Siete de ellos pertenecían al grupo ortorrómbico P212121, con las dimensiones de la celdilla unidad a = 35.3, b = 88.9, c = 110.6 Å, y un cristal pertenecía al grupo espacial monoclínico C2, con a = 124.84, b = 35.27, c = 92.32 Å y = 121.70º. La estructura se resolvió mediante la técnica MR-SAD utilizando el cinc como dispersor anómalo. La estructura cristalina mostró que la molécula forma un dímero en el que cada protómero se pliega como un dominio C2 típico, con la topología tipo II y presenta una inserción de 43 aminoácidos que la diferencia de los dominios C2 conocidos. El mapa de densidad electrónica mostró dos átomos de calcio por protómero. Se resolvieron las estructuras de AtC2.1 en complejo con POC o PSF. En ambos complejos, el análisis cristalográfico detectó máximos de densidad electrónica en la región correspondiente al sitio polibásico formado por las hebras 2, 3 5 y el lazo 3. Éstos se interpretaron correctamente como dos moléculas de POC y un átomo de cinc, en un complejo, y como la cabeza polar del PSF en el otro. AtC2.1 define un sitio de interacción con lípidos dependiente de cinc. En conclusión, en este trabajo se presenta la estructura tridimensional de AtC2.1, miembro representativo de una familia de proteínas de Arabidopsis thaliana, identificadas como proteínas que interaccionan con los receptores de ABA. Estas proteínas están constituidas únicamente por un dominio C2. El análisis conjunto de los datos biofísicos y cristalográficos muestra que AtC2.1 es un sensor de calcio que une lípidos usando dos sitios funcionales. Estos datos sugieren un mecanismo de inserción en membrana dependiente de calcio que trae consigo la disociación de la estructura dimérica y, por consiguiente, un cambio en las propiedades de superficie de la molécula. Este mecanismo proporciona las bases del reconocimiento y transporte de los receptores de ABA y/o otras moléculas a la membrana celular. Plants are sessile organisms that have developed the capacity to detect slight variations of their environment. They are able to perceive biotic and abiotic stress signals and to transduce them by signaling pathways in order to trigger adaptative responses. Stress factors are numerous and, depending on their exposition time and their concentration, can reduce plant growth rate, limiting the productivity of crop plants. Changes in the cytosolic free calcium concentration are observed as one of the earliest intracellular reactions to abiotic stress signals. Calcium plays a key role as a second messenger, and calcium concentration signatures, called calcium signals, are decodified by calcium binding proteins. The main calcium binding structures are the EF-hand motif and the C2 domains. C2 domain is a calcium dependent lipid-binding domain of approximately 130 amino acids. C2 domain displays two functional regions: the Ca-binding region and the polybasic cluster. Both of them can interact with the membrane phospholipids. Despite the number of C2 domain 3D structures currently available, questions about how they interact with the different target phospholipids, their precise spatial position in the lipid bilayer, interactions with other proteins and their role in transmitting signals downstream, have not yet been explored. In this work we have studied an uncharacterized protein from Arabidopsis thaliana (At3g17980) consisting of only a single C2 domain, as member of a new protein C2-domain family. This protein called AtC2.1 was cloned into the pETM11 vector and expressed in E. coli, allowing the purification to homogeneity in two chromatographic steps. Good quality diffracting crystals were obtained using vapor-diffusion techniques. Crystals were co-crystalized with calcium; phosphocholine (POC) and/or the phospholipid 1,2-dihexanoyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine (PSF). Eight data set were collected with synchrotron radiation. Crystals diffracted up to 1.6 Å resolution and seven of them belong to the orthorhombic space group P212121, with unit-cell parameters a = 35.3, b = 88.9, c = 110.6 Å. Another crystal was monoclinic, space group C2, with a = 124.84, b = 35.27, c = 92.32 Å and = 121.70º. The structural model was solved by MR-SAD using Zn2+ as anomalous scatterer. The crystal structure shows that the molecule is a dimer. Each monomer was folded as a canonical C2 domain with the topology II with a 43 residues insertion. The electron density map reveals two calcium ions per molecule. Structures of AtC2.1, complexed with POC and PSF, have been solved. Well-defined extra electron densities were found, in both complexes, within the concave surface formed by strands 2, 3, 5 and loop 3 of AtC2.1. These densities were clearly explained by the presence of the two POC molecules, one zinc atom and head groups of PSF, occupying the cavity of the polybasic site. AtC2.1 defines a new metal dependent lipid-binding site into the polybasic site. In conclusion, in this thesis it is presented the molecular structure of AtC2.1, a representative member of a family of Arabidopsis thaliana C2 domain proteins, of unknown function, but identified as a molecular interacting unit of the ABA receptors. The joint analyses of the biophysical and crystallographic data show that AtC2.1 is a calcium sensor that binds lipids in two sites and suggest a model of calcium-dependent membrane insertion mechanism that will involve either dimer dissociation or a strong rearrangement of the dimeric structure. This mechanism may be the basis for the recognition and delivery of ABA receptors or other protein molecules to cell membranes.