[pt] Hoje em dia, é crescente a utilização de expansores de pele, visando criar um excesso de pele localizado, com o qual pode-se corrigir imperfeições encontradas na pele de um paciente. Este processo, envolve um implante de uma bolsa de silicone sob a pele, sendo enchida vagarosamente, através da injeção de uma solução fluida salina. Obviamente, a pele se expande no mesmo formato da forma da bolsa implantada. Em estudos prévios já realizados, as propriedades viscoelásticas da pele expandida foram ignoradas. O objetivo deste trabalho, é modelar a pele expandida por um expansor axissimétrico e inicializar os estudos para expansores sem simetria, como um material viscoelástico, isotrópico e homogêneo. Para este fim, é utilizado o método dos elementos finitos. Na análise de elementos finitos, é usado um modelo viscoelástico linear, com três diferentes tipos de elementos, casca, membrana e elementos sólidos, procurando o melhor elemento para descrever o modelo. É realizado também, um estudo paramétrico, variando a espessura dos elementos e comparando seus resultados. Para a análise por elementos finitos, é utilizado o programa ABAQUS, sendo o método validado através de resultados numéricos já obtidos. No futuro, nossa intenção é modelar expansores de forma não axissimétricas e aplicar nosso trabalho em experimentos in- vivo. / [en] Nowadays, soft tissue expanders are being increasingly, used to create local skin flaps which can cover relatively large tissue defects. This involves inserting a silicon-rubber balloon (prosthesis) in its collapsed state under the subcutaneous tissue of the patient, closing the incision, and then inflating the balloon slowly with a saline fluid through a one way valve. The valve is part of the balloon prosthesis. Obviously, the skin expands in the form of a dome in unison with the balloon underneath it. In preliminary studies designed to evaluate the behavior of skin created by soft tissue expansion, the viscoelastic proprieties of skin were ignored. The objective of the present work is model skin as an isotropic homogeneous viscoelastic material using the finite element method for large deformation in axisymmetric expanders. In finite element analysis we are using a linear viscoelastic model with three different kinds of elements, solid, shell and membrane, looking for the best element to describe the model. We are also making a parametric study, varying the thickness of the elements and comparing the results. To develop this finite element analysis, we are using the ABAQUS program . The methods have been validated using results from previous experimental works . In the future, we intend to model non-axisymmetric expanders and apply this work to in-vivo experiments. / [es] En la actualidad, la utilización de expansores de piel está en franco crecimiento. El objetivo de esta utilización es crear un exceso de piel localizado, con el cual se pueden corregir imperfecciones encontradas en la piel de un paciente. Este proceso consiste en el implante de una bolsa de silicone bajo la piel, a través de la injección de una solución fluida salina. Obviamente, la piel se expande en el mismo formato de la forma de la bolsa implantada. En estudios previos, se ignoraron las propriedades viscoelásticas de la piel expandida. El objetivo de este trabajo es modelar la piel expandida por un expansor axisimétrico e inicializar los estudios para expansores sin simetría, como un material viscoelástico, isotrópico y homogéneo. Para este fin, se utiliza el método de los elementos finitos. En el análisis de elementos finitos, se utiliza un modelo viscoelástico lineal, con tres tipos diferentes de elementos, casca, membrana y elementos sólidos, buscando el mejor elemento para descrivir el modelo. Se realiza también un estudo paronétrico, variando la espesura de los elementos y comparando sus resultados. Para el análisis por elementos finitos, se utiliza el programa ABAQUS, y el método es evaluado a través de resultados numéricos obtenidos con anterioridad. En el futuro, nuestra intención es modelar expansores de forma no axisimétricas y aplicar nuestro trabajo en experimentos in- vivo.

