Potencialidades de elementos pré-fabricados de madeira na reabilitação

Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis

DOTA-based Ga(III) and Gd(III) chelates for medical imaging (PET, SPECT and MRI)

PhD Thesis in Sciences Specialization in Chemistry

Development of a dextrin-based hydrogel for bone regeneration

[Excerpt] Bone tissue engineering is a very challenging and promising field, which handles with the limitations of bone regenerative capacity and the failure of current orthopedic implants [1]. This work describes the preparation and characterization of an injectable dextrin-based hydrogel (oDex) able to incorporate nanoparticles, cells, biomolecules or Bonelike~ granules [2]. (...)

The synthesis of new 6-hydrazinopurines as potential anticancer agents

[Excerpt] Purines, such as adenine, are one of the most important naturally occurring nitrogen heterocycles and they are frequently used as bioactive agents.[1,2] The increasing number of synthetic purines reveals the great potential of these compounds as enzyme inhibitors. Protein Kinases have an important regulatory role in cell proliferation, differentiation and signalling processes. Abnormal signal transduction is responsible for devastating diseases such as cancer. All of the protein kinases identified have in common the cofactor ATP indicating that the adenine nucleus is a very important scaffold for discovery of new anti-cancer agents.[3,4] Previous work identified a modest anticancer activity in a family of 6-arylaminopurines. In the view of these results, it seemed reasonable to assume that some interesting anticancer agents might result by replacement of the phenyl group by a secondary amino group linked to the N-6 atom of the adenine moiety. (...)

Review of robotic technology for keyhole transcranial stereotactic neurosurgery

The research of stereotactic apparatus to guide surgical devices began in 1908, yet a major part of today's stereotactic neurosurgeries still rely on stereotactic frames developed almost half a century ago. Robots excel at handling spatial information, and are, thus, obvious candidates in the guidance of instrumentation along precisely planned trajectories. In this review, we introduce the concept of stereotaxy and describe a standard stereotactic neurosurgery. Neurosurgeons' expectations and demands regarding the role of robots as assistive tools are also addressed. We list the most successful robotic systems developed specifically for or capable of executing stereotactic neurosurgery. A critical review is presented for each robotic system, emphasizing the differences between them and detailing positive features and drawbacks. An analysis of the listed robotic system features is also undertaken, in the context of robotic application in stereotactic neurosurgery. Finally, we discuss the current perspective, and future directions of a robotic technology in this field. All robotic systems follow a very similar and structured workflow despite the technical differences that set them apart. No system unequivocally stands out as an absolute best. The trend of technological progress is pointing toward the development of miniaturized cost-effective solutions with more intuitive interfaces.

Carbon materials as new generation of new electron shuttles for the anaerobic degradation of environmental xenobiotics

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica

Validation of the Portuguese version of the Evidence-Based Practice Questionnaire

OBJECTIVES: To describe the process of translation and linguistic and cultural validation of the Evidence Based Practice Questionnaire for the Portuguese context: Questionário de Eficácia Clínica e Prática Baseada em Evidências (QECPBE). METHOD: A methodological and cross-sectional study was developed. The translation and back translation was performed according to traditional standards. Principal Components Analysis with orthogonal rotation according to the Varimax method was used to verify the QECPBE's psychometric characteristics, followed by confirmatory factor analysis. Internal consistency was determined by Cronbach's alpha. Data were collected between December 2013 and February 2014. RESULTS: 358 nurses delivering care in a hospital facility in North of Portugal participated in the study. QECPBE contains 20 items and three subscales: Practice (α=0.74); Attitudes (α=0.75); Knowledge/Skills and Competencies (α=0.95), presenting an overall internal consistency of α=0.74. The tested model explained 55.86% of the variance and presented good fit: χ2(167)=520.009; p = 0.0001; χ2df=3.114; CFI=0.908; GFI=0.865; PCFI=0.798; PGFI=0.678; RMSEA=0.077 (CI90%=0.07-0.08). CONCLUSION: confirmatory factor analysis revealed the questionnaire is valid and appropriate to be used in the studied context.

