Effect of poling state and morphology of piezoelectric poly(vinylidene fluoride) membranes for skeletal muscle tissue engineering

This work reports on the influence of polarization and morphology of electroactive poly(vinylidene fluoride), PVDF, on the biological response of myoblast cells. Non-poled, ‘‘poled +’’ and “poled-“ -PVDF were prepared in the form of films. Further, random and aligned electrospun -PVDF fiber mats were also prepared. It is demonstrated that negatively charged surfaces improve cell adhesion and proliferation and that the directional growth of the myoblast cells can be achieved by the cell culture on oriented fibers. Therefore, the potential application of electroative materials for muscle regeneration is demonstrated.

PHB-PEO electrospun fiber membranes containing chlorhexidine for drug delivery applications

Fiber meshes of poly(hydroxybutyrate) (PHB) and poly(hydroxybutyrate)/ poly(ethylene oxide) (PHB/PEO) with different concentrations of chlorhexidine (CHX) were prepared by electrospinning, for assessment as a polymer based drug delivery system. The electrospun fibers were characterized at morphological, molecular and mechanical levels. The bactericidal potential of PHB and PHB/PEO electrospun fibers with and without CHX was investigated against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) by disk diffusion susceptibility tests. Electrospun fibers containing CHX exhibited bactericidal activity. PHB/PEO-1%CHX displayed higher CHX release levels and equivalent antibacterial activity when compared to PHB/PEO with 5 and 10 wt% CHX. Bactericidal performance of samples with 1 wt% CHX was assessed by Colony Forming Units (CFU), where a reduction of 100 % and 99.69 % against E. coli and S. aureus were achieved, respectively.

Effect of filler content on morphology and physical-chemical characteristics of poly(vinylidene fluoride)/NaY-zeolite filled membranes

Poly(vinylidene fluoride) electrospun membranes have been prepared with different NaY zeolite contents up to 32%wt. Inclusion of zeolites induces an increase of average fiber size from ~200 nm in the pure polymer up to ~500 nm in the composite with 16%wt zeolite content. For higher filler contents, a wider distribution of fibers occurs leading to a broader size distributions between the previous fiber size values. Hydrophobicity of the membranes increases from ~115º water contact angle to ~128º with the addition of the filler and is independent on filler content, indicating a wrapping of the zeolite by the polymer. The water contact angle further increases with fiber alignment up to ~137º. Electrospun membranes are formed with ~80 % of the polymer crystalline phase in the electroactive  phase, independently on the electrospinning processing conditions or filler content. Viability of MC3T3-E1 cells on the composite membranes after 72 h of cell culture indicates the suitability of the membranes for tissue engineering applications.

Effect of fiber orientation in gelled poly (vinylience fluoride) electrospun membranes for Li-ion battery applications

Battery separators based on electrospun membranes of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) have been prepared in order to study the effect of fiber alignment on the performance and characteristics of the membrane. The prepared membranes show an average fiber diameter of ~272 nm and a degree of porosity of ~87 %. The gel polymer electrolytes are prepared by soaking the membranes in the electrolyte solution. The alignment of the fibers improves the mechanical properties for the electrospun membranes. Further, the microstructure of the membrane also plays an important role in the ionic conductivity, being higher for the random electrospun membrane due to the lower tortuosity value. Independently of the microstructure, both membranes show good electrochemical stability up to 5.0 V versus Li/Li+. These results show that electrospun membranes based on PVDF are appropriate for battery separators in lithium-ion battery applications, the random membranes showing a better overall performance.

Modifying fish gelatin electrospun membranes for biomedical applications: cross- linking and swelling behavior

Development of suitable membranes is a fundamental requisite for tissue and biomedical engineering applications. This work presents fish gelatin random and aligned electrospun membranes cross-linked with glutaraldehyde (GA). It was observed that the fiber average diameter and the morphology is not influenced by the GA exposure time and presents fibers with an average diameter around 250 nm. Moreover, when the gelatin mats are immersed in a phosphate buffered saline solution (PBS), they can retain as much as 12 times its initial weight of solution almost instantaneously, but the material microstructure of the fiber mats changes from the characteristic fibrous to an almost spherical porous structure. Cross-linked gelatin electrospun fiber mats and films showed a water vapor permeability of 1.37 ± 0.02 and 0.13 ± 0.10 (g.mm)/(m2.h.kPa), respectively. Finally, the processing technique and cross-linking process does not inhibit MC-3T3-E1 cell adhesion. Preliminary cell culture results showed good cell adhesion and proliferation in the cross-linked random and aligned gelatin fiber mats.