in English While axon fasciculation plays a key role in the development of neural networks, very lit- tle is known about its dynamics and the underlying biophysical mechanisms. In a model system composed of neurons grown ex vivo from explants of embryonic mouse olfactory epithelia, we observed that axons dynamically interact with each other through their shafts, leading to zippering and unzippering behaviour that regulates their fasciculation. Taking advantage of this new preparation suitable for studying such interactions, we carried out a detailed biophysical analysis of zippering, occurring either spontaneously or induced by micromanipulations and pharmacological treatments. We show that zippering arises from the competition of axon-axon adhesion and me- chanical tension in the axons. This is upheld on quantitative level by conforming change of network global structure in response to various pharmacological treatments, without active involvement of growth cones. The calibrated manipulations of interacting shafts provide qualitative support for the hypothesis, and also allow us to quantify the mechan- ical tension of axons in our system. Furthermore, we introduce a biophysical model of the zippering dynamics, which efficiently serves the purpose of estimating the magnitude of remaining involved...

Lipídios em solução aquosa formam uma variedade de estruturas diferentes que incluem monocamadas de surfactantes na interface água-ar, conhecidas como monocamadas de Langmuir, como também vesículas unilamelares ou plurilamelares no interior da solução. Sob variação de temperatura, estas estruturas apresentam diferentes fases, observadas através de calorimetria ou variação isotérmica de pressão lateral. Entre as fases apresentadas por estas estruturas, as duas mais importantes se diferenciam pela ordem das cadeias lipídicas. Entendemos que do ponto de vista das fases termodinâmicas, simplificado e qualitativo, monocamadas de Langmuir e bicamadas lipídicas constituem o mesmo sistema físico sob vínculos diferentes. Neste trabalho, desenvolvemos um modelo estatístico para o estudo da transição ordem-desordem destes sistemas, que inclui flutuações de densidade, estas ausentes no modelo de Doniach, de 1980, a base para muitos estudos teóricos para transições de fase de sistemas lipídicos. Flutuações de densidade são fundamentais na descrição de vesículas lipídicas carregadas, compostas de surfactante cuja cabeça polar se dissocia em água. O estudo em laboratório das propriedades térmicas e estruturais de membranas artificiais de lipídios carregados _e relativamente recente, e foi desenvolvido em grande parte no Laboratório de Biofísica do IFUSP. Tais membranas apresentam comportamento distinto das membranas neutras, notoriamente influenciado pela concentração de sal na solução. Isto motivou o desenvolvimento de uma segunda versão do modelo, na qual passamos a descrever a cabeça polar do lipídio em termos de um par de cargas opostas, sendo que a camada lipídica foi acoplada ao modelo primitivo restrito na rede, que desempenha o papel da solução salina. O primeiro modelo foi estudado por aproximação de campo médio e por simulações de Monte Carlo, e o segundo modelo foi investigado apenas através de simulações numéricas. O estudo do modelo carregado foi precedido por uma investigação criteriosa das técnicas de simulação de sistemas com interação Coulombiana, resultando no desenvolvimento de uma metodologia adequada a condições de contorno não isotrópicas e com custo computacional reduzido. Os modelos estatísticos propostos por nós levaram a dois resultados importantes. O modelo para camadas lipídicas neutras é, até hoje, o único modelo estatístico que descreve tanto a transição gel-fluido de bicamadas lipídicas, como a transição líquido condensado - líquido expandido\" de monocamadas de Langmuir, além de descrever também a transição líquido expandido gás na interface água-ar. O modelo para camadas lipídicas que se dissociam em água reproduz a variação abrupta na dissociação, concomitante com a transição ordem-desordem, propriedade que permite interpretar estudos experimentais relativos à condutividade das soluções lipídicas correspondentes. / Lipids in aqueous solution form a variety of different structures which include monolayers of surfactants at the water-air interface, known as Langmuir monolayers, as well as unilamellar or plurilamellar vesicles within the solution. Under temperature variation, these structures display different phases, observed through calorimetry or isothermal variation of lateral pressure. Among the phases presented by these structures, the two most important differ in the order of the lipid chains. From the point of view of the thermodynamic phases, our understanding is that Langmuir monolayers and lipid bilayers constitute the same physical system under different constraints. In this work, we develop a statistical model for the order - disorder transition of lipid bilayers which adds density fluctuations to Doniach\'s 1980 model, which has been considered the basis for many theoretical studies for lipid systems phase transitions. Density fluctuations are essential in the description of the properties of charged vesicles in solution, which consist of surfactants whose polar head dissociates in water. The study in the laboratory of thermal and structural properties of artificial charged lipid membranes is relatively new, and was developed largely in the IFUSP Laboratory of Biophysics. Such membranes exhibit distinct behavior if compared to