Synthesis of new peptide derivatives that self-assemble into nanostructured hydrogels for biomedical applications

Tese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Química)

In vivo imaging of glycol chitosan-based nanogel biodistribution

The preclinical development of nanomedicines raises several challenges and requires a comprehensive characterization. Among them is the evaluation of the biodistribution following systemic administration. In previous work, the biocompatibility and in vitro targeting ability of a glycol chitosan (GC) based nanogel have been validated. In the present study, its biodistribution in the mice is assessed, using near-infrared (NIR) fluorescence imaging as a tool to track the nanogel over time, after intravenous administration. Rapid whole body biodistribution of both Cy5.5 labeled GC nanogel and free polymer is found at early times. It remains widespreadly distributed in the body at least up to 6 h postinjection and its concentration then decreases drastically after 24 h. Nanogel blood circulation half-life lies around 2 h with the free linear GC polymer presenting lower blood clearance rate. After 24 h, the blood NIR fluorescence intensity associated with both samples decreases to insignificant values. NIR imaging of the organs shows that the nanogel had a body clearance time of 48 h, because at this time point a weak signal of NIR fluorescence is observed only in the kidneys. Hereupon it can be concluded that the engineered GC nanogel has a fairly long blood circulation time, suitable for biomedical applications, namely, drug delivery, simultaneously allowing efficient and quick body clearance.

An evolutionary approach to the use of Petri net based models: from parallel controllers to HW/SW co-design

"A workshop within the 19th International Conference on Applications and Theory of Petri Nets - ICATPN’1998"

Development of active bio-based multilayer systems: encapsulation of cinnamaldehyde and their physicochemical characterization

[Excerpt] In this work, different multilayer structures, using a polyhydroxybutyrate-co-valerate film with a valerate content of 8% (PHBV8) as support, were developed aiming the development of active bio-based multilayer systems. An interlayer based on zein nanofibers with and without cinnamaldehyde were electrospun in the PHBV8 film and three multilayer systems were developed: 1) without an outer layer; 2) using a PHBV8 film as outer layer; and 3) using an alginate-based film as outer layer. Their physico-chemical properties were evaluated through: water vapour and oxygen permeabilities and colour measurements, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and thermal analyses. Results showed that the presence of different outer layers affected the water vapour permeability and transparency of the multilayer films. (...)

Analysis of the Prevalence of Ventricular Late Potentials in the Late Phase of Myocardial Infarction Based on the Site of Infarction

OBJECTIVE: The initial site of myocardial infarction (MI) may influence the prevalence of ventricular late potentials (VLP), high-frequency signals, due to the time course of ventricular activation. The prevalence of VLP in a period of more than 2 years after acute MI was assessed focusing on the initially injured wall . METHODS: The prevalence of VLP in a late phase after MI (median of 924 days) in anterior/antero-septal and inferior/infero-dorsal wall lesion was analyzed using signal-averaged electrocardiogram in time domain. The diagnostic performance of the filters employed for analysis on was tested at high-pass cut-off frequencies of 25 Hz, 40 Hz and 80 Hz. RESULTS: The duration of the ventricular activation and its terminal portion were larger in inferior than anterior infarction, at high-pass cut-off frequencies of 40 Hz and 80 Hz. In patients with ventricular tachycardia, these differences were more remarked. The prevalence of ventricular late potentials was three times greater in inferior than anterior infarction. CONCLUSION: Late after myocardial infarction, the prevalence and the duration of ventricular late potentials are greater in lesions of inferior/infero-dorsal than anterior/antero-septal wall confirming their temporal process, reflecting their high-frequency content.

Diseño y Desarrollo de Nuevas Entidades Químicas de Interés Farmacéutico. Design and Development of New Chemical Entities of Pharmaceutical Interest.

