PHBHV/PCL microspheres as biodegradable drug delivery systems (DDS) for photodynamic therapy (PDT)

Unloaded microspheres were prepared from polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBHV) and poly(epsilon-caprolactone) (PCL) polymers using the emulsification-solvent evaporation method (EE). The study was conducted to determine the ideal polymeric composition and ideal molecular weight for the microspheres preparation to be used as a Drug Delivery System (DDS) for cancer therapy. In this work, NzPC, a new photosensitizer, has been investigated when incorporated into microspheres of PHBHV/PCL evaluating its application for Photodynamic Therapy (PDT) of neoplastic tissue. The biodegradation studies were conducted to analyze the effects of the incorporation of the NzPC and also to determine the release profiles in vitro condition. We also evaluated the dark toxicity and the photobiological effect of the PHBHV-PCL microspheres in cutaneous melanoma cell line (B-16-A1) used as a biological neoplastic medium.

Construção e caracterização de um colector rotatório para produção de nanofibras alinhadas de PCL

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Biodispositivos electrónicos implantáveis e biodegradáveis: nano/microfibras de poli (ε-caprolactona) (PCL)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Produção de fibras de policaprolactona (PCL) por fiação centrífuga

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Mechanical fatigue performance of PCL-chondroprogenitor constructs after cell culture under bioreactor mechanical stimulus

In tissue engineering of cartilage, polymeric scaffolds are implanted in the damaged tissue and subjected to repeated compression loading cycles. The possibility of failure due to mechanical fatigue has not been properly addressed in these scaffolds. Nevertheless, the macroporous scaffold is susceptible to failure after repeated loading-unloading cycles. This is related to inherent discontinuities in the material due to the micropore structure of the macro-pore walls that act as stress concentration points. In this work, chondrogenic precursor cells have been seeded in Poly-ε-caprolactone (PCL) scaffolds with fibrin and some were submitted to free swelling culture and others to cyclic loading in a bioreactor. After cell culture, all the samples were analyzed for fatigue behavior under repeated loading-unloading cycles. Moreover, some components of the extracellular matrix (ECM) were identified. No differences were observed between samples undergoing free swelling or bioreactor loading conditions, neither respect to matrix components nor to mechanical performance to fatigue. The ECM did not achieve the desired preponderance of collagen type II over collagen type I which is considered the main characteristic of hyaline cartilage ECM. However, prediction in PCL with ECM constructs was possible up to 600 cycles, an enhanced performance when compared to previous works. PCL after cell culture presents an improved fatigue resistance, despite the fact that the measured elastic modulus at the first cycle was similar to PCL with poly(vinyl alcohol) samples. This finding suggests that fatigue analysis in tissue engineering constructs can provide additional information missed with traditional mechanical measurements.

Eficàcia predictiva de l’HCR-20 i del PCL:SV en contexts institucionals

L’estudi es dirigeix a avaluar la capacitat predictiva sobre la violència dels instruments de judici clínic estructurat, amb una metodologia que aporti resultats comparables a estudis de l’àmbit internacional. La investigació es va portar a terme en un hospital civil de salut mental i la mostra està composta per 114 pacients de les unitats de crònics i subaguts. A l’avaluació inicial, l’HCR-20, el PCL:SV i el Protocol 7 van ser els instruments utilitzats per a la recollida d’informació de les variables predictors. La variable depenent o resultat va ser registrada prospectivament per part de l’equip d’infermeria amb un instrument observacional de fàcil ús, el MOAS. Mitjançant índexs de correlació, càlcul de riscos relatius, i anàlisis de regressió logística i corbes ROC va ser possible conèixer que l’HCR-20 i el PCL-SV són mesures vàlides per a la predicció de la violència intrahospitalària en el curt i mig termini en una mostra espanyola de persones amb malaltia mental severa. L’HCR-20 i particularment els ítems clínics van ser els millors predictors de la violència física envers a persones i objectes. Tant la puntuació numèrica de l’HCR-20 com el judici clínic estructurat van demostrar una precisió predictiva alta i comparable a l'obtinguda amb la versió original de l'instrument. El PCL:SV va arribar una precisió predictiva moderada que va anar disminuint al llarg del seguiment. Altres factors de risc com les agressions o la ira prèvies a l’avaluació també van augmentar significativament el risc de violència durant l’any de seguiment.

Nanopartículas de PCL com acetato de hidrocortisona como uma terapia dermatológica inovadora para a dermatite atópica

A dermatite atópica é uma patologia cutânea crónica que requer cuidados intensivos da pele e tratamento farmacológico; contudo, os tratamentos disponíveis necessitam urgentemente de ser melhorados, especialmente quando utilizados por períodos longos ou em grupos específicos (ex: crianças). A nanotecnologia tem contribuído com sistemas de veiculação inovadores e pode oferecer terapias efectivas e direcionadas. Os objectivos deste estudo centraram-se na preparação caracterização das nanopartículas de policaprolactona carregadas com acetato de hidrocortisona em termos das propriedades físico-químicas, eficiência de encapsulação, ensaios de libertação in vitro e ensaios de segurança dos excipientes utilizados em voluntários humanos. As nanopartículas produzidas apresentaram um tamanho médio de 258,4 24,5 nm e um índice de polidispersão de 0,084. O potencial zeta foi -4,39 0,62 mV e a eficiência de encapsulação foi 36,32 0,03 %. A libertação in vitro do fármaco foi controlada ao longo do tempo. Além disso, os testes de segurança indicaram que os excipientes foram bem tolerados. Este estudo demonstra que as nanopartículas de policaprolactona são sistemas estáveis para veiculação de acetato de hidrocortisona que poderão conduzir a uma libertação prolongada do fármaco, com resultados promissores ao nível da sua segurança quando aplicados na pele humana.