neutral membranes, notoriously influenced by the solution salt concentration. The experimental investigations motivated us to develop a second model, in which we describe the polar headgroups through a pair of opposite charges. The lipid layer is attached to the lattice restricted primitive model, which plays the role of the saline solution. The first model was studied both through a mean-field approximation as well as through Monte Carlo simulations, whereas the second model was investigated only through numerical simulations. The study of the charged model was preceded by a thorough investigation of the simulation techniques for Coulomb interaction systems, leading to the development of a methodology suitable for non isotropic boundary conditions and with reduced computational cost. The statistical models proposed by us led to two important results. To our knowledge, our model for neutral lipid layers is the only statistical model which, aside from describing simultaneously both the gel-fluid transition of lipid bilayers and the condensed liquid - expanded liquid transition of Langmuir monolayers, also describes the gas- expanded liquid transition at the air-water interface. The model for lipid layers that dissociate in water reproduces the abrupt change in dissociation, concomitant with the order-disorder transition, a property that allows us to interpret experimental studies related to conductivity of the corresponding lipid solutions.

Úlcera de perna é uma doença muito freqüente na população idosa. Inúmeros são os tipos de curativos atualmente usados para tratamento das úlceras de perna, com diferentes indicações, vantagens e desvantagens, cuja eficácia não está bem esclarecida devido à descontinuidade dos tratamentos e os custos envolvidos em algumas situações. Para avaliar a ação da biomembrana de látex (BML) no tratamento de úlceras de perna, que se comportou como eficiente indutora do tecido de cicatrização. Foram realizadas avaliações clínicas e imunohistopatológicas em 21 doentes, casualmente selecionados, submetidos à aplicação da biomembrana (14 pacientes), comparando com o tratamento clássico (07 pacientes) constituído de pomada com cloranfenicol e enzimas proteolíticas (Fibrase) com o objetivo de analisar e comparar as alterações histopatológicas e imunohistoquímicas relacionadas aos diferentes tratamentos. Foram coletadas biópsias da lesão antes e 30 dias após os tratamentos. As biópsias foram divididas em dois fragmentos, um deles para o estudo histopatológico e outro congelado a -70°C para análise imunohistoquímica. Os resultados mostram que o uso da biomembrana de látex facilitou os cuidados à lesão aliada ao baixo custo e praticidade de sua aplicação. Adicionalmente, foi observado que a BML induz a uma diferenciação clínica e histopatológica do tecido de cicatrização, com aumento da detecção de fatores de crescimento como VEGF (vascular endothelial growth factor) e TGF1(transforming growth factor 1), associada à redução da expressão da enzima iNOS (óxido nítrico-sintase induzida), quando comparado ao tratamento controle. A análise global dos dados sugere que o tratamento com a biomembrana conduz a organização do tecido cicatricial conseqüente à maior produção de fatores de crescimento celular. Dessa forma, a biomembrana se caracteriza como uma boa opção terapêutica para úlcera de perna, devido à praticidade de sua aplicação, baixo custo e alta potencialidade na indução da cicatrização. / The leg ulcer is a disease very frequent in elderly people. Nowadays, there are many kinds of dressing to treat its with different indications, advantage and disadvantage. Their efficacy is not clear yet because to the treatments discontinuous and the costs involved in same situations. The latex biomembrane from rubber tree Hevea brasiliensis (NLB) showed an improvement of the healing process to treat leg ulcer, observed by the clinical and the immune histopathological aspects. To verify whether the NLB could be associated with an increased healing we selected 21 leg ulcer patients to be submitted to the topical treatment. These patients were divided into two groups. In the first group 14 randomized patients were treated with latex biomembrane and in the other group 07 patients were treated with topical ointment of cloranfenicol and proteolitic enzymes with the objectives to analyze and to compare the histopathological and immunohistochemical alterations related to the different treatments. All the patients were submitted at least to two biopsies; before the treatment and the 30th day of the treatment. The biopsies specimens were divided into two parts; one of them for the histopathological study and the other was frozen for the immunohistochemical analysis. The results showed that the biomembrane is very easy, practical and cheap leg ulcer topical treatment. Additionally, the NLB induces to a clinical and hystopathological differentiation of the cicatrization tissue with increased detection of growth factors as VEGF (vascular endothelial growth factor) and TGF-1(transforming growth factor1), associated to a reduction of iNOS (induced oxide nitric sintase) expression when compared to the control treatment. The global analyze of the data suggest that the biomembrane of natural latex led to cicatricial tissue organization and a higher production of cellular growth factors. So, this treatment can characterize as a good therapeutic option for leg ulcers due the facility of the application, low costs and high potentiality to induce of the cicatrization.

