O desempenho de um processo de produção de óxido de etileno é normalmente avaliado através da seletividade da reação. Neste trabalho, uma unidade produtiva foi estudada com o objetivo de se maximizar a seletividade através da atuação sobre as principais variáveis de processo. Uma análise estatística de um conjunto de dados de processo mostrou que quatro variáveis (vazão de oxigênio, vazão de gás de reciclo, temperatura da reação e teor de clorados) são as de maior influência sobre a seletividade e explicam mais de 60% das variações ocorridas no processo produtivo. Com base nessa análise de dados, modelos de regressão multilinear foram desenvolvidos e testados com o objetivo de representar o comportamento do processo em função apenas do comportamento dessas quatro variáveis. O modelo matemático empírico proposto para representar esse processo foi validado estatisticamente e fenomenologicamente, demonstrando consistência com os dados obtidos em processo. O modelo também foi desdobrado em 24 submodelos que representam condições possíveis de operação da unidade e para os quais foram elaboradas superfícies de respostas que permitiram definir a melhor forma de gestão das 4 variáveis críticas conjuntamente, de modo a se obter a máxima seletividade possível para a reação em função desses cenários operacionais. / The performance of an ethylene oxide manufacturing process is normally measured by the selectivity reaction. In this work, a production unit was studied in order to maximize selectivity through the development of a strategic plan to main to manage the key process variables. A statistical analysis of a data set indicated that only four variables (oxygen flow, recycle gas flow, temperature reaction and chlorine content) are responsible for the greater influence over the selectivity and explain more than 60% of process variations. As consequence, regression models were developed and tested in order to represent the process behavior as a function of these four variables. The proposed mathematical model was statistically and phenomenologically validated, demonstrating consistency with the current process data. The model was rewritten in 24 sub-models, named deployed models which represent possible operational conditions of the unit. A set of surface responses was defined for each deployed model, providing to identify the best way for the management of these 4 critical variables. Furthermore, this analysis leads to a management tool for achieving the best results in selectivity, as function of the possible operational scenarios for this unit.

Foi estudado experimentalmente o desempenho biológico de um tipo de enxerto ósseo homógeno, processado quimicamente, esterilizado em óxido de etileno e embebido em medula óssea autógena. De cães doadores adulto-jovens foram obtidos blocos cilíndricos de 1,0 x 1,0 cm da epífise distal do fêmur, com auxílio de uma trefina. Os ossos assim obtidos foram clareados, desengordurados, esterilizados em óxido de etileno e mantidos em estoque. Trinta cães adultos jovens foram usados como receptores do enxerto e foram alocados em dois grupos. No grupo I (experimental) os animais foram operados e, criado, transversalmente, com trefina de 1,0 cm de diâmetro externo, um espaço cilíndrico de 1,0 cm de diâmetro por 1,0 cm de altura na epífise distal do fêmur direito, onde foi encaixado o enxerto preparado e que foi previamente embebido em medula óssea do próprio animal retirada por punção óssea na crista ilíaca. Três semanas depois, o mesmo animal foi submetido ao mesmo procedimento cirúrgico no fêmur esquerdo. Os cães deste grupo foram sacrificados seis semanas após a primeira cirurgia. O grupo II constituiu o controle e foi formado por vinte cães adulto-jovens em que, primeiro, foi retirado um cilindro de osso da epífise distal do fêmur esquerdo e, em seguida, no mesmo tempo cirúrgico, foi criado o mesmo espaço no fêmur direito, com uma trefina de um centímetro de diâmetro interno e, então, encaixado o bloco de osso retirado do fêmur do outro lado do mesmo animal. Estes animais foram subdivididos em dois subgrupos de dez cães cada, em relação ao tempo de sacrifício. Em um subgrupo os cães foram sacrificados três semanas após, enquanto que, no outro subgrupo, foram sacrificados seis semanas após a cirurgia de implantação do enxerto. O processo de incorporação do enxerto foi avaliado pela histologia convencional e histologia de fluorescência