Uma Metodologia para o Desenvolvimento de Aplicações Lúdico-Educativas

Após uma contextualização dos jogos para crianças, enquanto ferramenta lúdico-educativa, este artigo apresenta uma abordagem para o desenvolvimento de jogos educativos utilizando redes de Petri coloridas (colored petri nets - CPN) conectadas a um servidor de aplicações 3D. No final do artigo é feita uma análise dos resultados obtidos, evidenciando a interatividade entre o utilizador e os conteúdos do jogo.

Comparison of body fat content and distribution of familial amyloidotic polyneuropathy patients versus healthy subjects

The deposition of amyloid fibers at the peripheral nervous system can induce motor neuropathy in Familial Amiloidotic Polyneuropethy (FAP) patients. This produces progressive reductions in functional capacity. The only treatment for FAP is a liver transplant, followed by aggressive medication that can affect patients' metabolism. To our knowledge, there are no data on body fat distribution or comparison between healthy and FAP subjects, which may be important for clinical assessment and management of this disease. PURPOSE: To analyze body fat content and distribution between FAP patients and healthy subjects. METHODS: Body fat content and distribution were measured through Double Energy X-ray Densitometry (DXA) in two groups. Group 1 consisted of 43 Familial Amyloidotic Polyneuropathy patients (19 males, 32 + 8 Yrs, and 24 females, 37 + 5 yrs), who had liver transplant less than 2 months before. Group 2 consisted of 18 healthy subjects of similar age (8 males, 36 + 7 yrs, and 10 females, 39 + 5 yrs). RESULTS: Healthy subjects showed higher values than FAP patients for: BMI (24,2+2,3kg/m2 vs 22,3+3,8 kg/m2 respectively, p<0,05), % trunk BF (26,21+8,34kg vs 20,78+9,05kg respectively, p<0,05), % visceral BF (24,43+7,97% vs 19,21+9,30% respectively, p<0,05), % abdominal BF (26,63+8,51% vs 20,63+10,35% respectively, p<0,05) abdominal subcutaneous BF (0,533+0,421kg vs 0,353+0,257kg respectively, p=0,05), abdominal BF/BF ratio (0,09+0,02 vs 0,08+0,02 respectively, p<0,05) and abdominal BF/trunk BF ratio (0,19+0,03 vs 0,17+0,03 respectively, p<0,05). CONCLUSIONS: These results showed that FAP patients soon after liver transplantation exhibited a healthier body fat profile compared to controls. However, fat content and distribution varied widely in FAP subjects, suggesting an individualized approach for assessment and intervention rather than general guidelines. Future research is needed to investigate the long term consequences on body fat following liver transplant in this population.

Comparison of body fat content and distribution of familial amyloidotic polyneuropathy patients versus healthy subjects

The deposition of amyloid fibers at the peripheral nervous system can induce motor neuropathy in Familial Amiloidotic Polyneuropethy (FAP) patients. This produces progressive reductions in functional capacity. The only treatment for FAP is a liver transplant, followed by aggressive medication that can affect patients' metabolism. To our knowledge, there are no data on body fat distribution or comparison between healthy and FAP subjects, which may be important for clinical assessment and management of this disease.

Peak force in familial amyloidotic polyneuropathy

Familial Amyloidotic Polyneuropathy FAP)- A neurodegenerative disease related with systemic deposition of amyloid fibers mainly at the level of the peripheral nervous system. Clinically, the disease is characterized by an autonomous sensitive-motor neuropathy, beginning nearly always in foot, and subsequently involving the hands. Purpose: Compare the levels of hand grip strength (peak force) in FAP patients with (FAPT) or without (FAPNT) liver transplant and in a healthy group (HG).

Deuterium NMR Study of Orientational Order in Cellulosic Network Microfibers

Deuterium NMR was used to investigate the orientational order in a composite cellulosic formed by liquid crystalline acetoxypropylcellulose (A PC) and demented nematic 4'-penty1-4-cyanobiphenyl (5CB-4 alpha d(2)) with the per centage of 85% A PC by weight Three forms of the composite including electro spun microfibers, thin film and bulk samples were analyzed The NMR results initially suggest two distinct scenarios, one whet e the 503-alpha d(2), is confined to small droplets with dimensions smaller than the magnetic coherence length and the other where the 503-alpha d(2) molecules arc aligned with the A PC network chains Polarized optical microscopy (POW from thin film samples along with all the NMR results show the presence of 5CB-alpha d(2) droplets in the composite systems with a nematic wetting layer at the APC-5CB-alpha d(2) interface that experiences and order disorder transition driven by the polymer network N-I transition The characterization of the APC network I-N transition shows a pronounced subcritical behavior within a heterogeneity scenario.