Multiple sol-gel transitions of PEG-PCL-PEG triblock copolymer aqueous solution

An aqueous solution of a poly(ethylene glycol)-polycaprolactone-poly(ethylene glycol) (PEG-PCL-PEG) with a composition of EG13CL23EG13 undergoes multiple transitions, from sol-to-gel (hard gel)-to-sol-to-gel (soft gel)-to-sol, in the concentration range 20.0∼35.0 wt.-%. Through dynamic mechanical analysis, UV-vis spectrophotometry, small angle X-ray scattering, differential scanning calorimetry, microcalorimetry and 13C NMR spectroscopy, the mechanism of these transitions was investigated. The hard gel and soft gel are distinguished by the crystalline and amorphous state of the PCL. The extent of PEG dehydration and the molecular motion of each block also played a critical role in the multiple transitions. This paper suggests a new mechanism for these multiple transitions driven by temperature changes.

Micropartículas de p(hbhv) e de blendas de p(hbhv):pcl contendo dexametasona ou acetato de dexametasona como modelos de fármacos : caracterização físico-química e perfis de liberação in vitro

Tendo em vista o controle da porosidade da matriz polimérica de micropartículas constituídas por blendas de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) [P(HBHV)] e de poli- ε-caprolactona (PCL), o presente trabalho objetivou verificar a possibilidade de controle da liberação de fármacos associados a esses sistemas. Foram preparadas micropartículas constituídas de blendas de P(HBHV):PCL nas proporções de 100:0, 90:10 e 80:20 (m/m) pelo método de emulsificação/evaporação de solvente, variandose o volume de fase orgânica. Os modelos de fármacos utilizados foram a dexametasona e o acetato de dexametasona. As micropartículas obtidas apresentaram rendimento e eficiência de encapsulação satisfatória, entretanto, através de análises por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura foi evidenciada a ocorrência de cristais de fármaco não encapsulado. Os diâmetros de partícula permaneceram em torno de 100 a 200 μm e variaram em função do volume de fase orgânica. A área superficial foi afetada pelo percentual de PCL na blenda e pela presença de cristais do fármaco nas formulações. A análise térmica das amostras demonstrou que o processo de obtenção alterou a estrutura cristalina do P(HBHV) e que a encapsulação dos fármacos levou à variação da sua temperatura de transição vítrea e cristalinidade. Os perfis de dissolução da dexametasona a partir das micropartículas apresentaram ajustes adequados ao modelo monoexponencial e foram semelhantes aos perfis apresentados pelo fármaco não encapsulado. Nas formulações contendo acetato de dexametasona houve liberação sustentada do fármaco por até 250 horas quando associado aos sistemas e a modelagem matemática indicou ajuste dos perfis ao modelo biexponencial. Evidenciou-se um aumento nos valores das constantes de liberação dos fármacos conforme o acréscimo do conteúdo de PCL na blenda.

Biodegradation of blend films in soil and soil with chorume. I. PVC/PCL

Blends of synthetic and biodegradable polymers can be important in attaining material plastic degradation in the environment. Biodegradation using soil and chorume (liquid waste from landfill) microorganisms is a promising area these days. This paper intends to study the PVC/PCL blend degradation in soil using aerobic biodegradation (Bartha respirometer). The morphology and structural changes of the blends were studied by FTIR, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and contact angle measurements. Blend films prepared by the casting of dichloroethane solutions were buried in a Bartha respirometer containing soil and soil plus chorume and kept there for 120 days. During this time CO2 evolution was measured from time to time. The results showed that PCL films degrade faster than PVC/PCL and PVC films.

Influência da geometria e umidade de colunas de solo na biodegradação de filmes de PCL

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

Action of soil microorganisms on PCL and PHBV blend and films

Poly(hydroxybutyrate-co-valerate) (PHBV) and poly(epsilon-caprolactone) (PCL) PCL/PHBV (4:1) blend films were prepared by melt-pressing. The biodegradation of the films in response to burial in soil for 30 days was investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). The PHBV film was the most susceptible to microbial attack, since it was rapidly biodegraded via surface erosion in 15 days and completely degraded in 30 days. The PCL film also degraded but more slowly than PHBV. The degradation of the PCL/PHBV blend occurred in the PHBV phase, inducing changes in the PCL phases (interphase) and resulting in an increase of its crystalline fraction.

Biotreatment effects in films and blends of PVC/PCL previously treated with heat

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

Biodegradation of blend films PVA/PVC, PVA/PCL in soil and soil with landfill leachate

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

Biodegradação de filmes de PP/PCL em solo e solo com chorume

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