EGF61 polymorphism predicts complete pathologic response to cetuximab-based chemoradiation independent of KRAS status in locally advanced rectal cancer patients

BACKGROUND: Cetuximab has shown significant clinical activity in metastatic colon cancer. However, cetuximab-containing neoadjuvant chemoradiation has not been shown to improve tumor response in locally advanced rectal cancer patients in recent phase I/II trials. We evaluated functional germline polymorphisms of genes involved in epidermal growth factor receptor pathway, angiogenesis, antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, DNA repair, and drug metabolism, for their potential role as molecular predictors for clinical outcome in locally advanced rectal cancer patients treated with preoperative cetuximab-based chemoradiation.

METHODS: 130 patients (74 men and 56 women) with locally advanced rectal cancer (4 with stage II, 109 with stage III, and 15 with stage IV, 2 unknown) who were enrolled in phase I/II clinical trials treated with cetuximab-based chemoradiation in European cancer centers were included. Genomic DNA was extracted from formalin-fixed paraffin-embedded tumor samples and genotyping was done by using PCR-RFLP assays. Fisher's exact test was used to examine associations between polymorphisms and complete pathologic response (pCR) that was determined by a modified Dworak classification system (grade III vs. grade IV: complete response).

RESULTS: Patients with the epidermal growth factor (EGF) 61 G/G genotype had pCR of 45% (5/11), compared with 21% (11/53) in patients heterozygous, and 2% (1/54) in patients homozygous for the A/A allele (P < 0.001). In addition, this association between EGF 61 G allele and pCR remained significant (P = 0.019) in the 59 patients with wild-type KRAS.

CONCLUSION: This study suggested EGF A+61G polymorphism to be a predictive marker for pCR, independent of KRAS mutation status, to cetuximab-based neoadjuvant chemoradiation of patients with locally advanced rectal cancer.

Natural Killer Cell-like signature observed in locally advanced rectal cancer after neoadjuvant chemoradiotherapy in a tumour regression grade dependent manner

Background: Around 10-15% of patients with locally advanced rectal cancer (LARC) undergo a pathologically complete response (TRG4) to neoadjuvant chemoradiotherapy; the rest of patients exhibit a spectrum of tumour regression (TRG1-3). Understanding therapy-related genomic alterations may help us to identify underlying biology or novel targets associated with response that could increase the efficacy of therapy in patients that do not benefit from the current standard of care.
Methods: 48 FFPE rectal cancer biopsies and matched resections were analysed using the WG-DASL HumanHT-12_v4 Beadchip array on the illumina iScan. Bioinformatic analysis was conducted in Partek genomics suite and R studio. Limma and glmnet packages were used to identify genes differentially expressed between tumour regression grades. Validation of microarray results will be carried out using IHC, RNAscope and RT-PCR.
Results: Immune response genes were observed from supervised analysis of the biopsies which may have predictive value. Differential gene expression from the resections as well as pre and post therapy analysis revealed induction of genes in a tumour regression dependent manner. Pathway mapping and Gene Ontology analysis of these genes suggested antigen processing and natural killer mediated cytotoxicity respectively. The natural killer-like gene signature was switched off in non-responders and on in the responders. IHC has confirmed the presence of Natural killer cells through CD56+ staining.
Conclusion: Identification of NK cell genes and CD56+ cells in patients responding to neoadjuvant chemoradiotherapy warrants further investigation into their association with tumour regression grade in LARC. NK cells are known to lyse malignant cells and determining whether their presence is a cause or consequence of response is crucial. Interrogation of the cytokines upregulated in our NK-like signature will help guide future in vitro models.

Health care professionals’ experience, understanding and perception of need of advanced cancer patients with cachexia and their families: The benefits of a dedicated clinic.

