Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maizato_MarinaJunkoShiotsu_M.pdf: 4577247 bytes, checksum: 3ccf0d512c752f6ebc30724c577c4649 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um ventrículo artificial implantável, para utilização em pacientes com insuficiência cardíaca, que não respondem mais a recursos farmacológicos e necessitam de assistência circulatória mecânica, como ponte para transplante de coração, enquanto aguardam o aparecimento de um doador do órgão. Foi utilizado um programa CAD (Microstation@),para o projeto mecânico do ventrículo artificial implantável, que possibilitou a utilização de recursos gráficos para a visualização bidimensional e tridimensional e cálculos volumétricos. O dispositivo apresenta uma membrana livre fixada entre duas carcaças de titânio, e o acionamento é do tipo pneumático. As cânulas que interligam o coração do paciente com o dispositivo implantável foram confeccionados em silicone e utilizam duas válvulas biológicas de pericárdio bovino. O dispositivo foi projetado para ser implantado na cavidade abdominal e conectado ao coração nativo via ápice do ventrículo esquerdo e aorta. Os ensaios realizados comparativamente com o DAV-INCOR de uso clínico, tem apresentado resultados bastante similares / Abstract: This dissertation describes the design and manufacturing of an implantable artificial ventricular assist device to support the heart as a bridge to heart transplantation, in patients with profound cardiac failure. The artificial ventricle presented has a free floating membrane, dividing two titanium carcass. The driving unit is pneumatic. Two silicone cannulae are used to connect the device to patient' s heart through left ventricle apex to aorta. Each cannula is equipped with one bovine pericardium valve. A computer program (MicrostationTM)was utilized to provide volumetric calculus, bidimensional and tridimensional visualization, to optimize the designoThe comparative in vitro tests with DAV-INCOR in clínicaluse, show similar results / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biscegli_JoseFrancisco_D.pdf: 3330000 bytes, checksum: 31807dadfd015b94029ee6c2ca530d5c (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Este trabalho descreve o processo de desenvolvimento, teste e experimentação de um oxigenador de membrana de fibra capilar. Inicialmente é mostrada uma evolução do processo de oxigenação artificial em cirurgia cardiovascular, dando especial atenção à oxigenação através de membrana, por ser um processo mais próximo do fisiológico, e com enormes vantagens sobre os processos atualmente usados que traumatizam muito os elementos figurados do sangue ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: This Paper describes the trajectory of the development of a hollow fiber membrane oxygenator from the time of its clinical use, tests and trials performed within this method ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Cliquet Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_JosueBruginskide_D.pdf: 7048497 bytes, checksum: 319ef82b56613035c9dce55ed18dd6b4 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Visando melhorar a qualidade de vida de pacientes portadores de colostomia, foi desenvolvido o protótipo de um Oclusor Ativo Implantável para Colostomias. O princípio básico de funcionamento é a substituição da ação natural do músculo esfincteriano anal pela ação de uma fita constritora colocada ao redor do estoma e tracionada por um motor de passo. O elemento ativo do protótipo é um motor de passo cujo torque é ampliado por três reduções mecânicas. A primeira é constituída de duas engrenagens denteadas em Nylon, com redução de 1:1,28. A engrenagem menor é fixada ao eixo do motor e a maior movimenta uma rosca sem-fim na segunda redução. Esta é composta pela sem-fim de aço inox e por uma coroa denteada em bronze, com uma redução de 1:6,5. A última redução é exercida por outra rosca sem-fim em aço inox, fixada ao eixo da engrenagem em bronze, e que produz uma redução de 1:14. Esta segunda sem-fim movimenta um carro de tração ao qual está fixada uma fita constritora em PTFE com 80 mm de comprimento e 12 mm de largura. Todos estes elementos ficam inseridos em uma carcaça de proteção de duas partes feita em polietileno de ultra-alto peso molecular e todo o oclusor é revestido com silicone grau médico... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : Aiming to improve the quality of life of colostomates, the prototype of na Active Implantable Colostomy Occluder was built. The fundamental idea is to reproduce the natural sphincter?s action by using a construction band placed around the stoma and pulled by a step motor. The active element of the prototype is a step motor and its torque is powered by three mechanical gear reductions. The first one consists of two Nylon toothed wheels giving a 1:1,28 reduction ratio. The smaller one is fixed to the motor?s shaft and the other moves an andless screw and a toothed wheel, both in bronze and with a 1:6,5 reduction. The last reduction is effected by another endless screw, built in stainless-steel, which is moved by the bronze toothed wheel and gives a 1:14 reduction. This second screw moves a nut to which is fixed an 80 mm long, 12 mm wide polytetrafluoroethylene vascular implant, used as the constriction band. All these mechanical components were placed inside a two-piece case of ultrahigh molecular weight polyethylene, and the whole prototype was covered with medical grade silicon rubber. To operate the prototype, we built a control unit with the suitable logical commands using CMOS technology, a SGS L297 stepper motor controller IC and a SGS L298N dual full-bridge driver IC... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Antonio Celso F. de Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T22:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_AronJosePazinde_D.pdf: 27610347 bytes, checksum: aa8716d26ee0f0bc90a162e826736c04 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Um novo modelo de coração artificial total (TAH) foi desenvolvido e testado. O acionamento Eletro-Mecânico foi escolhido para possibilitar que este dispositivo seja totalmente implantável. Foi desenvolvido um novo sistema de controle e de sensoriamento para o TAH. A tecnologia de biolização foi aperfeiçoada e aplicada pela primeira vez em um TAH Eletro-Mecânico. O TAH desenvolvido consiste em uma bomba de sangue pulsátil de corpo único, composta de duas câmaras de bombeamento. Possui um corpo central onde é acondicionado um motor de corrente contínua tipo sem escovas. O movimento de rotação do motor é transformado em deslocamento axial através de um atuador mecânico denominado parafuso de roletes. Com o deslocamento do parafuso de roletes é obtida ejeção alternada das câmaras de bombeamento em substituição à função de bombeamento cardíaco. Foram realizados diversos testes de desempenho hidrodinâmico, de visualização do fluxo e testes de hemólise com o novo modelo de TAH e sistema de controle, utilizando um simulador do sistema circulatório humano. Nos testes "In Vitro", o TAH demostrou um desempenho hidrodinâmico satisfatório, com um sistema de operação simples e eficiente, mantendo as pressões estáveis em diversas condições de funcionamento, e baixos índices hemolíticos para todas as velocidades do motor estudadas. Foram, também, realizados testes "In Vivo", em bezerros, para demonstrar a compatibilidade anatõmica do TAH, assim como, comprovar suas características hemodinâmicas e sua estabilidade no controle das pressões fisiológicas. Durante os testes "In Vivo" foram monitoradas diversas variáveis, tais como: frequência de batimento, velocidade e direção do motor (deslocamento dos diafragmas), pressões sangüíneas, ECO atrial, corrente e tensão elétrica, frequência respiratória, temperatura corpórea, exames periódicos de urina e sangue. O TAH funcionou sem qualquer falha elétrica ou mecânica. A situação hemodinâmica dos animais foi mantida estável, mantendo o débito cardíaco e as respectivas pressões em níveis fisiológicos. Os resultados satisfatórios, obtidos nestes experimentos, se devem a uma aplicação coerente dos conhecimentos multidisciplinares necessários nesta nova tecnologia / Abstract: Currently, several designs for pulsatile ventricular assist device (VAD) are being developed. Most VADs are not implantable in the thoracic cavity due to their size limitation. A total artificial heart (TAH) has been developed and tested. The TAH is a one-piece unit with left and right pumping chambers and diaphragms sandwiching a centerpiece with an actuator assembly. The driving component of the TAH is an electromechanical actuator that consists of a DC brushless motor and a planetary roller screw. The support-plate connected to the roller screw pushes the pusher-plates and the diaphragms to pump the blood from both the right and left pumping chambers altematively. Hall effect sensors detect the position of the support-plate and left pusher-plate, and send signals to the controller to properly regulate the rotation of the motor. This electromechanically driven pusher plate type TAH is controlled based upon Frank-Starling's law. The TAH regulates the blood flow which the body requires through the change of the preload. The ejection phase starts when a Hall effect magnetic sensor detects the complete filling of the left ventricle. Therefore, the TAH pulse rate depends on the left chamber filling time that is dictated by the left preload. This TAH successfully underwent hydrodynamic and hemolysis studies and two acute animal implantations. The TAH sufficiently compensates the preload changes caused by the respiration, and maintains the outflowand output pressure stable. No malfunction ofthe controller or actuator was detected throughout the tests / Doutorado / Materiais e Processos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Nelson Rodrigues Netto Junior / Tese (doutorado) Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-07-15T02:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palma_PauloCesarRodrigues_D.pdf: 