Toxicological Assessment of Coated versus Uncoated Rubber Granulates Obtained from Used Tires for Use in Sport Facilities

Reuse of tire crumb in sport facilities is currently a very cost-effective waste management measure. Considering that incorporation of the waste materials in artificial turf would be facilitated if the rubber materials were already colored green, coatings were specifically developed for this purpose. This paper presents an experimental toxicological and environmental assessment aimed at comparing the obtained emissions to the environment in terms of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), heavy metals, and ecotoxicity for coated and noncoated rubber granulates. This study is a comprehensive evaluation of the major potential critical factors related with the release of all of these classes of pollutants because previous studies were not systematically performed. It was concluded that between the two types of coatings tested, one is particularly effective in reducing emissions to the environment, simultaneously meeting the requirements of adherence and color stability.

Estudo da utilização de fibras em misturas betuminosas

A presente dissertação tem como objectivo principal aprofundar os conhecimentos sobre a incorporação de fibras em misturas betuminosas, em particular, sobre as misturas do tipo Stone Mastic Asphalt (SMA). Para este tipo de mistura betuminosa existe uma norma de produto europeia, a EN 13108-5:2006. Os ensaios tipo iniciais para efeitos de certificação CE das misturas estão contemplados na norma portuguesa NP EN 13108-20:2008, onde também são estipuladas as condições de ensaio. São descritos diversos tipos de fibras passíveis de serem utilizadas no fabrico da mistura betuminosa do tipo SMA, dando especial enfoque às misturas fabricadas com fibras celulósicas, uma vez que este tipo específico de mistura é frequentemente aplicado em camada de desgaste noutros países, com reconhecidas vantagens em termos de durabilidade e desempenho do pavimento. As misturas do tipo SMA são descritas, analisando-se métodos de formulação e métodos para a sua caracterização. Posteriormente, são apresentados e discutidos os trabalhos experimentais levados a cabo para um caso concreto. Os ensaios realizados permitiram caracterizar a mistura quanto à sensibilidade à água, ao seu módulo de rigidez e resistência à deformação permanente. Conclui-se que a mistura do tipo SMA com a incorporação de fibras analisada, apresenta bom comportamento à deformação permanente e boa resistência á acção da água, comparativamente às misturas betuminosas tradicionais aplicadas em camada de desgaste.

Perspectives on the electrically induced properties of electrospun cellulose/liquid crystal devices

A mat of electrospun cellulose fibers are deposed on transparent conductive oxide covered glass, and two such plates enclose a nematic liquid crystal. Thus two new types of Cellulose based Polymer Dispersed Liquid Crystal devices, based on hydroxypropylcellulose and Cellulose Acetate and the nematic liquid crystal E7 have been obtained. The current-voltage characteristics indicates ionic type conduction. Heating-cooling cycles have been applied on the samples and the activation energies have been determined. Simultaneously with the thermo-stimulated currents, the optical transmission dependence on the d.c. electric field and temperature was registered. ON-OFF switching times have been determined for different control voltages. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ligadura funcional num caso de entorse da acrómio-clavicolar, grau III: que resultados em termos de restabelecimento de força muscular?

Com o presente estudo pretendeu-se: (1) verificar se a ligadura funcional para a lesão da articulação Acrómio-Clavicular (AC), descrita por Chanussot e Danowski (2001), contribui para o restabelecimento da força muscular num paciente com lesão grau III; e, (2) observar se a ligadura funcional altera o padrão electromiográfico dos principais músculos superficiais do complexo articular do ombro: infra-espinhoso, deltóide anterior, grande peitoral, trapézio superior e trapézio inferior. Efectuou-se assim um estudo de caso do tipo observacional, descritivo transversal. Para avaliação da força muscular foi utilizado um dinamómetro isocinético e para a avaliação do nível de activação de fibras musculares foi utilizada a EMG de superfície. Os movimentos em análise foram os de rotação interna e externa, a 60º/s e 180º/s. Os resultados revelaram, na presença de ligadura, um aumento do Peak Torque dos rotadores internos, assim como da actividade do grande peitoral e trapézio inferior. Constatou-se ainda uma diminuição do Peak Torque e da percentagem do Root Mean Square do trapézio inferior, trapézio superior e grande peitoral, do ombro esquerdo, sem ligadura, quando comparado com o ombro contralateral. A ligadura funcional, numa entorse da acromio-clavicular grau III, poderá contribuir para a recuperação de força muscular e activação de fibras musculares.

