Design and fluid dynamic analysis of a custom drip chamber in a medical disposable device

Negli ultimi anni, parallelamente allo sviluppo di calcolatori elettronici sempre più performanti, la fluidodinamica computazionale è diventata uno strumento di notevole utilità nell’analisi dei flussi e nello sviluppo di dispositivi medici. Quando impiegate nello studio di flussi di fluidi fisiologici, come il sangue, il vantaggio principale delle analisi CFD è che permettono di caratterizzare il comportamento fluidodinamico senza dover eseguire test in-vivo/in-vitro, consentendo quindi notevoli vantaggi in termini di tempo, denaro e rischio derivante da applicazioni mediche. Inoltre, simulazioni CFD offrono una precisa e dettagliata descrizione di ogni parametro di interesse permettendo, già in fase di progettazione, di prevedere quali modifiche al layout garantiranno maggiori vantaggi in termini di funzionalità. Il presente lavoro di tesi si è posto l’obiettivo di valutare, tramite simulazioni CFD, le performances fluidodinamiche del comparto sangue “camera venosa” di un dispositivo medico monouso Bellco impiegato nella realizzazione di trattamenti di emodialisi. Dopo una panoramica del contesto, è presentata una breve descrizione della disfunzione renale e dei trattamenti sostitutivi. Notevole impegno è stato in seguito rivolto allo studio della letteratura scientifica in modo da definire un modello reologico per il fluido non-Newtoniano preso in considerazione e determinarne i parametri caratteristici. Il terzo capitolo presenta lo stato dell’arte delle apparecchiature Bellco, rivolgendosi con particolare attenzione al componente “cassette” del dispositivo monouso. L’analisi fluidodinamica del compartimento “camera venosa” della cassette, che sarà presa in considerazione nei capitoli quinto e sesto, si inserisce nell’ambito della riprogettazione del dispositivo attualmente in commercio: il quarto capitolo si incentra sul suo nuovo design, ponendo specifico interesse sul layout della camera venosa di nuova generazione. Per lo studio dei flussi che si sviluppano internamente ad essa ci si è avvalsi del modulo CFD del software COMSOL multiphysics® (versione 5.0); la definizione del modello implementato e della tipologia di studio effettuato sono presi in considerazione nel quinto capitolo. Le problematiche di maggior impatto nella realizzazione di un trattamento di emodialisi sono l’emolisi e la coagulazione del sangue. Nell'evenienza che si verifichino massivamente occorre infatti interrompere il trattamento con notevoli disagi per il paziente, per questo devono essere evitate. Nel sesto capitolo i risultati ottenuti sono stati esaminati rivolgendo particolare attenzione alla verifica dell’assenza di fenomeni che possano portare alle problematiche suddette.

Fluidodinamica biomedica computazionale del flusso sanguigno in presenza di affezioni strumentali e/o patologiche

La tesi di Dottorato studia il flusso sanguigno tramite un codice agli elementi finiti (COMSOL Multiphysics). Nell’arteria è presente un catetere Doppler (in posizione concentrica o decentrata rispetto all’asse di simmetria) o di stenosi di varia forma ed estensione. Le arterie sono solidi cilindrici rigidi, elastici o iperelastici. Le arterie hanno diametri di 6 mm, 5 mm, 4 mm e 2 mm. Il flusso ematico è in regime laminare stazionario e transitorio, ed il sangue è un fluido non-Newtoniano di Casson, modificato secondo la formulazione di Gonzales & Moraga. Le analisi numeriche sono realizzate in domini tridimensionali e bidimensionali, in quest’ultimo caso analizzando l’interazione fluido-strutturale. Nei casi tridimensionali, le arterie (simulazioni fluidodinamiche) sono infinitamente rigide: ricavato il campo di pressione si procede quindi all’analisi strutturale, per determinare le variazioni di sezione e la permanenza del disturbo sul flusso. La portata sanguigna è determinata nei casi tridimensionali con catetere individuando tre valori (massimo, minimo e medio); mentre per i casi 2D e tridimensionali con arterie stenotiche la legge di pressione riproduce l’impulso ematico. La mesh è triangolare (2D) o tetraedrica (3D), infittita alla parete ed a valle dell’ostacolo, per catturare le ricircolazioni. Alla tesi sono allegate due appendici, che studiano con codici CFD la trasmissione del calore in microcanali e l’ evaporazione di gocce d’acqua in sistemi non confinati. La fluidodinamica nei microcanali è analoga all’emodinamica nei capillari. Il metodo Euleriano-Lagrangiano (simulazioni dell’evaporazione) schematizza la natura mista del sangue. La parte inerente ai microcanali analizza il transitorio a seguito dell’applicazione di un flusso termico variabile nel tempo, variando velocità in ingresso e dimensioni del microcanale. L’indagine sull’evaporazione di gocce è un’analisi parametrica in 3D, che esamina il peso del singolo parametro (temperatura esterna, diametro iniziale, umidità relativa, velocità iniziale, coefficiente di diffusione) per individuare quello che influenza maggiormente il fenomeno.