Background: Cachexia has been defined as an on-going loss of skeletal muscle mass that cannot be fully reversed by conventional nutritional support. It can be found in up to 80% of patients with advanced cancer and has profound psycho-social consequences for patients and their families. There is a paucity of studies examining the role and experience of healthcare professionals in relation to cachexia and existing studies suggest that professional staff have limited understanding and do not intervene effectively.
Aim: To identify barriers and facilitators to good practice in cachexia care in order to inform future developments in service provision.
Design: An exploratory qualitative study was conducted employing semi-structured interviews with a range of healthcare professionals recruited purposefully from an Australian hospital. Interviews were conducted in private rooms within the hospital.
Setting/participants: A range of healthcare professionals responsible for cancer care were recruited from a large Australian teaching hospital.
Results: Interviews were conducted with 8 healthcare professionals responsible for delivering cancer care. Four themes were identified: formal and informal education, knowledge and understanding, truth telling in cachexia and palliative care, and, a multi-disciplinary approach. Findings show how improved knowledge and understanding across a staff body can lead to improved staff confidence and a willingness to address cancer cachexia and its consequences with patients and their families.
Conclusion: Comparison with previous studies illustrates the importance of improving knowledge and understanding about cachexia and how this can contribute to staff having the skills and experience necessary to address cachexia and provide an improved care experience for patients and carers.

“CAPACITAR O DOENTE ONCOLÓGICO COM DOENÇA AVANÇADA E/OU O CUIDADOR PARA A GESTÃO DA DOR EM DOMICÍLIO” “EMPOWER THE ONCOLOGIC PATIENT WITH ADVANCED DISEASE AT HOME AND/OR THE CAREGIVER FOR THE MANAGEMENT OF PAIN”

RESUMO ABSTRACT Comunicações orais e Posters Oral communications and posters Este formulário, após preenchido, e aceites as condições descritas no regulamento das Comunicações orais e Posters deve ser enviado para isnr@porto.ucp.pt After complete this form and accept the conditions described in the oral communications and posters regulation, please sent to isnr@porto.ucp.pt Tipo de comunicação (comunicação oral ou poster): Comunicação oral Type of communication: (oral communication or poster): Oral comunication Título (Title): “CAPACITAR O DOENTE ONCOLÓGICO COM DOENÇA AVANÇADA E/OU O CUIDADOR PARA A GESTÃO DA DOR EM DOMICÍLIO” “EMPOWER THE ONCOLOGIC PATIENT WITH ADVANCED DISEASE AT HOME AND/OR THE CAREGIVER FOR THE MANAGEMENT OF PAIN” Autoria (Authors): CORREIA, Isabel* (doutoranda em Enfermagem na Universidade de Lisboa) LOPES, Manuel (orientador do projeto) Afiliação dos autores (Authors affiliation): – Professora adjunta na Universidade de Évora, Escola Superior de Enfermagem de São João de Deus de Évora, doutoranda em enfermagem Universidade de Lisboa - – Professor Doutor em Enfermagem, Diretor da Escola Superior de Enfermagem de São João de Deus de Évora, Universidade de Évora E-mail: icorreia@uevora.pt - 964078445 mjl@uevora.pt Resumo (3000 caracteres com espaços) INTRODUÇÃO Um dos sintomas mais frequentes no doente oncológico com doença avançada é a dor. Segundo Palliative Care in European, a dor oncológica, tem uma importância especial porque o cancro é a segunda causa de morte em Portugal e por existir dor moderada a intensa em mais de 90% dos doentes em situação oncológica terminal. O desenvolvimento de um programa estruturado de intervenção de enfermagem que vá de encontro às necessidades do doente oncológico com doença avançada e/ou cuidador, relativamente à gestão da dor, poderá ter um impacto muito significativo no controlo da dor e de outros sintomas. OBJETIVOS Avaliar o efeito de um programa de Intervenção de Enfermagem na capacidade de gestão da dor por parte do doente oncológico com doença avançada e/ou o cuidador em domicílio. MATERIAIS E MÉTODOS A implementação do programa tem a duração prevista para 6 semanas. Compreende duas sessões educativas, três telefonemas e uma sessão de avaliação final. O programa foi elaborado, após uma Revisão sistemática de Literatura, com base no programa “ THE PRO-SELF”, nas Orientações Genéricas preconizadas pelo Plano Nacional de Luta Contra a dor e na Intervenção de enfermagem “Controle da Dor” da Nursing Intervention Classification (NIC). RESULTADOS O projeto encontra-se na fase de implementação e avaliação do programa educativo. No início os doentes não apresentam informação relativamente à gestão da dor, no final demonstram capacidade para a monitorização da dor e de outros sintomas e para a gestão da terapêutica, realizando os registos num diário de bordo. A literacia, a situação clínica e a disponibilidade interferem na capacidade de gestão. A proximidade da morte e a alteração do estado de consciência interferem na autonomia e na tomada de decisão. CONCLUSÃO Em fase de colheita e análise de dados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. FREIXO, Manuel. Metodologia Cientifica - Fundamentos, Metodos e Tecnicas. s.l. : Piaget, 2011. 2. Bulechek, Gloria M. e etal. Classificaçaõ das Intervenções de Enfermagem (NIC). Rio de Janeiro : elsevier, 2010. 3. Tsigaroppoulos, T. e etal. Problems faced by relatives caring for cancer patients at home. International Journal Of Nursing Practice. 15, 2009, Vol. 1, Nursing Pratice. 4. west, C.:Dodd,M., et al. Pain Control Program-an effective approach for cancer pain management. Oncology Nursing Forum. 1, 2003, Vol. 30, Oncology Nursing. 5. NR/rdonlyres/6861126B-C57A-46E1-B065-316C0CF8DACD/0/ControlodaDor.pdf, . (2008). . Consultado em 30 de Novembro de 2012 a partir de. Direcção-Geral da Saúde . http://www.portaldasaude.pt. [Online] 2008. [Citação: 30 de Novembro de 2012.] http://www.portaldasaude.pt/NR/rdonlyres/6861126B-C57A-46E1-B065-316COCF8DACD/0/Controlodador.pdf . Abstract (3000 characters with spaces) INTRODUCTION One of the most frequent symptoms in oncological patient with advanced disease is pain. According to Palliative Care in European, oncological pain, has a special importance because the cancer is the second most common cause of death in Portugal and there is moderate to severe pain in more than 90 % of patients in oncological terminal situation. The development of a structured program of nursing intervention that will meet the needs of the oncological patient with advanced disease and/or caregiver at home on pain management, will be able to provide for the management of pain, increasing knowledge for the control of pain while minimizing the associated symptoms that influence the quality of life of the patient and the caregiver's anxiety. PURPOSE/GOAL/AIM To evaluate the effect of an educational program of Nursing Intervention on pain management by the oncological patient with advanced disease and/or caregiver. RESEARCH/PROBLEM What is the effect of a structured program of nursing intervention directed to the patient and/or oncological patient caregiver with advanced disease at home, in the management of pain? METHODOLOGY Almost experimental study, with assessment of the management capacity of the oncological patient pain with advanced disease at home and/or informal caregiver, before and after the intervention of nursing (educational program) and transverse evaluation throughout the study. Population: oncological patients with advanced disease at home, with more than 18 years, and or family caregiver, attending an Oncology Unit – Hospital during the day. RESULTS Made an application in an Oncology service in oncological patients with advanced disease at home, it was found that at the beginning the patients did not present information regarding pain management, at the end demonstrated capacity for monitoring of pain and other symptoms and therapeutic management, performing a logbook records. CONCLUSION In the process of collection and analysis of data. KEYWORDS Educational Program; oncological patient; oncological pain.