Este proyecto de investigación se basa fundamentalmente en diversas actividades concernientes a la investigación y desarrollo de nuevos fármacos. Estos estudios se llevan a cabo sobre nuevos derivados de las siguientes drogas líderes utilizadas en el tratamiento del SIDA: zidovudina (AZT), lamivudina (3TC), didanosina (ddI) y un tipo particular de Inhibidores No Nucleosídicos de la Transcriptasa Reversa (INNTR) conocidos como "diarilpirimidinas" (DAPYs). Se plantean para el presente proyecto los siguientes objetivos específicos:1. Diseño racional y síntesis de nuevos compuestos,2. Evaluación de actividades biológicas y citotoxicidad,3. Estudio de las propiedades fisicoquímicas de interés biológico y farmacéutico,4. Estudios farmacocinéticos y biofarmacéuticos.De esta manera, se ha considerado un estudio integrador, tendiente a conocer y entender el posible comportamiento en el organismo de nuevas entidades químicas de interés farmacéutico (NEQF). Así, nuestra hipótesis de trabajo se sustenta en que la variación de las propiedades fisicoquímicas y farmacocinéticas de las drogas actualmente en uso o en etapas de experimentación, podrá incidir favorablemente en la farmacoterapia del SIDA.Cabe destacar que la aplicación de diversos métodos computacionales, constituye una herramienta muy importante que se utilizada para cada uno de los objetivos planteados ya que brinda información complementaria y una ayuda invalorable para el diseño racional de drogas.Así, se diseñarán, prepararán y caracterizarán NEQF, estudiando en detalle sus propiedades moleculares. Se espera que la información generada represente una contribución para el desarrollo de nuevas opciones terapéuticas efectivas frente al agente causativo del SIDA, enfermedad para la cuál la opción de una terapia efectiva está lejos de ser la ideal.Como el proyecto se desarrolla dentro de un ámbito académico, las actividades previstas permitirán a los becarios y tesistas: 1) ampliar y profundizar los conocimientos teóricos relacionados con los temas de estudio; 2) desarrollar su capacidad creativa; 3) posibilitar el trabajo multidisciplinario. Es decir, se formarán recursos humanos altamente capacitados en el diseño y desarrollo de NEQF, finalizando las tesis doctorales en ejecución e incorporando nuevos jóvenes farmacéuticos.A partir de los resultados que se logren en el campo científico y académico, se espera contribuir a la promoción del conocimiento en el área del diseño y del desarrollo de Compuestos Farmacéuticos Activos. Es de nuestro especial interés que los resultados lleven a un posicionamiento del grupo en el área de la Química Medicinal, de la Bioorgánica y de la Biofarmacia.Con relación a la importancia del proyecto, cabe destacar que la Química Medicinal es una disciplina poco desarrollada en nuestro país, por lo tanto contribuirá no sólo a la generación de conocimiento en el área, sino también a la formación de recursos humanos. Cabe destacar la participación de jóvenes farmacéuticos que son los beneficiarios de dicho proceso de formación. Por otra parte, el desarrollo de NEQF conlleva en sí mismo un impacto social y económico importante, y redunda en beneficio de la salud de la población. Teniendo en cuenta la realidad actual, y considerando que la solución final para el tratamiento del SIDA aún no se ha alcanzado, optimizar la actividad/efectividad de fármacos conocidos y estudiar nuevas moléculas que actúen sobre diversas dianas biológicas constituye una esperanza para el tratamiento eficaz de esta enfermedad. Finalmente, teniendo en cuenta que la finalidad del proyecto es desarrollar nuevos agentes anti VIH con potencial aplicación clínica, es de esperar poder interaccionar con la industria farmacéutica y transferir los resultados a la misma.

Diseño y caracterización de plataformas de biorreconocimiento basadas en el uso de nanoestructuras, biomoléculas y polímeros. Aplicaciones para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Design and characterization of biorecognition platforms based on the use of nanostructures, biomolecules and polymers. Applications for the development of electrochemical (bio)sensors.