Avaliação da trealose como crioprotetor natural de células-tronco hematopoiéticas de sangue de cordão umbilical e placentário

O sangue do cordão umbilical e placentário (SCUP) tem sido usado como fonte de células-tronco hematopoiéticas (CTH) para reconstituir a função medular (hematopoiese). A maioria das vezes, esta modalidade de transplante requer a criopreservação das CTH, que permanecem congeladas até uma possível utilização futura. Na criopreservação de CTH, o reagente químico dimetilsulfóxido (DMSO) tem sido utilizado como um crioprotetor. No entanto, tem sido provado que DMSO tem efeitos tóxicos para o corpo humano. Muitos organismos na natureza possuem uma capacidade de sobreviver ao congelamento e à desidratação acumulando dissacarídeos, como a trealose e sacarose, por isso a trealose, tem sido investigada como um crioprotetor alternativo para diversos tipos celulares. Outro dano muito comum durante o congelamento é a formação de espécie reativas de oxigênio (ERO) que diminui a viabilidade celular, por isso a adição de bioantioxidantes na solução de criopreservação das células é passo muito importante. Este estudo foi dividido em duas fases na primeira foram avaliados os resultados obtidos com a adição de antioxidantes na solução de criopreservação das células de SCUP e na segunda fase avaliou-se a hipótese que a solução de criopreservação contendo trealose intracelular e extracelular melhora a recuperação e a viabilidade das células-tronco do SCUP, após a criopreservação. SCUP foi processado e submetido à criopreservação em soluções contendo na primeira fase: soluções com diferentes concentrações de DMSO (10%, 5% e 2,5%), assim como as combinações de DMSO (5%, 2,5%) com um dos dissacarídeos (60mmol/L) e ácido ascórbico e/ou catalase (10mg/mL); e na segunda fase: soluções contendo diferentes concentrações de DMSO (10% e 2,5%), assim como as combinações de DMSO (2,5%) com trealose intra (a trealose foi introduzida na célula por meio de lipossomas) e extracelular e soluções contendo trealose intra e extracelular sem DMSO, armazenados por duas semanas em N2L, e descongeladas. As células descongeladas foram avaliadas por citometria de fluxo, pelo ensaio metabólico pelo MTT e de unidades formadoras de colônias (UFC). Na primeira fase do estudo, a catalase, melhorou a preservação das células CD34+ e CD123+, a UFC e a viabilidade celular, em comparação com a solução padrão de criopreservação. Já na segunda fase do estudo, após as análises de todos os testes vimos que a solução que continha trealose intra/extracelular e DMSO mostrou uma capacidade de manutenção da viabilidade/integridade celular superior a todas as outras testadas. A solução que continha trealose intra e extracelular sem DMSO, obteve um resultado comparável com seu controle (2,5%DMSO), porém quando avaliamos a solução que continha apenas trealose intracelular não obtivemos resultados satisfatórios. A catalase pode atuar sobre a redução dos níveis ERO na solução de criopreservação das CTH de SCUP, diminuindo os danos por ele causados e a trealose deve estar presente em ambos os lados das células durante o processo de congelamento. Portanto, em testes clínicos futuros, ela poderá ser um potencial crioprotetor das células-tronco de SCUP, podendo substituir totalmente o DMSO da solução de criopreservação, minimizando com os efeitos colaterais provenientes da infusão de produtos criopreservados nos pacientes.