óssea, pela injeção prévia de tetraciclina. A comparação foi entre os grupos I e II, nos períodos de três e seis semanas pós-implante. As áreas dos enxertos homógenos com 21 dias pós-implante, geralmente mostraram-se visíveis, na maioria das vezes, formadas por trabéculas finas irregulares, sem osteócitos, porém com áreas de neoformação óssea. Já os enxertos autógenos, a área do osso implantado era bem visível, com trabéculas de osso antigo, mais adelgaçadas, em menor número que o osso receptor, porém com intensa deposição de osso neoformado. Para os enxertos homógenos com 42 dias pós-implante, a área do enxerto estava bem definida e integrada ao osso adjacente, composta por trabéculas antigas com predomínio de osso neoformado sobre a superfície. Nos enxertos autógenos com 42 dias pós-implante, as trabéculas tinham orientação comum, com espaço intertrabecular preenchido por tecido conjuntivo denso, em algumas áreas, e por medula óssea madura em outras. O enxerto homógeno processado e esterilizado em óxido de etileno e embebido em medula óssea apresentou boa atividade biológica, embora, com integração mais lenta e menor desempenho em relação ao enxerto autógeno, o que o torna um bom substituto para este último. / In the present investigation the biological performance of the homogenous bone graft chemically processed, sterilized with ethylene oxide and soaked in autogenous bone marrow was investigated. Thirty dogs were assigned into two groups. In group I, ten young adult dogs received a cylindrical block of the above mentioned graft. Previously, the bone graft was immersed in autogenous bone marrow and then inserted in a cylindrical hole, with the same dimensions, created at the distal femoral epiphysis of the right femur. After three weeks the same animal was submitted to the same surgical procedure, but on the left femur. The animal was killed six weeks later. The group II was made up of twenty dogs that received an autogenous graft obtained from the left distal femur and implanted into the right distal femur (same shape, dimensions and technique). From this group, 10 dogs were killed three weeks later and 10 dogs were killed six weeks later. The graft incorporation was evaluated by light microscopy and fluorescence microscopy. Results showed that for 21 day implant in the homogenous group, there was osteogenesis at the periphery of the bone graft, but most of its trabeculae were still inviable. Conversely, for the autogenous grafts newly-formed bone was found on the trabecular surface, even in the inner parts of the implanted bone. At 42 days there was active osteogenesis in homogenous grafts with new bone deposition on the trabeculae but, in two cases, the graft was not incorporated (reabsorbed in one case and sequestred in the other one). The autogenous graft showed newly formed bone arranged in a well mature fashion with new bone marrow filling the intertrabecular gaps. It was concluded that the homogenous graft as prepared herein is a good alternative for autogenous grafts, although with a slower osteogenesis rate an less biological performance.

Considerando a importância da garantia de esterilidade em produtos médico-hospitalares, e conhecendo a necessidade de controle do processo esterilizante por óxido de etileno através de vários parâmetros dentre eles pelo sensor biológico, este trabalho teve como objetivo a padronização de alguns aspectos importantes do monitor biológico. Esporos de Bacillus subtilis var. niger foram obtidos em meios sólido e líquido sintético de esporulação, assim como adquiridos no comércio nacional, como suspensão. Seguiu-se a inoculação destes sobre suportes de papel, alumínio e plástico, com subsequente acondicionamento em embalagens protetoras, com o que se chegou à preparação dos indicadores biológicos. Foram testados, comparativamente, indicadores biológicos, em suporte de papel, adquiridos no comércio nacional e norte americano. As variáveis consideradas no preparo de monitores biológicos foram: natureza do suporte e da embalagem e dimensão de corpo de prova. Foram preparados 27 grupos de monitores biológicos, sendo 19 em suporte de papel, 4 em alumínio e 4 em plástico, constituindo assim 3 grupos múltiplos. A verificação da influência da natureza do suporte na resistência dos esporos foi através do processamento sub-letal de monitores biológicos, seguido de estudo de letalidade e cálculo dos valores de D. Com relação