2759808 bytes, checksum: d5b49506357c1748a6149a0aa2c7f207 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Este trabalho foi realizado no Núcleo de Medicina e Cirurgia Experimental da Faculdade de ciências Médicas e no Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas, com o intuito de introduzir uma nova prótese testicular na orquiectomia subcapsular, como tratamento paliativo do cancer prostatico avançado. A prótese biológica desenvolvida pelo Prof. Dr. Benedicto de Campos Vidal do Departamento de Biologia Celular da universidade Estadual de Campinas foi elaborada com colágeno liofilizado e tratado pelo glutaraldeído como tanagem para estabilização das fibras. O trabalho foi composto de um estudo experimental e outro clínico. No estudo experimental foram utilizados 30 ratos Wistar médios, submetidos a orquiectomia sub-capsular bilateral com introdução de prótese testicular de colágeno com 1 ml de volume, apenas no testículo esquerdo, sendo o direito usado como controle. No estudo clínico 15 pacientes, portadores de cancer avançado de próstata, foram submetidos à orquiectomia subcapsular com implante de colageno bilateral, com avaliação da testosterona sérica no pré-operatório, no sétimo dia pós-operatório e 48 horas após teste de estímulo com gonadotrofina coriônica humana. Os resultados obtidos permitem concluir que a orquiectomia subcapsular é um procedimento eficaz no sentido de reduzir os níveis séricos de testosterona e que a prótese de colágeno é biocompatível.OBS.: O resumo na integra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: This work was performed at the Núcleo de Medicina e Cirurgia Experimental of Faculdade de Ciências Médicas and Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas, in order to test a new testicular prosthesis in subcapsular archiectomy as palliative treatment af advanced prostatic cancer. The prostheses was developed by Dr. Benedicto de Campos Vidal in the Department of Cellular Biology at Universidade Estadual de Campinas, made up of liophillized collagen tanned by glutaraldehyde. The project was developed in two phase: experimental and clínical. During the experimental phase 30 wistar males rats were submitted to a bilateral subcapsular orchiectomy and a 1 ml collagen testicular prosthesis was inserted only in the left testicle, using the right one as control. There have been 15 patients in the clínical phase, with advanced stage D prostatic cancer that underwent bilateral subcapsular orchiectomy antesticular prostheses insertion. The plasmatic testosterona level was determined in the pre-operative period, seven days post operative and 48 haura after the challange test with human corionic gonadotrophin. The results showed that subcapsular orchiectomy is effective in reducing the plasmatictes tosterone level, the collagen prosthesis is biocompatible.Note: the complete abstract is avaiable with the full eletronic digital theses or dissertations. / Doutorado / Doutor em Medicina

Orientadores: Cecilia A. C. Zavaglia, Alberto Cliquet Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T18:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sakamoto_MarceloYuji_M.pdf: 5664735 bytes, checksum: 95c84132f246284ece416008817c8476 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Realizou-se um levantamento geral sobre as próteses de membros superiores, destacando-se as mioelétricas e mecânicas ativadas por cabos ou arreios; características próprias dos dois tipos de prótese foram levantadas. Posteriormente, foi feita uma investigação sobre a viabilidade de utilizar polímeros eletro-contráteis na substituição dos motores das próteses elétricas. Estes polímeros atuariam como músculos artificiais na movimentação das próteses; o polímero utilizado inicialmente, poliacrilarnida, exibiu características de contração sob estimulação elétrica, porém, sob ensaios isométricos não teve desempenho satisfatório. A fim de melhorar seu desempenho, procurou-se introduzir cargas elétricas em sua cadeia, então, foi feita uma copolimerização com ácido acrílico melhorando suas características de contração / Abstract: A general investigation was done about upper limb prostheses,emphasizing the myoelectrically and body-powered activated by cables; characteristics of each type of prostheses was prepared. Later, an investigation about the feasibility of using electrically contractile polymers for substitution of engines on electrical prostheses was done. These polymers would act like artificial muscles driven this prostheses; the polymer used initialy, polyacrylamide, exhibit contraction characteristics under electric stimuli but in isometrics trials didn't have satisfactory perfomance. To improve its perfomance, introduction ofelectric charge in its network, then a copolymerization with acrylic acid was made improving its contraction characteristics / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda e Adolfo Alberto