Injeção de sangue autógeno no tratamento da luxação recidivante da articulação temporomandibular

A articulação temporomandibular (ATM) é uma articulação complexa com características e funções únicas. Certamente é uma das articulações mais utilizadas e seu uso inadequado e excessivo consequentemente promove inúmeros transtornos. Dentre as alterações de hipermobilidade articular, o deslocamento mandibular refere-se ao posicionamento, geralmente anterior, do côndilo mandibular sobre a eminência articular, com completa separação das superfícies articulares e consequente travamento. Quando os episódios se tornam frequentes, algum método de tratamento, seja conservador ou cirúrgico, deve ser utilizado, devido ao grande transtorno funcional e social gerados. A injeção de sangue autógeno na articulação temporomandibular é uma técnica minimamente invasiva, com escassos relatos na literatura e que foi recentemente reintroduzida. Onze pacientes diagnosticados com luxação recidivante da articulação da cabeça mandibular receberam injeções bilaterais de sangue autógeno no compartimento articular superior e região pericapsular. Em acompanhamento, que variou de 24 a 35 meses (média de 29,6 meses), 3 (27,3%) pacientes apresentaram recidivas. O mesmo protocolo de tratamento foi repetido para estes três casos, porém sem sucesso, sendo então encaminhados para procedimento cirúrgico de eminectomia. Dessa forma, dos 11 pacientes inicialmente tratados, 8 (72,7%) não apresentaram episódios de deslocamento mandibular recorrente após o procedimento proposto. Trata-se de um procedimento simples, rápido, pouco invasivo, de baixo custo e com mínima possibilidade de complicações, sendo uma alternativa de tratamento viável, antes de se indicar procedimentos cirúrgicos.

Enzimas antioxidantes em sangue de peixes expostos à hipoxia e hiperoxia

O oxigênio é importante não só por sua participação no metabolismo energético, mas também por sua conversão em derivados parcialmente reduzidos, as espécies reativas de oxigênio (ERO). ERO participam de funções importantes em diversas vias do metabolismo, entretanto, em concentrações desequilibradamente elevadas deflagram a peroxidação lipídica, processo deletério que forma aldeídos tóxicos, como o 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE). A manutenção de concentrações não deletérias das ERO é realizada por moléculas componentes do sistema antioxidante. Peixes podem ser expostos a grandes variações das concentrações de oxigênio, o que provoca ciclos oxidantes. A maioria dos estudos usa fígado e rim para avaliar estresse oxidante por meio de ensaios das atividades antioxidantes, o que requer o sacrifício dos animais. Contudo, o sangue sofre efeitos das ERO e avaliações no sangue podem permitir o estudo de antioxidantes no mesmo animal, sem a necessidade de sacrifício. Em consequência, foram nossos objetivos estabelecer uma técnica de cateterismo branquial em peixes, a padronização dos ensaios e a avaliação em sangue de componentes do sistema antioxidante de duas espécies de teleósteos em diferentes tensões de oxigênio. Pacus e tilápias foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1 e em hipoxia a 0,5 mg de O2.L-1 por 42 horas . Para os ensaios de hiperoxia os animais foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1, depois de 6 horas em 9,5 mg de O2.L-1 e depois de 30 horas de recuperação a 6,0 mg de O2.L-1. A utilização de materiais para o cateterismo de humanos permitiu a implantação de um acesso branquial. Infelizmente, houve formação de trombo após 24 horas. Mesmo assim, a observação de fluxo sanguíneo no interior da cânula e a sobrevida dos animais testados, confirmam a viabilidade da técnica. Verificamos em sangue uma maior atividade da enzima glutationa S-transferase (GST) sobre o 4-HNE em relação ao 1-cloro-2-dinitrobenzeno (CDNB). Isto reflete a importância de avaliações de atividade de enzimas, como a GST, sobre substratos endógenos. As respostas enzimáticas de tilápias mostraram-se mais sensíveis que as dos pacus quando comparadas em diferentes tensões de oxigênio.

Avaliação de um protocolo de extração de DNA genômico a partir de sangue total.