aos 19 grupos em suporte de papel, apesar da origem diferenciada dos esporos no tocante à fase de esporulação, seja quanto à natureza do meio de cultura, do ciclo ou do laboratório produtor, ou ainda dos bioindicadores de fabricantes distintos, não houve diferença estatisticamente significante na resistência dos esporos ao agente esterilizante. Houve diferença significativa na resistência dos esporos entre suportes de papel e plástico. Com relação à efetividade esterilizante do gás através de embalagens de natureza diferente foram testados monitores biológicos contendo bioindicadores em suporte de papel, após exposição dos mesmos ao ciclo sub-letal. Os valores de D obtidos evidenciaram a compatibilidade de diferentes embalagens com a esterilização por óxido de etileno, desde que respeitada a característica de porosidade. Num grupo adicional de monitores biológicos, utilizando papel como suporte em que a variável foi a dimensão dos corpos de prova o processo esterilizante foi por ciclo industrial seguido de recuperação dos esporos sobreviventes através de inoculação dos suportes em caldo tioglicolato, caldo caseina soja e este adicionado de azul de bromotimol. A capacidade promotora de crescimento destes 3 meios não apresentou diferenças. A eficácia esterilizante foi dependente do tamanho de corpos de prova. A determinação periódica do teor residual de gás nos corpos de prova, bem como a monitoração ambiental industrial indicaram a necessidade e importância da legislação em vigor, devendo haver plena obediência à mesma. / This study intended to standardize some of the important elements of biological indicators, taken in consideration the importance of sterility assurance of medical devices and knowing the necessity of Ethilene Oxide sterilization process control throught several parameters, among them the biological sensor. Spores of Bacillus .subtilis var. niger, were produced in chemically defined liquid and solid sporulation media, as well as purchased as suspension from local suppliers. The biological indicators were obtained after being inoculated on paper, aluminum foil and plastic carriers following by wrapping on protective packaging. In parallel biological indicators in paper carriers, purchased from local market and from United States suppliers were also tested. The variables considered on preparation of the biological monitors were: the nature of the carriers and packages used and the dimension of the test specimens. Twenty seven individual groups of biological monitors have been prepared, being 19 on paper carrier, 4 into aluminum foil and 4 into plastic, bringing to 3 multiple groups. The evaluation of the nature of the carrier on the spore resistance was done through the challange of the biological monitors to sub-lethal cycles, followed by lethality study and D value calculation. Within the 19 groups on paper carrier no significant statistical difference was observed in respect to spores resistance to the sterilization agent, in spite of the various sources of the spores, with respect to the sporulation stage, no matter the nature of culture media, the cycle or the generating laboratory, or even bioindicators from distinct manufacturers. There was an significant statistical difference on spores resistance between paper and plastic carriers. In respect to the gas sterilization effectiveness across packages of different nature, biological monitors were tested containing bioindicators in paper carriers, after their exposure to sub-lethal cycles. The D values obtained made patent the compatibility of distinct packages to ethilene oxide sterilization provided the porosity caracteristics are respected. In an additional group of biological, monitors, using paper as carrier and on that the dimension of the test specimens was the variable considered the sterilization process was an industrial cycle, followed by a surviving spores recovery through the carriers inoculation into thioglicolate broth, soybean-casein broth and also the last broth added with bromothymol blue. The growing promoting capacity of those 3 media did not show differences. The sterilization effectiveness was dependent to the dimension of the test specimens. The periodic determination of residual gas content on the test specimens, as well as the industrial environment monitoring denote the need and importance of the legislation in force, being imperative full compliance to the same.