Leirner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T17:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Novello_WaldyrParolari_D.pdf: 6415622 bytes, checksum: 6e55b3be14643df35b02ad69af0fd66b (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O presente trabalho refere-se ao projeto, construção e avaliação de um dispositivo capaz de oxigenar e remover o dióxido de carbono do sangue durante circulação extracorpórea em operações cardíacas ou em procedimentos de suporte pulmonar. O funcionamento do dispositivo baseia-se na exposição de finas camadas de sangue a uma região com alta concentração de oxigênio. Nele, o sangue que passa por um reservatório cilíndrico, disposto horizontalmente, é exposto ao oxigênio através da rotação de discos imersos no sangue e fixos a um eixo central. A avaliação foi realizada através de testes "in vitro" e "in vivo" onde foram analisados parâmetros como: transferência gasosa, hemólise, gradiente de pressão, redução do número de plaquetas, volume interno e eficiência dos sistemas de controle de gases desenvolvidos. Através do estudo dos parâmetros construtivos e operacionais foi possível obter um dispositivo em condições seguras de utilização com fluxos de sangue de até 1,5 L/min. O oxigenador desenvolvido agrega as principais vantagens dos oxigenadores de bolhas e de membrana, sendo estes os dois tipos de oxigenadores atualmente mais utilizados nos centros cirúrgicos do mundo. Estas vantagens estão relacionadas com a eficiência, recursos operacionais, segurança quanto a vazamentos, custo e lesão aos constituintes sangüíneos / Abstract: This paper presents the design, construction and evaluation of a device capable of oxygenating and removing the carbon dioxide fTom the blood during cardiac surgical procedures requiring cardiopulmonary bypass or in pulmonary support procedures. The device works based on the exposure of thin layers of blood to a higWyoxygen concentrated region. Blood flows through a horizontally set cylindricalreservoir exposed to oxygen by the rotation ofblood immersed discs fixed to a central axis. Evaluation was performed by "in vitro" and "in vivo" tests where gas transfer, hemolysis, pressure drop, platelets number, priming volume and efficiency of developed gas control system were analyzed. The study of the design and operational parameters yielded a device with safe conditions ofuse with blood flows up to 1.5 L/min. The developed device has the main advantages of the two types of blood oxygenators presently used in the world regarding to efficiency, operational resources, leakage safety and trauma to blood elements / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Aron José Pazin de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_Juliana_M.pdf: 6074962 bytes, checksum: bee519676aedd638a750cd66743a87f8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Um modelo de bomba de sangue para circulação extracorpórea (CEC) está sendo desenvolvida, esta denominada Bomba Espiral (BE). Essa bomba é composta por um fuso cônico com rosca de duas entradas, montado por dois rolamentos em um eixo de aço inoxidável, fixado a um cone externo. O movimento de rotação do fuso cônico é gerado por acoplamento magnético a um motor, através de dois imãs de seis polos. Esse trabalho tem como objetivo desenvolver protótipos com modificações estruturais, baseados em estudos prévios, realizados no Baylor College of Medicine em 1997, e realizar ensaios de desempenho hidrodinâmico, para determinar a melhor geometria, e ensaios para determinar o Índice Normalizado de Hemólise (INH). Foram realizados ensaios In Vitro, em um circuito de teste fechado e os dados de pressão, fluxo e rotação foram registrados. Com os dados obtidos, foram geradas curvas de desempenho hidrodinâmico (pressão x fluxo) em diferentes rotações, para cada protótipo os quais foram comparados entre si. O modelo da BE que apresentou o melhor desempenho possui características como imã maior, cone externo mais cônico e um rotor com uma profundidade de rosca maior, e este foi comparado com uma bomba utilizada como referência, Bio-Pump®. Foi verificado que a BE possui um melhor desempenho hidrodinâmico. Foi realizado o ensaio In Vitro para determinação do INH, calculado a partir da Hemoglobina Livre no Plasma, seguindo as diretrizes das normas ASTM F1841 e F1830. Os resultados obtidos de INH foram considerados excelentes para esta aplicação, INH = 0,0118927 ±0,0061 g/100L para a BE e INH = 0,007373± 0,004942341 g/100L para a Bio- Pump®. Estes resultados não apresentam diferenças estatisticamente significantes quando comparados. Portanto, o desenvolvimento da BE resultou em um modelo viável e competitivo, apresentando excelente desempenho hidrodinâmico e um ótimo INH. O próximo passo será a confecção dos moldes injeção em policarbonato, para a realização de novos ensaios de desempenho hidrodinâmico, determinação do INH, estudo de visualização de fluxo, ensaios In Vivo e, posteriormente, Avaliação Clínica / Abstract: A model of blood pump has been developed, the Spiral Pump. This pump has an