2009

Aplicação da terapia fotodinâmica no processo de esterilização de sangue

A importância médica do sangue associada ao risco de doenças infeciosas levou a um melhoramento das técnicas de rastreio de patogénicos no sangue doado. No entanto, devido aos períodos de "janela", durante o qual os agentes infeciosos não podem ser detetados, a desinfeção de sangue e seus derivados assume uma importância vital. Considerando que as técnicas convencionais de desinfeção (tratamento com solvente-detergente ou irradiação com UV ou radiação gama) pode ser empregue em concentrados de plasma ou de proteínas, o efeito colateral associado aos respetivos tratamentos não permite a sua utilização em frações celulares. Consequentemente, é necessário o desenvolvimento de uma nova alternativa eficaz para inativar microrganismos em sangue. Uma boa estratégia que merece ser considerada baseia-se na terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT). aPDT envolve a interação entre a luz e um fotossensibilizador (PS) na presença de oxigénio molecular. Esta interação produz espécies reativas de oxigénio (ROS), que causam danos oxidativos às moléculas microbianas necessárias à sobrevivência do microrganismo. Em alguns países, esta metodologia já está aprovada para descontaminação de plasma, utilizando azul de metileno ou psoraleno como PSs. O objetivo deste estudo foi avaliar a adequação de de estrutura do tipo ftalocianina (Pc) e porfirina (Por) para desinfeção fotodinâmica de hemoderivados. Plasma e sangue total foram infetados com 108 unidades formadoras de colónias (CFU) / mL de Escherichia coli e após incubação com os derivados Pc e Por em estudo, expostos respetivamente a luz vermelha ou a luz branca com uma irradiância de 150 W/m2durante 270 min. As concentrações de E. coli viáveis foram determinadas a 0, 30, 60, 90, 180 e 270 min e comparadas com as obtidas nos controlos claro (amostras irradiadas na ausência de PS) e controlos escuro (amostras incubadas com PS mas não irradiadas). O efeito do tratamento aPDT nas células do sangue (glóbulos vermelhos e brancos) também foi avaliado. Os resultados obtidos mostram que, em todos os componentes do sangue, a Por em estudo é mais eficaz na inativação de E. coli que o derivado Pc. Após o tratamento aPDT, o número de células vermelhas e brancas no sangue é semelhante aos valores observados nas amostras de controlo. A eficiente inativação de células de E. coli e a ausência de efeito sobre as células de sangue transformam os derivados porfirínicos e ftalocianinas potenciais candidatos a serem utilizados com fotossensibilizadores na desinfeção fotodinâmica de produtos derivados do sangue.

Transformando a água em sangue: uma análise sobre a exportação evangélica brasileira através das perfomances da IPDA

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Antropologia.

O processo de dádiva de sangue do dador de primeira vez no Hospital do Espírito Santo - Évora, EPE : satisfação e retorno para a dádiva seguinte

RESUMO - Introdução: Com este trabalho, pretendeu-se averiguar em que medida a satisfação no processo de dádiva de sangue afeta o regresso dos dadores que doam pela primeira vez na vida, ou que se apresentaram pela primeira vez no Serviço de sangue do HESE. Material e métodos: Estudo observacional transversal descritivo. Dos dadores com uma única inscrição no período de 2011 a 2012 inclusive, (531+541 dadores) foram retirados os que entretanto completaram 66 anos (idade limite para a dádiva); os que não tinham contacto telefónico válido; e os que tinham morada fora do Distrito de Évora. Os dadores restantes (327 + 330 dadores), foram então inquiridos através de um questionário efetuado telefonicamente para determinar as causas de não regresso. Resultados: Obtiveram-se 360 respostas válidas ao questionário, correspondentes a 50% da amostra com um IC de 95%. Apesar de estar amplamente demonstrado que a satisfação na dádiva contribui decisivamente para o retorno à dádiva seguinte, apenas 12% da amostra referiu não regressar por algum motivo de insatisfação decorrente do processo de dádiva. Evidentemente, o mérito destes resultados é devido à equipa do Serviço de Imunohemoterapia do HESE. Porém uma outra realidade fica aqui patente, os dadores de primeira vez estão a decrescer há vários anos, e destes, os que regressam são cada vez menos. A manter-se esta tendência, a taxa de renovação da bolsa de dadores poderá tornar-se insuficiente para a manutenção da atual bolsa de dadores. Se o HESE conseguisse recuperar para a dádiva metade da amostra de dadores de primeira vez que não regressam, a sua autonomia em termos de consumo de sangue sairia reforçada, com o incremento de proveitos financeiros consequente. Conclusão: Este trabalho concretiza os objetivos a que se propôs, nomeadamente o de produzir conhecimento útil e de suporte à decisão no âmbito da administração hospitalar. O HESE tem agora ao seu dispor, a caraterização dos dadores de primeira vez e a descrição de como se está a processar a renovação da sua bolsa de dadores.