Les techniques de fluorescence sont très puissantes pour l'étude des processus biologiques. Les applications de ces techniques requièrent une amélioration constante des sondes fluorescentes, avec un intérêt particulier pour les sondes sensibles à l’environnement. Le but de ce travail était de caractériser et d'appliquer de nouvelles sondes fluorescentes pour l’étude des biomembranes. A cet effet, deux familles de sondes ont été pris en compte. La première famille (F2N12S, F46NS et F66NS) est basée sur le fluorophore 3- hydroxyflavone, qui est caractérisé par une émission duale due à une réaction de transfert de proton à l’état excité. Ces sondes permettent la caractérisation des propriétés de leur environnement par le rapport d’intensité de leurs deux bandes (N*/T*). La seconde famille est basée sur le fluorophore hautement solvatochromique Rouge Nil (NR12S), présentant une seule bande d'émission permettant une mesure ratiométrique à partir des deux bords du spectre. Les propriétés de ces sondes ont été caractérisées dans des modèles lipidiques, puis dans ses membranes plasmiques de cellules eucaryotes vivantes en utilisant diverses techniques de fluorescence (la spectroscopie de fluorescence, la microscopie et la cytométrie de flux). Par la suite, ces sondes ont été utilisées pour l’étude de l’ordre lipidique membranaire en réponse à divers stimuli. Ces sondes sont capables de mettre en évidence et suivre les changements de la membrane plasmique de la cellule au cours de l'apoptose. En outre, nous avons mis au point une nouvelle application de la sonde NR12S, qui est lesuivi de l’ordre lipidique des compartiments endocytaires au cours de la maturation des endosomes. Par conséquent, les sondes fluorescentes membranaires décrites apparaissent comme de bons outils pour caractériser les propriétés physico-chimiques de la membrane et la relation entre la phase lipidique et les phénomènes physiologiques comme l'apoptose et l'endocytose. / Fluorescence techniques are powerful tools for studying biological processes. Therefore, the need for improved fluorescent probes used with these techniques continuously increases. The task of the present work was to characterize and to apply new fluorescent probes for biomembrane studies. For this purpose, two families of environment-sensitive probes have been considered. The first family is based on the 3-hydroxyflavone fluorophore (F2N12S, F46NS and F66NS). These dyes undergo an excited state intramolecular proton transfer reaction leading to their dual emission, highly sensitive to the environment. These probes allow the characterization of their environment properties through the ratio of intensities of their two bands (N*/T*) and present improved properties compared to F2N12S. The second family is based on the highly solvatochromic Nile Red fluorophore, exhibiting one emission band allowing a ratiometric measurement between its blue- and red-parts. We focused on one representative probe NR12S, which is a close structural analogue of F2N12S. The probe properties were characterized in lipid models, and in plasma membranes of living cells using a variety of fluorescence techniques (fluorescence spectroscopy, microscopy and flow cytometry). NR12S was then applied to study the lipid order in cell plasma membranes and its changes in response to several stimuli. Interestingly, this probes can evidence and monitor changes in the cell plasma membrane during apoptosis. Moreover, one novel application of the fluorescent membrane probe NR12S was the monitoring of lipid order in endocytic compartments during the maturation of endosomes. Thus, the described fluorescent membrane probes appear as powerful tools to determine the physico-chemical properties of the membrane and the relationship between lipid phase and physiological phenomena, such as apoptosis and endocytosis.