Obtaining and characterization of single crystals and ceramics of PZT

É conhecido que as propriedades electromecânicas do zirconato titanato de chumbo, PbZrxTi1-xO3 (PZT), alcançam um máximo na região morfotrópica. Este trabalho foi desenvolvido na tentativa de explicar as causas deste máximo e a sua dependência com a microestrutura. Para conhecer essas causas, que provocam o aparecimento de um máximo nas propriedades electromecânicas foi necessário estudar cerâmicos com composições próximas da zona morfotrópica. Os cerâmicos foram caracterizados do ponto de vista dieléctrico e estrutural e o máximo da constante dieléctrica na região morfotrópica foi confirmado, assim como a sua dependência do tamanho do grão. A posição do máximo de permitividade está relacionada com o ponto onde ocorre a transição de fase da estrutura romboédrica para tetragonal. Para conhecer as propriedades intrínsecas do PZT surgiu a necessidade de produzir monocristais destes compostos com dimensões e qualidade adequadas à medição das suas propriedades. No presente trabalho, fizeramse crescer monocristais de PZT com boa qualidade e dimensões relativamente elevadas, usando um método de solução a alta temperatura, com um fluxo de [PbO-KF-PbCl2]-B2O3, numa razão molar de 60/40 entre PZT e fluxo. Primeiro, optimizaram-se as condições de processamento, testando-se diferentes perfis de temperatura e percentagem de fluxo para promover o crescimento e melhorar a qualidade dos cristais de PZT. As condições identificadas como óptimas foram usadas para depois fazer crescer cristais de PZT. Os cristais obtidos evidenciaram uma morfologia cúbica com dimensões típicas de - 3 x 3 x 3 mm3.