Considerando a importância da garantia de esterilidade em produtos médico-hospitalares, e conhecendo a necessidade de controle do processo esterilizante por óxido de etileno através de vários parâmetros dentre eles pelo sensor biológico, este trabalho teve como objetivo a padronização de alguns aspectos importantes do monitor biológico. Esporos de Bacillus subtilis var. niger foram obtidos em meios sólido e líquido sintético de esporulação, assim como adquiridos no comércio nacional, como suspensão. Seguiu-se a inoculação destes sobre suportes de papel, alumínio e plástico, com subsequente acondicionamento em embalagens protetoras, com o que se chegou à preparação dos indicadores biológicos. Foram testados, comparativamente, indicadores biológicos, em suporte de papel, adquiridos no comércio nacional e norte americano. As variáveis consideradas no preparo de monitores biológicos foram: natureza do suporte e da embalagem e dimensão de corpo de prova. Foram preparados 27 grupos de monitores biológicos, sendo 19 em suporte de papel, 4 em alumínio e 4 em plástico, constituindo assim 3 grupos múltiplos. A verificação da influência da natureza do suporte na resistência dos esporos foi através do processamento sub-letal de monitores biológicos, seguido de estudo de letalidade e cálculo dos valores de D. Com relação aos 19 grupos em suporte de papel, apesar da origem diferenciada dos esporos no tocante à fase de esporulação, seja quanto à natureza do meio de cultura, do ciclo ou do laboratório produtor, ou ainda dos bioindicadores de fabricantes distintos, não houve diferença estatisticamente significante na resistência dos esporos ao agente esterilizante. Houve diferença significativa na resistência dos esporos entre suportes de papel e plástico. Com relação à efetividade esterilizante do gás através de embalagens de natureza diferente foram testados monitores biológicos contendo bioindicadores em suporte de papel, após exposição dos mesmos ao ciclo sub-letal. Os valores de D obtidos evidenciaram a compatibilidade de diferentes embalagens com a esterilização por óxido de etileno, desde que respeitada a característica de porosidade. Num grupo adicional de monitores biológicos, utilizando papel como suporte em que a variável foi a dimensão dos corpos de prova o processo esterilizante foi por ciclo industrial seguido de recuperação dos esporos sobreviventes através de inoculação dos suportes em caldo tioglicolato, caldo caseina soja e este adicionado de azul de bromotimol. A capacidade promotora de crescimento destes 3 meios não apresentou diferenças. A eficácia esterilizante foi dependente do tamanho de corpos de prova. A determinação periódica do teor residual de gás nos corpos de prova, bem como a monitoração ambiental industrial indicaram a necessidade e importância da legislação em vigor, devendo haver plena obediência à mesma. / This study intended to standardize some of the important elements of biological indicators, taken in consideration the importance of sterility assurance of medical devices and knowing the necessity of Ethilene Oxide sterilization process control throught several parameters, among them the biological sensor. Spores of Bacillus .subtilis var. niger, were produced in chemically defined liquid and solid sporulation media, as well as purchased as suspension from local suppliers. The biological indicators were obtained after being inoculated on paper, aluminum foil and plastic carriers following by wrapping on protective packaging. In parallel biological indicators in paper carriers, purchased from local market and from United States suppliers were also tested. The variables considered on preparation of the biological monitors were: the nature of the carriers and packages used and the dimension of the test specimens. Twenty seven individual groups of biological monitors have been prepared, being 19 on paper carrier, 4 into aluminum foil and 4 into plastic, bringing to 3 multiple groups. The evaluation of the nature of the carrier on the spore resistance was done through the challange of the biological monitors to sub-lethal cycles, followed by lethality study and D value calculation. Within the 19 groups on paper carrier no significant statistical difference was observed in respect to spores resistance to the sterilization agent, in spite of the various sources of the spores, with respect to the sporulation