Lipídios em solução aquosa formam uma variedade de estruturas diferentes que incluem monocamadas de surfactantes na interface água-ar, conhecidas como monocamadas de Langmuir, como também vesículas unilamelares ou plurilamelares no interior da solução. Sob variação de temperatura, estas estruturas apresentam diferentes fases, observadas através de calorimetria ou variação isotérmica de pressão lateral. Entre as fases apresentadas por estas estruturas, as duas mais importantes se diferenciam pela ordem das cadeias lipídicas. Entendemos que do ponto de vista das fases termodinâmicas, simplificado e qualitativo, monocamadas de Langmuir e bicamadas lipídicas constituem o mesmo sistema físico sob vínculos diferentes. Neste trabalho, desenvolvemos um modelo estatístico para o estudo da transição ordem-desordem destes sistemas, que inclui flutuações de densidade, estas ausentes no modelo de Doniach, de 1980, a base para muitos estudos teóricos para transições de fase de sistemas lipídicos. Flutuações de densidade são fundamentais na descrição de vesículas lipídicas carregadas, compostas de surfactante cuja cabeça polar se dissocia em água. O estudo em laboratório das propriedades térmicas e estruturais de membranas artificiais de lipídios carregados _e relativamente recente, e foi desenvolvido em grande parte no Laboratório de Biofísica do IFUSP. Tais membranas apresentam comportamento distinto das membranas neutras, notoriamente influenciado pela concentração de sal na solução. Isto motivou o desenvolvimento de uma segunda versão do modelo, na qual passamos a descrever a cabeça polar do lipídio em termos de um par de cargas opostas, sendo que a camada lipídica foi acoplada ao modelo primitivo restrito na rede, que desempenha o papel da solução salina. O primeiro modelo foi estudado por aproximação de campo médio e por simulações de Monte Carlo, e o segundo modelo foi investigado apenas através de simulações numéricas. O estudo do modelo carregado foi precedido por uma investigação criteriosa das técnicas de simulação de sistemas com interação Coulombiana, resultando no desenvolvimento de uma metodologia adequada a condições de contorno não isotrópicas e com custo computacional reduzido. Os modelos estatísticos propostos por nós levaram a dois resultados importantes. O modelo para camadas lipídicas neutras é, até hoje, o único modelo estatístico que descreve tanto a transição gel-fluido de bicamadas lipídicas, como a transição líquido condensado - líquido expandido\" de monocamadas de Langmuir, além de descrever também a transição líquido expandido gás na interface água-ar. O modelo para camadas lipídicas que se dissociam em água reproduz a variação abrupta na dissociação, concomitante com a transição ordem-desordem, propriedade que permite interpretar estudos experimentais relativos à condutividade das soluções lipídicas correspondentes. / Lipids in aqueous solution form a variety of different structures which include monolayers of surfactants at the water-air interface, known as Langmuir monolayers, as well as unilamellar or plurilamellar vesicles within the solution. Under temperature variation, these structures display different phases, observed through calorimetry or isothermal variation of lateral pressure. Among the phases presented by these structures, the two most important differ in the order of the lipid chains. From the point of view of the thermodynamic phases, our understanding is that Langmuir monolayers and lipid bilayers constitute the same physical system under different constraints. In this work, we develop a statistical model for the order - disorder transition of lipid bilayers which adds density fluctuations to Doniach\'s 1980 model, which has been considered the basis for many theoretical studies for lipid systems phase transitions. Density fluctuations are essential in the description of the properties of charged vesicles in solution, which consist of surfactants whose polar head dissociates in water. The study in the laboratory of thermal and structural properties of artificial charged lipid membranes is relatively new, and was developed largely in the IFUSP Laboratory of Biophysics. Such membranes exhibit distinct behavior if compared to neutral membranes, notoriously influenced by the solution salt concentration. The experimental investigations motivated us to develop a second model, in which we describe the polar headgroups through a pair of opposite charges. The lipid layer is attached to the lattice restricted primitive model, which plays the role of the saline solution. The first model was studied both through a mean-field approximation as well as through Monte Carlo simulations, whereas the second model was investigated only through numerical simulations. The study of the charged model was preceded by a thorough investigation of the simulation techniques for Coulomb interaction systems, leading to the development of a methodology suitable for non isotropic boundary conditions and with reduced computational cost. The statistical models proposed by us led to two important results. To our knowledge, our model for neutral lipid layers is the only statistical model which, aside from describing simultaneously both the gel-fluid transition of lipid bilayers and the condensed liquid - expanded liquid transition of Langmuir monolayers, also describes the gas- expanded liquid transition at the air-water interface. The model for lipid layers that dissociate in water reproduces the abrupt change in dissociation, concomitant with the order-disorder transition, a property that allows us to interpret experimental studies related to conductivity of the corresponding lipid solutions.