Clinopyroxene based glasses and glass-ceramics for functional applications

As piroxenas são um vasto grupo de silicatos minerais encontrados em muitas rochas ígneas e metamórficas. Na sua forma mais simples, estes silicatos são constituídas por cadeias de SiO3 ligando grupos tetrahédricos de SiO4. A fórmula química geral das piroxenas é M2M1T2O6, onde M2 se refere a catiões geralmente em uma coordenação octaédrica distorcida (Mg2+, Fe2+, Mn2+, Li+, Ca2+, Na+), M1 refere-se a catiões numa coordenação octaédrica regular (Al3+, Fe3+, Ti4+, Cr3+, V3+, Ti3+, Zr4+, Sc3+, Zn2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+), e T a catiões em coordenação tetrahédrica (Si4+, Al3+, Fe3+). As piroxenas com estrutura monoclínica são designadas de clinopiroxenes. A estabilidade das clinopyroxenes num espectro de composições químicas amplo, em conjugação com a possibilidade de ajustar as suas propriedades físicas e químicas e a durabilidade química, têm gerado um interesse mundial devido a suas aplicações em ciência e tecnologia de materiais. Este trabalho trata do desenvolvimento de vidros e de vitro-cerâmicos baseadas de clinopiroxenas para aplicações funcionais. O estudo teve objectivos científicos e tecnológicos; nomeadamente, adquirir conhecimentos fundamentais sobre a formação de fases cristalinas e soluções sólidas em determinados sistemas vitro-cerâmicos, e avaliar a viabilidade de aplicação dos novos materiais em diferentes áreas tecnológicas, com especial ênfase sobre a selagem em células de combustível de óxido sólido (SOFC). Com este intuito, prepararam-se vários vidros e materiais vitro-cerâmicos ao longo das juntas Enstatite (MgSiO3) - diopsídio (CaMgSi2O6) e diopsídio (CaMgSi2O6) - Ca - Tschermak (CaAlSi2O6), os quais foram caracterizados através de um vasto leque de técnicas. Todos os vidros foram preparados por fusão-arrefecimento enquanto os vitro-cerâmicos foram obtidos quer por sinterização e cristalização de fritas, quer por nucleação e cristalização de vidros monolíticos. Estudaram-se ainda os efeitos de várias substituições iónicas em composições de diopsídio contendo Al na estrutura, sinterização e no comportamento durante a cristalização de vidros e nas propriedades dos materiais vitro-cerâmicos, com relevância para a sua aplicação como selantes em SOFC. Verificou-se que Foi observado que os vidros/vitro-cerâmicos à base de enstatite não apresentavam as características necessárias para serem usados como materiais selantes em SOFC, enquanto as melhores propriedades apresentadas pelos vitro-cerâmicos à base de diopsídio qualificaram-nos para futuros estudos neste tipo de aplicações. Para além de investigar a adequação dos vitro-cerâmicos à base de clinopyroxene como selantes, esta tese tem também como objetivo estudar a influência dos agentes de nucleação na nucleação em volume dos vitro-cerâmicos resultantes á base de diopsídio, de modo a qualificá-los como potenciais materiais hopedeiros de resíduos nucleares radioactivos.