stage, no matter the nature of culture media, the cycle or the generating laboratory, or even bioindicators from distinct manufacturers. There was an significant statistical difference on spores resistance between paper and plastic carriers. In respect to the gas sterilization effectiveness across packages of different nature, biological monitors were tested containing bioindicators in paper carriers, after their exposure to sub-lethal cycles. The D values obtained made patent the compatibility of distinct packages to ethilene oxide sterilization provided the porosity caracteristics are respected. In an additional group of biological, monitors, using paper as carrier and on that the dimension of the test specimens was the variable considered the sterilization process was an industrial cycle, followed by a surviving spores recovery through the carriers inoculation into thioglicolate broth, soybean-casein broth and also the last broth added with bromothymol blue. The growing promoting capacity of those 3 media did not show differences. The sterilization effectiveness was dependent to the dimension of the test specimens. The periodic determination of residual gas content on the test specimens, as well as the industrial environment monitoring denote the need and importance of the legislation in force, being imperative full compliance to the same.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-09-08T12:18:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2284207 bytes, checksum: c45d43d5895c834ceee211911269021e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T12:18:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2284207 bytes, checksum: c45d43d5895c834ceee211911269021e (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Misturas aquosas contendo surfactantes e macromoléculas têm muitas aplicações práticas como no processamento de petróleo, na indústria de papel, em processos biológicos e em produtos de higiene pessoal. Em todas estas misturas, as propriedades físico-químicas do sistema são determinadas pela interação entre a macromolécula e o surfactante. Neste trabalho, nós avaliamos a interação macromolécula-surfactante sob dois aspectos distintos: o estudo da interação polímero-surfactante e o estudo da interação proteína- surfactante. No primeiro, o efeito dos líquidos iônicos (LIs) brometo de 1-butil-3- metilimidazólio (bmimBr) e cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio (bmimCl) sobre a interação entre poli(óxido de etileno) (PEO) e dodecilsulfato de sódio (SDS) foi avaliado utilizando-se condutimetria, fluorimetria e calorimetria de titulação isotérmica (ITC). O efeito dos LIs sobre a micelização do SDS também foi investigado. Parâmetros termodinâmicos da micelização do SDS e da agregação PEO-SDS foram obtidos em várias concentrações de LI e a estabilidade relativa entre as micelas de SDS e os agregados PEO/SDS foi estabelecida. Os LIs diminuíram a concentração micelar crítica (cmc) do surfactante, estabilizando as micelas de SDS, e aumentaram a concentração de agregação crítica (cac) para a formação do agregado, tornando os agregados PEO/SDS menos estáveis. Além disso, os LIs induziram uma segunda concentração crítica (c2thc) no processo de micelização do SDS, a qual foi associada a um processo de diminuição do tamanho micelar. A variação de entalpia integral de formação do agregado (∆ Hagg(int)) mudou de -0,72 para 2,16 kJ mol-¹ quando a concentração de bmimBr aumentou de 0 para 4,00 mM. Quando o cloreto foi substituído pelo brometo na estrutura do LI, a micelização do SDS e o início da agregação PEO-SDS não foram afetados. No entanto, a quantidade de SDS ligado ao polímero na concentração de saturação (C 2 ) aumentou. Em 100,0 mM de LI, a interação PEO-SDS desapareceu. Nós sugerimos que os LIs participam da estrutura dos agregados PEO/SDS, interagindo com o SDS na interface/núcleo das micelas adsorvidas sobre o PEO e promovendo a solvatação preferencial dos segmentos do polímero. Para estudar a interação proteína-surfactante, nós escolhemos sistemas formados pela proteína lactoferrina (Lf) e os surfactantes aniônicos dodecilsulfato de sódio (SDS), dodecilbenzeno sulfonato de sódio (SDBS) ou decilsulfato de sódio (DSS). A interação Lf-surfactante foi caracterizada em diferentes valores de pH utilizando ITC, nanocalorimetria diferencial de varredura (n-DSC) e espectroscopia de