Úlcera de perna é uma doença muito freqüente na população idosa. Inúmeros são os tipos de curativos atualmente usados para tratamento das úlceras de perna, com diferentes indicações, vantagens e desvantagens, cuja eficácia não está bem esclarecida devido à descontinuidade dos tratamentos e os custos envolvidos em algumas situações. Para avaliar a ação da biomembrana de látex (BML) no tratamento de úlceras de perna, que se comportou como eficiente indutora do tecido de cicatrização. Foram realizadas avaliações clínicas e imunohistopatológicas em 21 doentes, casualmente selecionados, submetidos à aplicação da biomembrana (14 pacientes), comparando com o tratamento clássico (07 pacientes) constituído de pomada com cloranfenicol e enzimas proteolíticas (Fibrase) com o objetivo de analisar e comparar as alterações histopatológicas e imunohistoquímicas relacionadas aos diferentes tratamentos. Foram coletadas biópsias da lesão antes e 30 dias após os tratamentos. As biópsias foram divididas em dois fragmentos, um deles para o estudo histopatológico e outro congelado a -70°C para análise imunohistoquímica. Os resultados mostram que o uso da biomembrana de látex facilitou os cuidados à lesão aliada ao baixo custo e praticidade de sua aplicação. Adicionalmente, foi observado que a BML induz a uma diferenciação clínica e histopatológica do tecido de cicatrização, com aumento da detecção de fatores de crescimento como VEGF (vascular endothelial growth factor) e TGF1(transforming growth factor 1), associada à redução da expressão da enzima iNOS (óxido nítrico-sintase induzida), quando comparado ao tratamento controle. A análise global dos dados sugere que o tratamento com a biomembrana conduz a organização do tecido cicatricial conseqüente à maior produção de fatores de crescimento celular. Dessa forma, a biomembrana se caracteriza como uma boa opção terapêutica para úlcera de perna, devido à praticidade de sua aplicação, baixo custo e alta potencialidade na indução da cicatrização. / The leg ulcer is a disease very frequent in elderly people. Nowadays, there are many kinds of dressing to treat its with different indications, advantage and disadvantage. Their efficacy is not clear yet because to the treatments discontinuous and the costs involved in same situations. The latex biomembrane from rubber tree Hevea brasiliensis (NLB) showed an improvement of the healing process to treat leg ulcer, observed by the clinical and the immune histopathological aspects. To verify whether the NLB could be associated with an increased healing we selected 21 leg ulcer patients to be submitted to the topical treatment. These patients were divided into two groups. In the first group 14 randomized patients were treated with latex biomembrane and in the other group 07 patients were treated with topical ointment of cloranfenicol and proteolitic enzymes with the objectives to analyze and to compare the histopathological and immunohistochemical alterations related to the different treatments. All the patients were submitted at least to two biopsies; before the treatment and the 30th day of the treatment. The biopsies specimens were divided into two parts; one of them for the histopathological study and the other was frozen for the immunohistochemical analysis. The results showed that the biomembrane is very easy, practical and cheap leg ulcer topical treatment. Additionally, the NLB induces to a clinical and hystopathological differentiation of the cicatrization tissue with increased detection of growth factors as VEGF (vascular endothelial growth factor) and TGF-1(transforming growth factor1), associated to a reduction of iNOS (induced oxide nitric sintase) expression when compared to the control treatment. The global analyze of the data suggest that the biomembrane of natural latex led to cicatricial tissue organization and a higher production of cellular growth factors. So, this treatment can characterize as a good therapeutic option for leg ulcers due the facility of the application, low costs and high potentiality to induce of the cicatrization.