internal rotor, a conically shaped fuse, containing threads with double entrance on its surface. This rotor is supported by two bearings assembled at a stainless steel shaft, fixed to the housing's base. The rotation of the conical fuse is generated by magnetic coupling to a motor, using two annular magnets with six poles. The main objective of this paper is to describe the development methodology of this new blood pump to be for Cardiopulmonary Bypass, during cardiac surgery. Based on previous studies, six different prototypes were developed and constructed. Hydrodynamic performance tests and hemolysis test were conducted. The hydrodynamic performance tests were made in vitro, using a closed loop circuit where total pressures head, flows and rotational speed were registered. Hydrodynamic performance curves were generated (pressure x flow) in different rotational speeds, for each prototypes. The prototype #6 showed best results and the preliminary hemolysis tests were conducted to determine the Normalized Index of Hemolysis (NIH), calculate through Plasma Free Hemoglobin (ASTM F1841 and F1830). NIH results were satisfactory for this application, NIH = 0,0118927 ±0,0061 g/100L, not showing significant different when compared to results from a reference pump (Bio-Pump®, Meditronic). The next step is to produce pumps made by polycarbonate injection to be able perform new hemolysis tests, in vivo tests and, subsequently, clinical evaluation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

A transfusão de sangue é uma intervenção terapêutica capaz de salvar muitas vidas. Entretanto, transfusões também apresentam uma alta gama de possíveis eventos adversos, questões logísticas, econômicas e sociais. Dentre as principais preocupações terapêuticas estão a incompatibilidade (principalmente do sistema ABO), a transmissão de microrganismos patogênicos, os distúrbios imunomodulatórios, as reações hemolíticas, o aumento estatístico do risco de morte proporcional ao volume de sangue infundido, dentre outros. Diversas alternativas às transfusões sanguíneas são propostas na literatura científica, dentre elas o desenvolvimento de transportadores de oxigênio que utilizam a hemoglobina, comumente intitulados substitutos sanguíneos. Neste âmbito, o presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de uma rota de síntese e a síntese de partículas de gelatina contendo hemoglobina polimerizada. Para tanto, realizou-se a síntese do polietileno glicol bis-[succinimidil succinato], extraiu-se e polimerizou-se com glutaraldeído ou polietileno glicol bis-[succinimidil succinato] hemoglobina de sangue bovino e, partículas de gelatina coriácea ou óssea contendo hemoglobina polimerizada foram sintetizadas e caracterizadas. A síntese do polietileno glicol bis-[succinimidil succinato] (SSPEG) foi caracterizada por espectroscopia RAMAN, análise diferencial de calorimetria (DSC) e os resultados obtidos indicaram o sucesso das reações. O produto da reação de polimerização da hemoglobina e albumina com o SSPEG foi verificado por SDS-PAGE e os resultados obtidos indicaram a formação com sucesso de polímeros de alta massa molecular. As partículas contendo hemoglobina polimerizada geradas com gelatina coriácea apresentaram diâmetro hidrodinâmico de 1370 nm, dispersividade de 0,029 e potencial zeta de -36,1 mV. As partículas contendo hemoglobina polimerizada geradas com gelatina óssea apresentaram diâmetro hidrodinâmico de 438 nm, dispersividade de 0,563 e potencial zeta de -24,5 mV. Os resultados obtidos sugerem a aplicabilidade da gelatina coriácea para a produção de partículas contendo hemoglobina polimerizada com possível aplicação como transportador de oxigênio. / Blood transfusion is a therapeutic intervention that can save many lives. However, transfusion is also related to several possible adverse therapeutic events and logistic, economic and social concerns. Among the major therapeutic concerns are incompatibility (mainly of the ABO group system), pathogenic microorganisms\' transmission, immunomodulatory disturbances, hemolytic reactions, death risk increase that is proportional to the infused volume, among others. Several alternatives to blood transfusion are proposed in the scientific literature. Among them is the development of hemoglobin based oxygen carriers, commonly entitle blood substitutes. To this extent, the present work aimed to develop a synthetic route and to synthesize gelatin particles containing polymerized hemoglobin. To this purpose PEG bis(succinimidyl succinate) was synthesized, bovine hemoglobin was extracted and polymerized with glutaraldehyde or PEG and polyhemoglobin contained particles of gelatin from leather or bones were synthesized and characterized. PEG bis(succinimidyl succinate) synthesis was characterized by RAMAN spectroscopy and by differential scanning calorimetry (DSC) and the obtained results indicated the successful synthesis. The reaction product of the polymerization of hemoglobin or albumin with PEG was verified by SDS-PAGE and the results indicated the successful formation of high molecular mass polymers. The particles generated with leather gelatin and polyhemoglobin had a hydrodynamic diameter of 1370 nm, dispersity of 0.029 and zeta potential of -36.1 mV. Particles generated with bone gelatin and polyhemoglobin had hydrodynamic diameter of 438 nm, dispersity of 0.563 and zeta potential of -24.5 mV. The obtained results suggest the applicability of leather gelatin for the production of polyhemoglobin containing particles aiming to the development of a hemoglobin based oxygen carrier.