Contribuição para o estudo do hemograma do cavalo puro sangue lusitano

Este trabalho centrou-se na caracterização do hemograma de Puro-Sangue Lusitanos, PSL e respectiva comparação com outras raças. A população estudada incluiu 61 cavalos PSL. Foram analisados: eritrócitos totais, hematócrito, hemoglobina, volume corpuscular médio, VCM, hemoglobina corpuscular média, HCM, concentração de hemoglobina corpuscular média, CHCM, leucócitos totais e respectiva contagem diferencial e plaquetas totais. Os resultados obtidos foram comparados com dados previamente publicados, relativos ao Puro-Sangue Inglês, PSI, e aos ‘Warmblood’, WB. O valor médio de eritrócitos e concentração de hemoglobina dos PSL foi inferior à dos PSI, enquanto o valor médio do hematócrito e VCM dos PSL foi superior ao dos PSI e WB.O valor médio da HCM dos PSL foi superior ao dos PSI, no entanto o valor médio da CHCM dos PSL foi inferior ao dos PSI e WB. O valor médio de leucócitos totais, linfócitos e eosinófilos dos PSL foi superior ao dos PSI e WB. A média dos neutrófilos foi superior nos PSL, relativamente aos dos WB, e dos monócitos inferior aos PSI. O valor médio de plaquetas dos PSL foi inferior ao dos PSI e WB. Os parâmetros do hemograma no PSL apresentam diferenças significativas relativamente às populações utilizadas para comparação, interessantes a ter em conta na interpretação do hemograma de PSL.

Desenvolvimento e validação de um método analítico para a determinação de clorpromazina em sangue por extracção em fase sólida e cromatografia gasosa/espectometria de massa

O objectivo deste trabalho foi o desenvolvimento e validação de uma metodologia analítica para a determinação de clorpromazina em sangue total, tendo a protriptilina sido usada como padrão interno. A extracção e purificação dos analitos foi efectuada por extracção em fase sólida com colunas Oasis® HLB, e análise posterior por cromatografia gasosa com detector de espectrometria de massa de impacto electrónico (GC/EI-MS). Para a preparação das curvas de calibração foram fortificadas diariamente amostras de sangue branco com concentrações crescentes de clorpromazina entre 0,01 e 5 µg/mL. Foi utilizado um modelo de regressão linear, sendo os coeficientes de correlação superiores a 0,998. Os coeficientes de variação e os erros relativos foram respectivamente inferiores a 12 e 13%, cumprindo assim critérios internacionalmente aceites para a validação de métodos bioanalíticos. Foram também estudados os limites de detecção e quantificação, sendo de 3 e 10 ng/mL respectivamente. A interferência de outras substâncias foi excluída por análise de dez amostras brancas de sangue. O rendimento médio do método foi de 81%. Em virtude da sua simplicidade e rapidez, este método pode ser aplicado na determinação deste antipsicótico em amostras de sangue total, sendo adequado para análises de rotina no âmbito da toxicologia clínica e forense.

Há uma gota de sangue em cada museu : a ótica museológica de Mário de Andrade

Há uma gota de sangue em cada museu: a ótica museológica de Mário Andrade (M.A.) é uma dissertação de mestrado que aborda o pensamento museológico do autor de Macunaíma através da análise de seus escritos, de sua coleção particular e de suas práticas à frente do Departamento de Cultura da cidade de São Paulo e do Serviço do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional. Três questões orientam a presente dissertação: 1a. Até que ponto as propostas museológicas de M.A. representam consolidação ou rompimento com o pensamento modernista? 2a. Como se colocam na obra de M.A. as questões referentes à identidade nacional e cultura popular? 3a. Sendo o museu um lugar privilegiado de construção de memória, não seria também um baluarte da tradição? Em que sentido um museu pode ser ruptura? Como são tratadas as idéias de coleção e museu pelo poeta modernista? O enfrentamento destas questões, aliado ao entendimento de que a gota de sangue é gota de humanidade e sinal de historicidade presente nos museus, constitui a base desse estudo.