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-09-09T17:41:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lais Nogueira Magno - 2013.pdf: 3509435 bytes, checksum: a8540b89e1bed1cd2c787dc11faa9570 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T14:16:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lais Nogueira Magno - 2013.pdf: 3509435 bytes, checksum: a8540b89e1bed1cd2c787dc11faa9570 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T14:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lais Nogueira Magno - 2013.pdf: 3509435 bytes, checksum: a8540b89e1bed1cd2c787dc11faa9570 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the last years the seringueira latex has been received great attention from scientific community, particularly for its biomedical application, which can promote tissue regeneration, drug delivery, and others. However, based on some reports concerning allergic reaction, there has been increasing attention to search similar biomaterials with lower allergenic potential. Therefore, the present work, evaluated the potential of manganeira latex aiming a biomedical and technological applications. Biomembranes were prepared in a controlled manner, and were evaluated for their physical-chemistry characterization (FTIR, CHN, and TG) and its potential as a host matrix for photoluminescent compounds. Furthermore, bioassays were carried out of cell viability and genotoxicity. The results show that mangabeira biomembranes ares structurally similar to seringueira's and also show potential for use in biomedical and technological areas. / Nos últimos anos o látex de seringueira tem recebido grande atenção da comunidade científica, particularmente por suas aplicações biomédicas, as quais podem promover regeneração de tecidos, liberação de fármacos, dentre outros. Entretanto, baseado em alguns relatos sobre reações alérgicas, tem-se despertado interesse pela busca de biomateriais similares com menor potencial alergênico. Desta forma, no presente trabalho, foram avaliadas as potencialidades do látex de mangabeira visando aplicações tanto biomédicas quanto tecnológicas. Foram elaboradas biomembranas de forma controlada, e avaliados sua caracterização físico-química (FTIR, CHN e TG) e seu potencial como matriz hospedeira para compostos fotoluminescente. Além disso, foram realizados ensaios biológicos de viabilidade celular e genotoxicidade. Os resultados mostram que biomembranas de mangabeira são estruturalmente similares às de seringueira e com potencial para uso em áreas biomédicas e tecnológicas

La nécessité de délivrer des médicaments directement dans les cellules est grandissante avec le développement des thérapies géniques. Les peptides pénétrants (Cell Penetrating Peptides : CPP) représentent une possibilité pour administrer ces médicaments dans les cellules sans effet délétère sur la membrane. Ce sont des peptides d’une dizaine d’acides aminés, généralement cationiques. Ils sont capables de traverser la membrane cellulaire, et conservent cette propriété lorsqu’une cargaison leur est attachée. Cependant, leurs mécanismes d’entrée ne sont toujours pas tous connus. Nous avons caractérisé quelques aspects des mécanismes permettant aux CPP de traverser directement la membrane plasmique à l’aide de trois techniques biophysiques. i) Nous avons ainsi pu mettre en évidence le rôle des sulfates d’héparane comme partenaire d’adhésion forte du CPP pénétratine, à l’aide d’un outil de mesure de force : le Biomembrane Force Probe. ii) Nous avons montré la possibilité pour la pénétratine de franchir la bicouche lipidique (sans mécanisme cellulaire actif) si celle-ci est suffisamment riche en lipides chargés négativement. Ce passage a été étudié sur bicouches modèles, formées à l’interface entre gouttelettes obtenues par émulsion inverse dans de l’huile en présence de lipides. iii) Pour visualiser la translocation de CPP à l’échelle de la molécule unique nous avons développé un montage original de microscopie à onde évanescente sur bicouche suspendue. / Gene therapy relies on an efficient and specific delivery of drugs into targeted cells. For this purpose, the use of carriers that will help the drugs to cross the membrane, without introducing