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador numérico para o transporte convectivo-reativo, não linear, de oxigênio, em oxigenadores de sangue, compostos por fibras ocas. O modelo computacional possui caráter bi-dimensional e obtém para a condição de regime permanente, a condição de saída do sangue, frente a uma condição de entrada especificada. Os parâmetros de entrada do sangue são: vazão, temperatura, pH, PCO2 , PO2 e concentração de hemoglobina. Já os parâmetros de entrada do gás são, basicamente: vazão, temperatura, umidade relativa, frações molares de oxigênio e gás carbônico. O simulador numérico também contempla a simulação do transporte de gás carbônico, uma vez que a afinidade da oxihemoglobina é afetada pelo pH local do sangue, que depende principalmente do conteúdo local de CO2 no sangue. O simulador baseia-se num coeficiente global de transporte de massa obtido a partir de resultados experimentais em sangue bovino. As equações utilizadas para o transporte de oxigênio e gás carbônico estão parametrizadas em função da temperatura, o que permite simular o desempenho do oxigenador em circulações extracorpóreas tanto em normo como em hipotermia. O modelo computacional foi desenvolvido para a geometria de escoamento de sangue externo a um feixe de fibras, com o gás escoando no interior das mesmas, com uma única passada de ambos os fluidos. O modelo foi aplicado para dois tipos de geometrias: feixe de fibras alinhadas e feixe de fibras em quicôncio. Adicionalmente, avaliou-se a viabilidade da predição do transporte de massa no sangue, calibrando-se o simulador numérico a partir de ensaios em água. Como principais resultados do trabalho desenvolvido, temos: 1) A modelagem utilizada para o transporte convectivo-reativo no sangue mostrou ser adequada para a calibração do simulador numérico desenvolvido. Desta forma, obteve-se uma estimativa precisa dos coeficientes locais de transporte de massa para o oxigênio e o gás carbônico. 2) A obtenção da distribuição de pH, ao longo do oxigenador, demonstrou que valores de pH alcalino elevado são observados no trajeto do sangue, na vizinhança do local de entrada de gás. 3) O simulador numérico obtido pode ser utilizado como uma ferramenta computacional de auxílio no projeto de oxigenadores de sangue. 4) Os testes com água são pouco eficientes na calibração do simulador, uma vez que, para isto, é necessário o conhecimento das difusividades de oxigênio e gás carbônico no sangue, as quais são modificadas pela ocorrência de intensificação. / A numeric simulator was developed to predict the non-linear, convective-reactive, oxygen transport in hollow fibers blood oxygenators. The bidimensional computational model calculates, at the steady state condition, the blood outlet for a specified inlet condition. The blood flow inlet parameters taken into account are: flow, temperature, pH, PCO2 PO2 and hemoglobin concentration. The gas flow inlet parameters are: flow, temperature, relative humidity, molar fractions of oxygen and carbonic gas. The numeric simulator also simulates the CO2 transport, as the oxyhemoglobin affinity is affected by the pH local value, which depends mostly on CO2 local blood content. The simulator is calibrated against experimental data which allows the determination of the global mass transport coefficient for oxygen and CO2. Oxygen and CO2 blood content equations are explicitly temperature dependent to allow the simulation of both normothermic and hypothermic cardiopulmonary bypass. The computational model was tested for in-line and staggered fibers bundles. In addition, it was evaluated the advantages of simulator calibration from water tests. The principal results are: 1) The convective-reactive transport modeling showed to be adequate to the calibration of the numeric simulator. 2) Local values for pH, PCO2 and PO2 were obtained along the blood path. This analysis shows that very alkaline pH values occur at the blood path at the gas inlet side of the fiber bundle. 3) The numeric simulator can be used as a computational tool to support blood oxygenators development. 4) The water tests are not effective in the prediction of blood mass transport once different values for the oxygen and CO2 blood diffusivities were used to correlate blood-water results according to fiber bundle type, which is in agreement with other results, that point out that, at blood, intensification phenomena modifies blood gases diffusivities.