Microstructure design of Titanate-based electroceramics

Electrocerâmicos são uma classe de materiais avançados com propriedades eléctricas valiosas para aplicações. Estas propriedades são geralmente muito dependentes da microestrutura dos materiais. Portanto, o objectivo geral deste trabalho é investigar o desenho da resposta dieléctrica de filmes espessos obtidos por Deposição Electroforética (EPD) e cerâmicos monolíticos, através do controlo da evolução da microestrutura durante a sinterização de electrocerâmicos à base de titanatos. Aplicações sem fios na indústria microelectrónica e de comunicações, em rápido crescimento, tornaram-se um importante mercado para os fabricantes de semicondutores. Devido à constante necessidade de miniaturização, redução de custos e maior funcionalidade e integração, a tecnologia de filmes espessos está a tornar-se uma abordagem de processamento de materiais funcionais cada vez mais importante. Uma técnica adequada neste contexto é EPD. Os filmes espessos resultantes necessitam de um passo subsequente de sinterização que é afectada pelo substrato subjacente, tendo este um forte efeito sobre a evolução da microestrutura. Relacionado com a miniaturização e a discriminação do sinal, materiais dieléctricos usados como componentes operando a frequências das microondas em aplicações na industria microelectrónica de comunicações devem apresentar baixas perdas dieléctricas e elevadas permitividade dieléctrica e estabilidade com a temperatura. Materiais do sistema BaO-Ln2O3- TiO2 (BLnT: Ln = La ou Nd), como BaLa4Ti4O15 (BLT) e Ba4.5Nd9Ti18O54 (BNT), cumprem esses requisitos e são interessantes para aplicações, por exemplo, em estações de base para comunicações móveis ou em ressonadores para telefones móveis, onde a miniaturização dos dispositivos é muito importante. Por sua vez, o titanato de estrôncio (SrTiO3, STO) é um ferroeléctrico incipiente com constante dieléctrica elevada e baixas perdas, que encontra aplicação em, por exemplo, condensadores de camada interna, tirando partido de fronteiras de grão altamente resistivas. A dependência da permitividade dieléctrica do campo eléctrico aplicado torna este material muito interessante para aplicações em dispositivos de microondas sintonizáveis. Materiais à base de STO são também interessantes para aplicações termoeléctricas, que podem contribuir para a redução da actual dependência de combustíveis fósseis por meio da geração de energia a partir de calor desaproveitado. No entanto, as mesmas fronteiras de grão resistivas são um obstáculo relativamente à eficiência do STO para aplicações termoeléctricas. Para além do efeito do substrato durante a sinterização constrangida, outros factores, como a presença de fase líquida, a não-estequiometria ou a temperatura de sinterização, afectam significativamente não apenas a microestrutura dos materiais funcionais, mas também a sua resposta dieléctrica. Se adequadamente compreendidos, estes factores podem ser intencionalmente usados para desenhar a microestrutura dos electrocerâmicos e, desta forma, as suas propriedades dieléctricas. O efeito da não-estequiometria (razão Sr/Ti 0.995-1.02) no crescimento de grão e resposta dieléctrica de cerâmicos de STO foi investigado neste trabalho. A mobilidade das fronteiras de grão aumenta com a diminuição da razão Sr/Ti. A resistividade do interior dos grãos e das fronteiras de grão é sistematicamente diminuída em amostras não-estequiométricas de STO, em comparação com o material estequiométrico. O efeito é muito mais forte para as fronteiras de grão do que para o seu interior. Dependências sistemáticas da não-estequiometria foram também observadas relativamente à dependência da condutividade da temperatura (muito mais afectada no caso da contribuição das fronteiras de grão), à capacitância do interior e fronteiras de grão e à espessura das fronteiras de grão. Uma anomalia no crescimento de grão em cerâmicos de STO ricos em Ti foi também observada e sistematicamente analisada. Foram detectadas três descontinuidades na dependência do tipo Arrhenius do crescimento de grão relativamente à temperatura com diminuições no tamanho de grão a temperaturas em torno de 1500, 1550 e 1605 °C. Além disso, descontinuidades semelhantes foram também observadas na dependência da energia de activação relativamente à condutividade das fronteiras de grão e na espessura das fronteiras de grão, avaliadas por Espectroscopia de Impedância. Estas notáveis coincidências suportam fortemente a formação de diferentes complexos de fronteira de grão com transições entre