deleterious effect due to the membrane disruption, are promising. A family of such carriers is known as Cell Penetrating Peptides (CPPs). These peptides are short, about ten amino acids, and often cationic. They are able to translocate through the membrane with different cargos and deliver them into the cytosol. However the mechanisms are still, to a great extent, unknown. We used three biophysical techniques to gain insights into the mechanisms leading to the translocation of a CPP. i) We found the heparan sulfates to be the strongest partner of the CPP penetratin at the cell surface. This adhesion has been pointed out using the Biomembrane Force Probe, a force measuring tool. ii) We evidenced the translocation of penetratin through the lipid bilayer (without any cell mechanism) as long as it contains enough negatively charged lipids. This has been carried out using model bilayers formed at the interface between droplets generated by an inverted emulsion: water in an oil and lipid mixture. iii) To view the translocation of CPPs at the single molecule level we developed a total internal reflection fluorescence microscope (TIRFM) on a suspended bilayer.

[pt] Expansão de tecido é um processo fisiológico, definido como a capacidade de uma membrana biológica aumentar em área superficial devido a uma deformação imposta. É um processo que pode ser induzido artificialmente, através de técnicas ligadas à cirurgia plástica reparadora que têm como objetivo expandir a pele para a sua utilização em áreas danificadas (queimaduras, grandes cicatrizese tatuagens), reconstrução mamária (após mastectomia), entre outras. Para expandir-se a pele artificialmente, implanta-se o expansor sob a camada da pele do paciente, numa região adjacente ao local onde se deseja efetuar a reconstrução. Em seguida, através de um tubo externo, introduz-se um fluido que irá provocar o aumento do volume inicial e, consequentemente, o aumento da área superficial da pele sobre o expansor. Este é um processo lento, feito em etapas, até que se obtenha a área superficial de pele desejada para cada fim. O objetivo desta dissertação é modelar matematicamente o fenômeno da expansão axissimétrica de tecido biológico, através da teoria da viscoelasticidade para grandes deformações. / [en] Tissue expansion is a well-known plastic surgery technique, based on the ability of biologic membranes to increase its surface area when a deformation is imposed. It is used to repair a wound area (scars, burns), to remove tattoos, in breast reconstruction, etc. This involves inserting a silicon-rubber prosthesis (expander) in its collapsed state under the subcutaneous tissue of the patient, closing the incision, and then inflating the expander slowly with a saline fluid through a one way valve. The skin expands in the form of a dome in unison with the balloon underneath it. The purpose of this work is modelling mathematically axially symmetric tissue expansion of biologic tissue, using Theory of Viscoelasticity for Finite Deformations. / [es] La expansión de tejidos es un proceso fisiológico, definido como la capacidad de una membrana biológica de aumentar su área superficial como consequencia de una deformación impuesta. Este proceso, que puede ser inducido artificialmente a través de técnicas de cirurgía plástica reparadora, tiene como objetivo expandir la piel para utilizarla en áreas dañadas (ejemplo: quemaduras o grandes cicatrices), reconstrucción mamaria (después de mastectomía, etc.) Para expandir la piel artificialmente, se implanta el expansor sobre la piel del paciente, en una región adyacente al local donde se desea efectuar la reconstrucción. Enseguida se introduce, a través de un tubo externo, un fluído que provocará el aumento del volumen inicial y, consequentemente, el aumento del área superficial de la piel sobre el expansor. Éste es un proceso lento, que se realiza por etapas hasta obtener la expansión del área superficial deseada, según los fines. El objetivo de esta disertación es modelar matemáticamente el fenómeno de la expansión asimétrica de tejido biológico, a través de la teoría de la viscoelasticidad para grandes deformaciones.