Avaliação da taxa de fertilidade em éguas da raça puro sangue lusitano : efeito da idade da égua e do tipo de cobrição (cobrição natural vs inseminação artificial)

Ao longo dos meses de estágio acompanhei diversos procedimentos médicos veterinários, sendo que a maior parte deles diziam respeito à área da reprodução equina. A Raça Puro Sangue Lusitano (PSL) é a mais importante raça portuguesa autóctone de equinos. Contudo, não existem muitos estudos no que respeita à sua eficiência reprodutiva. Este trabalho pretende fazer um estudo sobre o efeito da idade da égua e do tipo de cobrição (natural e inseminação artificial - IA) na taxa de fertilidade de éguas PSL, através do cálculo das diferentes taxas de gestação. Neste estudo, verificou-se que a percentagem de éguas gestantes no final da época reprodutiva foi de 90%, encontrando-se dentro dos valores esperados (71% - 96%). Os dados foram recolhidos durante a época reprodutiva de 2011/2012 e permitiram-me elaborar um estudo retrospectivo para melhor perceber a prática do maneio reprodutivo equino e a influência de alguns parâmetros na taxa de fertilidade das éguas. Relativamente aos diferentes tipos de sémen, verificou-se que a taxa de fertilidade em éguas cobertas por cobrição natural (n=14) foi de 78,6% e por IA (n=36) foi de 94,4%, resultado que se situa dentro dos valores esperados. No que respeita à IA, a taxa de fertilidade com sémen fresco (n=16) foi de 93,8%, com sémen refrigerado (n=19) foi de 94,7% e com sémen congelado (n=1) foi de 100%. Os valores para sémen fresco e refrigerado encontram-se dentro do esperado, sendo que para sémen congelado este é muito superior aos valores reportados na bibliografia, visto ser o tipo de sémen com menores taxas de fertilidade. Este facto deve-se, provavelmente, à dimensão da amostra, e ao facto de o sémen congelado ser de elevada qualidade. Neste estudo verificamos também que não há relação estatística entre a idade das éguas e a taxa de gestação, contrariamente ao que é referido na bibliografia, o que se deverá provavelmente ao tamanho da amostra (n=50).

Doação de sangue nas redes solidárias onlineinterações, conexões e interconexões sob o olhar do circuito da dádiva

Esta dissertação analisa os diálogos no Facebook, no perfil do Hemorio, o hemocentro do Estado do Rio de Janeiro, durante duas situações de crise, ambas no ano de 2011: as chuvas na Região Serrana do Rio de Janeiro e o ataque da Escola Municipal Tasso da Silveira, em Realengo. Embora estes períodos registrem aumento de mais de 400% nas doações de sangue voluntárias no Hemorio, não se buscou comprovar a \2018veracidade\2019 dos depoimentos ou mensurar a correlação entre as postagens e a doação efetiva. Nosso objetivo maior foi o de identificar os sentidos associados à doação de sangue, as motivações, as relações de troca e os sentimentos, tal como manifestos na mídia digital. Para alargar a compreensão do universo no qual o ato de doar está inscrito, utilizamos os estudos teóricos sobre a dádiva \2013 tanto o trabalho seminal de Marcel Mauss, o \201CEnsaio sobre a Dádiva\201D, como de autores contemporâneos, como Alain Caillé, Jacques Godbout, Paulo Henrique Martins e Alda Lacerda. Esta vertente foi conjugada com as teorias de redes sociais online (Henry Jenkins, Pierre Lévy, Mark Granovetter, Manuel Castells e Raquel Recuero), explorando as conexões entre a tríade \201Cdar, receber e retribuir\201D, como forma de estabelecer as relações sociais, e o universo digital