fluorescência. A variação de entalpia molar aparente de interação (∆ − ), a extensão de ligação ( complexo (∆ ) e a variação de entalpia integral de formação do complexo(∆ Hagg(int)) foram determinadas a partir da ITC e variaram com o pH e com a estrutura do surfactante. Os valores de (∆ Hagg(int)) foram sempre negativos e variaram entre -5,99 kJ mol-¹ , para o SDS em pH 3,0, e -0,61 kJ mol -1 , para o DSS em pH 12,0. Dados de espectroscopia de fluorescência e n-DSC demonstraram que a interação proteína-surfactante promove a desnaturação da Lf e a eficiência de desnaturação seguiu a ordem DSS < SDS < SDBS. À medida que a concentração do surfactante aumentou, a temperatura de desnaturação ( ) e a área do pico nos termogramas de n-DSC diminuíram. Nossos resultados mostraram que a Lf ligada ao ferro tem mais resistência contra a desestabilização induzida pelos surfactantes do que a Lf livre de ferro. / Aqueous mixtures comprising surfactants and macromolecules have many practical applications, as in the oil processing, paper industry, biological processes and personal care products. In all of those mixtures, the physical-chemical properties of the system are determinate by the interaction between the macromolecule and the surfactant. In this thesis, we evaluated the macromolecule-surfactant interaction under two different aspects: the study of the polymer-surfactant interaction and the study of the protein- surfactant interaction. In the first one, the effect of the ionic liquids (ILs) 1-butyl-3- methylimidazolium bromide (bmimBr) and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (bmimCl) on the interaction between poly(ethylene oxide) (PEO) and sodium dodecyl sulfate (SDS) was evaluated using conductimetry, fluorimetry, and isothermal titration calorimetry (ITC). The effect of those ILs on the SDS micellization was also investigated. Thermodynamic parameters of SDS micellization and SDS-PEO aggregation were obtained at several IL concentrations and the relative stability between the SDS micelles and the SDS/PEO aggregates was established. The ILs decreased the critical micellar concentration (cmc) of the surfactant, stabilizing the SDS micelles, and increased the critical aggregation concentration (cac) to the aggregate formation, making the SDS/PEO aggregates less stable. In addition, ILs induced a second critical concentration (c2thc) in the SDS micellization process, which was associated with a process of micelle size decrease. The integral enthalpy change for the aggregate formation (∆ Hagg(int)) changed from -0.72 to 2.16 kJ mol -1 when the bmimBr concentration increased from 0 to 4.00 mM. When chloride was replaced with bromide in the IL structure, the SDS micellization and the beginning of the SDS-PEO aggregation were not affected. However, the amount of SDS bound to the polymer in the saturation concentration (C 2 ) increased. At 100.0 mM IL, the SDS-PEO interaction vanished. We suggested that the ILs participate in the structure of the formed SDS/PEO aggregates, interacting with the SDS at the core/interface of the micelles attached to the polymer, and promoting a preferential solvation of the PEO segments. To study the protein-surfactant interaction, we chose systems comprising the lactoferrin (Lf) protein and the anionic surfactants sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS), or sodium decyl sulfate (DSS). The interaction Lf-surfactant was characterized at different pH values using ITC, nano differential scanning calorimetry (NanoDSC) and fluorescence spectroscopy. The apparent molar enthalpy change of interaction (∆ of binding ( (∆ − ), the extent ), and the integral enthalpy change for the complex formation (∆ Hagg(int)) were determinate from ITC and depended on the pH and the surfactant structure. The ∆ Hagg(int) values were always negative and ranged from -5.99 kJ mol -1 , for SDS at pH 3.0, to -0.61 kJ mol -1 , for DSS at pH 12.0. Fluorescence spectroscopy and NanoDSC data demonstrated that the protein-surfactant interaction leads to the Lf denaturation, and the denaturation efficiency followed the order DSS < SDS < SDBS. As the surfactant concentration increased, the denaturation temperature ( ) and the peak area in the NanoDSC thermograms decreased. Our results shown that the Lf bound to iron has more resistance against the destabilization induced by surfactants than the iron free Lf.