Los requerimientos de métodos analíticos que permitan realizar determinaciones más eficientes en diversas ramas de la Química, así como el gran desarrollo logrado por la Nanobiotecnología, impulsaron la investigación de nuevas alternativas de análisis. Hoy, el campo de los Biosensores concita gran atención en el primer mundo, sin embargo, en nuestro país es todavía un área de vacancia, como lo es también la de la Nanotecnología. El objetivo de este proyecto es diseñar y caracterizar nuevos electrodos especialmente basados en el uso de nanoestructuras y estudiar aspectos básicos de la inmovilización de enzimas, ADN, aptámeros, polisacáridos y otros polímeros sobre dichos electrodos a fin de crear nuevas plataformas de biorreconocimiento para la construcción de (bio)sensores electroquímicos dirigidos a la cuantificación de analitos de interés clínico, farmaco-toxicológico y ambiental.Se estudiarán las propiedades de electrodos de C vítreo, Au, "screen printed" y compósitos de C modificados con nanotubos de C (CNT) y/o nanopartículas (NP) de oro y/o nanoalambres empleando diversas estrategias. Se investigarán nuevas alternativas de inmovilización de las biomoléculas antes mencionadas sobre dichos electrodos, se caracterizarán las plataformas resultantes y se evaluarán sus posibles aplicaciones analíticas al desarrollo de biosensores con enzimas y ADNs como elementos de biorreconocimiento. Se funcionalizarán CNT con polímeros comerciales y sintetizados en nuestro laboratorio modificados con moléculas bioactivas. Se diseñarán y caracterizarán nuevas arquitecturas supramoleculares basadas en el autoensamblado de policationes, enzimas y ADNs sobre Au. Se evaluarán las propiedades catalíticas de NP de magnetita y de perovskitas de Mn y su aplicación al desarrollo de biosensores enzimáticos. Se diseñarán biosensores que permitan la detección altamente sensible y selectiva de secuencias específicas de ADNs de interés clínico. Se estudiará la interacción de genotóxicos con ADN (en solución e inmovilizado) y se desarrollarán biosensores que permitan su cuantificación. Se construirán biosensores enzimáticos para la cuantificación de bioanalitos, especialmente glucosa, fenoles y catecoles, y sensores electroquímicos para la determinación de neurotransmisores, ácido úrico y ácido ascórbico. Se diseñarán nuevos aptasensores electroquímicos para la cuantificación de biomarcadores, comenzando por lisozima y trombina y continuando con otros de interés regional/nacional.Se emplearán las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) y de onda cuadrada (SWV); "stripping" potenciométrico a corriente constante (PSA); elipsometría; microbalanza de cristal de cuarzo con cálculo de pérdida de energía por disipación (QCM-D); resonancia de plasmón superficial con detección dual (E-SPR); espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE); microscopías de barrido electroquímico (SECM), de barrido electrónico (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerzas atómicas (AFM); espectrofotometría UV-visible; espectroscopías IR, Raman, de masas, RMN.Se espera que la inclusión de los CNT y/o de las NP metálicas y/o de los nanoalambres en los diferentes electrodos permita una mejor transferencia de carga de diversos analitos y por ende una detección más sensible y selectiva de bioanalitos empleando enzimas, ADN y aptámeros como elementos de biorreconocimiento. Se espera una mayor eficiencia en los aptasensores respecto de los inmunosensores, lo que permitirá la determinacion selectiva de diversos biomarcadores. La modificación de electrodos con nanoestructuras posibilitará la detección altamente sensible y selectiva del evento de hibridación. La respuesta obtenida luego de la interacción de genotóxicos con ADN permitirá un mejor conocimiento de la asociación establecida, de la cinética y de las constantes termodinámicas. Los neurotransmisores podrán ser determinados a niveles nanomolares aún en muestras complejas.