os regimes de crescimento de grão observados, que podem ser correlacionados com diferentes mobilidades de fronteira de grão e propriedades dieléctricas. Um modelo é sugerido, que se baseia na diminuição da fase líquida localizada nas fronteiras de grão, como o aumento da temperatura de sinterização, um cenário compatível com um fenómeno de solubilidade retrógrada, observado anteriormente em metais e semicondutores, mas não em cerâmicos. A EPD de filmes espessos de STO em substratos de folha de Pt e a sinterização constrangida dos filmes fabricados foram também preliminarmente tratadas. Filmes espessos de STO foram depositados com êxito por EPD sobre substratos de Pt e, depois de sinterizados, atingiram densidades elevadas. Um aumento da densificação e do tamanho de grão assim como o alargamento da distribuição de tamanho do grão foram observados com a diminuição da razão Sr/Ti, tal como anteriormente observado em amostras cerâmicas. Grãos equiaxiados foram observados para todas as composições, mas um certo grau de anisotropia na orientação dos poros foi detectado: os poros revelaram uma orientação vertical preferencial. Este trabalho focou-se também na sinterização constrangida do sistema BLnT (Ln = La ou Nd), nomeadamente de filmes espessos de BLT e BNT sobre substratos de folha de platina, e na relação do desenvolvimento de anisotropia microestrutural com as propriedades dieléctricas. As observações durante a sinterização constrangida foram comparadas com cerâmicos monolíticos equivalentes sinterizados livremente. Filmes espessos de BLnT (Ln = La ou Nd) com elevada densidade foram obtidos por EPD e subsequente sinterização constrangida. A anisometria cristalográfica do material em conjunto com um passo de sinterização constrangida resultou em grãos alongados e microestruturas anisotrópicas. O efeito do stress do substrato durante a sinterização constrangida originou graus mais elevados de anisotropia (grãos e poros alongados e orientação preferencial, bem como textura cristalográfica) nos filmes sinterizados relativamente aos cerâmicos equivalentes sinterizados livremente, não obstante o estado equivalente das amostras em verde. A densificação dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é retardada em comparação com os cerâmicos, mas depois de longos tempos de sinterização densidades semelhantes são obtidas. No entanto, em oposição a observações na sinterização constrangida de outros sistemas, o crescimento do grão em filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é favorecido pelo constrangimento causado pelo substrato. Além disso, grãos e poros alongados orientados paralelamente ao substrato foram desenvolvidos durante a sinterização constrangida de filmes espessos. Verificou-se uma forte correlação entre a evolução de grãos e poros, que começou assim que o crescimento do grão se iniciou. Um efeito da tensão do substrato no aumento do crescimento de grão, bem como um forte “Zener pinning”, origina microestruturas altamente texturizadas, o que também é observado a nível cristalográfico. Efeitos marcantes da anisotropia microestrutural foram também detectados nas propriedades dieléctricas dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd). Juntamente com o aumento da razão de aspecto dos grãos, do factor de orientação e do grau de textura cristalográfica, a permitividade relativa é ligeiramente diminuída e o coeficiente de temperatura da permitividade evolui de negativo para positivo com o aumento do tempo isotérmico de sinterização. Este trabalho mostra que a não-estequiometria pode ser usada para controlar a mobilidade das fronteiras de grão e, portanto, desenhar a microestrutura e as propriedades dieléctricas de electrocerâmicos à base de STO, com ênfase nas propriedades das fronteiras de grão. O papel da não-estequiometria no STO e dos complexos de fronteira de grão no desenvolvimento microestrutural é discutido e novas oportunidades para desenhar as propriedades de materiais funcionais são abertas. As observações relativamente à sinterização constrangida apontam para o efeito de tensões mecânicas desenvolvidas devido ao substrato subjacente no desenvolvimento da microestrutura de materiais funcionais. É assim esperado que a escolha adequada de substrato permitia desenhar a microestrutura de filmes espessos funcionais com desempenho optimizado. “Stress Assisted Grain Growth” (SAGG) é então proposto como uma técnica potencial para desenhar a microestrutura de materiais funcionais, originando microestruturas anisotrópicas texturizadas com propriedades desejadas.