Fotodetector e dispositivo WDM integrados

Ao longo deste trabalho é apresentada a caracterização optoelectrónica de uma estrutura semicondutora empilhada de fotodíodos PIN (Positive-Intrinsic-Negative), baseados em silício amorfo hidrogenado (a-Si:H - Hydrogenated Amorphous Silicon) e siliceto de carbono amorfo hi-drogenado (a-SiC:H - Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide), em que ambos funcionam como filtros ópticos na zona visível do espectro electromagnético e cuja sensibilidade espectral na região do visível é modulada pelo sinal de tensão eléctrico aplicado e pela presença de polarização óptica adicional (radiação de fundo). Pretende-se utilizar a característica de sensor de cor destes dispositivos semicondutores para realizar a demultiplexagem de sinais ópticos e desenvolver um algoritmo que permita fazer o reco-nhecimento autónomo do sinal transmitido em cada canal, tendo em vista a utilização de vários ca-nais para a transmissão de sinais a curta distância. A transmissão destes sinais deverá ser suportada no meio de transmissão fibra óptica, que constituirá uma importante mais-valia na optimização do sistema WDM (Wavelength Division Mul-tiplexing), permitindo optimizar a transmissão de sinais. Pelas suas capacidades intrínsecas, as fi-bras ópticas de plástico (POF - Plastic Optical Fibers) são uma solução adequada para a transmis-são de sinais no domínio visível do espectro electromagnético a curtas distâncias. Foi realizada uma sucinta caracterização optoelectrónica da estrutura semicondutora sob diferentes condições de iluminação, variando o comprimento de onda e a iluminação de fundo que influencia a resposta espectral do dispositivo semicondutor, variando as cores dos fundos inciden-tes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora, variando a intensidade des-ses mesmos fundos incidentes e também variando a frequência do sinal de dados. Para a transmissão dos sinais de dados foram utilizados três dispositivos LED (Light-Emitting Diode) com as cores vermelho (626nm), verde (525nm) e azul (470nm) a emitir os respec-tivos sinais de dados sobre a estrutura semicondutora e onde foram aplicadas diversas configurações de radiação de fundo incidente, variando as cores dos fundos incidentes, variando o lado incidente do fundo sobre a estrutura semicondutora e variando também a intensidade desses mesmos fundos incidentes. Com base nos resultados obtidos ao longo deste trabalho, foi possível aferir sobre a influên-cia da presença da radiação de fundo aplicada ao dispositivo, usando diferentes sequências de dados transmitidos nos vários canais. Sob polarização inversa, e com a aplicação de um fundo incidente no lado frontal da estrutura semicondutora os valores de fotocorrente gerada são amplificados face aos valores no escuro, sendo que os valores mais altos foram encontrados com a aplicação do fundo de cor violeta, contribuindo para tal, o facto do sinal do canal vermelho e canal verde serem bastan-te amplificados com a aplicação deste fundo. Por outro lado, com a aplicação dos fundos incidentes no lado posterior da estrutura semi-condutora, o sinal gerado não é amplificado com nenhuma cor, no entanto, a aplicação do fundo de cor azul proporciona a distinção do sinal proveniente do canal azul e do canal vermelho, sendo que quando está presente um sinal do canal vermelho, o sinal é fortemente atenuado e com a presença do sinal do canal azul o sinal gerado aproxima-se mais do valor de fotocorrente gerada com a estru-tura no escuro. O algoritmo implementado ao longo deste trabalho, permite efectuar o reconhecimento au-tónomo da informação transmitida por cada canal através da leitura do sinal da fotocorrente forne-cida pelo dispositivo quando sujeito a uma radiação de fundo incidente violeta no lado frontal e uma radiação de fundo incidente azul no lado posterior. Este algoritmo para a descodificação dos sinais WDM utiliza uma aplicação gráfica desenvolvida em Matlab que com base em cálculos e compara-ções de sinal permite determinar a sequência de sinal dos três canais ópticos incidentes. O trabalho proposto nesta tese é um módulo que se enquadra no desenvolvimento de um sistema integrado de comunicação óptica a curta distância, que tem sido alvo de estudo e que resulta das conclusões de trabalhos anteriores, em que este dispositivo e outros de configuração idêntica foram analisados, de forma a explorar a sua utilização na implementação da tecnologia WDM den-tro do domínio do espectro visível e utilizando as POF como meio de transmissão.