Assessment of biocompatibility of selected ferroelectric ceramics

Desde há muitas décadas que é sabido que os organismos vivos, em especial os tecidos, reagem fisicamente a estímulos eléctricos, podendo esses efeitos reproduzirem-se numa libertação de químicos endógenos, ou deformar a sua estrutura física. O tecido ósseo por si só é considerado um material/tecido piezoeléctrico, deformando-se mecanicamente quando lhe é induzido um estímulo eléctrico e vice-versa, ou seja, produz um potencial eléctrico quando sofre uma tracção ou compressão mecânica. A hipótese de que um material ferroeléctrico possa vir a produzir efeitos no desempenho deste tipo de tecidos é então proposta, como por exemplo, para uma melhor, mais rápida e eficaz regeneração óssea. Estes mesmos materiais ferroeléctricos podem porventura alterar as cargas de superfície dos tecidos vivos de modo a atrair, atrasar ou até impedir o fluxo iónico de elementos químicos específicos responsáveis pelo processo de regeneração. São escolhidos então o niobato de lítio e o tantalato de lítio como cerâmicos ferroeléctricos e foi estudada pela primeira vez a sua bioactividade in vitro, esperando-se encontrar pistas relativas à sua bioactividade in vivo. Estes cerâmicos ferroeléctricos foram seleccionados devido às suas importantes propriedades piezoeléctricas e ferroeléctricas. Estas propriedades podem abrir um novo e importante leque de aplicações biomédicas caso estes cerâmicos sejam bioactivos. Este trabalho foi dividido em 3 fases: (i) sintetização dos pós de niobato de lítio e tantalato de lítio, (ii) caracterização dos pós e (iii) preparação das amostras e (iv) estudo da bioactividade destes cerâmicos ferroeléctricos. Os pós foram produzidos através de um processo simples de mistura/moagem seguido de calcinação. Foram estudadas as fases cristalinas presentes através de Difracção de raios-X (DRX) e avaliadas as características morfológicas destes pós, nomeadamente o diâmetro de partículas e área superficial específica. De modo a simular o ambiente do plasma humano, foi produzido sinteticamente um “Simulated Body Fluid” (SBF). Seguidamente as amostras foram imersas nesse ambiente líquido por 1, 3, 7, 15 e 21 dias. Após remoção dos pós foram realizadas uma série de análises de modo a estudar a sua bioactividade. De entre estes testes destacam-se a microscopia electrónica de varrimento (SEM/EDS), DRX e espectroscopia de Infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (FTIR-ATR). Embora não tenham sido detectadas alterações no DRX realizado aos pós, verificou-se a formação de aglomerados de fosfato de cálcio na superfície dos pós através do SEM, resultados estes, reforçados pelo EDS e FTIR-ATR. Estes precipitados de fosfato de cálcio indiciam a capacidade destes pós cerâmicos ferroeléctricos se comportarem como bioactivos em contacto com tecidos ósseos in vivo.

Development of lithium disilicate based glass-ceramics

O principal objectivo deste estudo foi o desenvolvimento de vitrocerâmicos à base de dissilicato de lítio no sistema Li2O-K2O-Al2O3-SiO2 contendo uma razão molar SiO2/Li2O muito afastada da do dissilicato de lítio (Li2Si2O5) usando composições simples e a técnica tradicional de fusão-vazamento de vidro de forma a obter materiais com propriedades mecânicas, térmicas, químicas e eléctricas superiores que permitam a utilização destes materiais em diversas aplicações funcionais. Investigou-se o fenómeno de separação de fases, a cristalização e as relações estrutura-propriedades de vidros nos sistemas Li2O-SiO2, Li2O-Al2O3-SiO2 e Li2O-K2O-Al2O3-SiO2. Os vidros nos sistemas Li2O-SiO2 e Li2O-Al2O3-SiO2 apresentaram fraca densificação e resultaram em materiais frágeis, contrastando com a boa sinterização dos vidros no sistema Li2O-K2O-Al2O3-SiO2. Pequenas adições de Al2O3 e K2O ao sistema Li2O-SiO2 permitiram controlar a separação de fases devido à formação de espécies de Al(IV) que confirmaram o papel de Al2O3 como formador de rede. Os compactos de pó de vidro das composições contendo Al2O3 e K2O tratados termicamente resultaram em vitrocerâmicos bem densificados, apresentando dissilicato de lítio como a principal fase cristalina, e valores de resistência mecânica à flexão, resistência química e condutividade eléctrica (173-224 MPa, 25-50 mg/cm2 e ~2´10-18 S/cm, respectivamente) que possibilitam a utilização destes materiais em diversas aplicações funcionais. A adição de P2O5, TiO2 e ZrO2 ao sistema Li2O-K2O-Al2O3-SiO2 como agentes nucleantes revelou que os vidros contendo apresentaram cristalização em volume, com a formação de metassilicato de lítio a temperaturas mais baixas e dissilicato de lítio para as temperaturas mais elevadas, enquanto a adição de zircónia reduz o grau de segregação, aumenta a polimerização da matriz vítrea e desloca o valor de Tg para temperaturas superiores, inibindo a cristalização.