O desempenho de um processo de produção de óxido de etileno é normalmente avaliado através da seletividade da reação. Neste trabalho, uma unidade produtiva foi estudada com o objetivo de se maximizar a seletividade através da atuação sobre as principais variáveis de processo. Uma análise estatística de um conjunto de dados de processo mostrou que quatro variáveis (vazão de oxigênio, vazão de gás de reciclo, temperatura da reação e teor de clorados) são as de maior influência sobre a seletividade e explicam mais de 60% das variações ocorridas no processo produtivo. Com base nessa análise de dados, modelos de regressão multilinear foram desenvolvidos e testados com o objetivo de representar o comportamento do processo em função apenas do comportamento dessas quatro variáveis. O modelo matemático empírico proposto para representar esse processo foi validado estatisticamente e fenomenologicamente, demonstrando consistência com os dados obtidos em processo. O modelo também foi desdobrado em 24 submodelos que representam condições possíveis de operação da unidade e para os quais foram elaboradas superfícies de respostas que permitiram definir a melhor forma de gestão das 4 variáveis críticas conjuntamente, de modo a se obter a máxima seletividade possível para a reação em função desses cenários operacionais. / The performance of an ethylene oxide manufacturing process is normally measured by the selectivity reaction. In this work, a production unit was studied in order to maximize selectivity through the development of a strategic plan to main to manage the key process variables. A statistical analysis of a data set indicated that only four variables (oxygen flow, recycle gas flow, temperature reaction and chlorine content) are responsible for the greater influence over the selectivity and explain more than 60% of process variations. As consequence, regression models were developed and tested in order to represent the process behavior as a function of these four variables. The proposed mathematical model was statistically and phenomenologically validated, demonstrating consistency with the current process data. The model was rewritten in 24 sub-models, named deployed models which represent possible operational conditions of the unit. A set of surface responses was defined for each deployed model, providing to identify the best way for the management of these 4 critical variables. Furthermore, this analysis leads to a management tool for achieving the best results in selectivity, as function of the possible operational scenarios for this unit.

O principal propósito da enxertia óssea é estimular a osteogênese, mas é útil que o enxerto apresente outras propriedades tais como a resistência mecânica, possibilidade de estocagem e de ser usado em diferentes quantidades. Nesta pesquisa nós estudamos algumas propriedades mecânicas e o desempenho biológico de uma amostra de enxerto ósseo homógeno quimicamente processado e esterilizado em óxido de etileno. Primeiramente, amostras cilíndricas de tal enxerto, foram ensaiadas mecanicamente em compressão. Em uma segunda instância, o enxerto foi implantado em cães adultos. Trinta animais foram divididos em dois grupos. No grupo I, dez cães receberam um bloco cilíndrico de osso homógeno quimicamente preparado que foi implantado num leito cilíndrico confeccionado na epífise distal do fêmur direito. Três semanas após, o mesmo animal foi submetido à mesma cirurgia, desta vez no fêmur esquerdo. Seis semanas após a primeira operação, o cão foi sacrificado. O grupo II consistiu de vinte cães que receberam um enxerto autógeno cilíndrico que foi obtido do fêmur esquerdo e implantado no fêmur direito, da mesma forma que no grupo I. Dez animais (subgrupo A) foram sacrificados três semanas após o implante e dez animais (subgrupo B) foram sacrificados seis semanas após o implante. Os animais foram acompanhados clinicamente, e a integração do enxerto foi avaliada com raio-x obtidos seis dias após a operação e imediatamente após o sacrifício. Nossos resultados mostraram que o osso tratado mostrou menores valores para a Tensão, Deformação, e Módulo de Elasticidade, no limite elástico, quando comparado com o osso fresco. Os estudos radiográficos mostraram boa integração do enxerto tratado, entretanto, com menor desempenho quando comparado com o enxerto autógeno. O enxerto homógeno processado quimicamente e esterilizado em óxido de etileno, pode ser usado, como alternativa para o enxerto autógeno, tanto na medicina veterinária, quanto na medicina humana. / The main purpose of bone grafting is to stimulate osteogenisis but, sometimes, it is useful that the graft present other properties such as mechanical resistance, stocking, and possibility of being used in different amounts. In this investigation we studied some mechanical properties and the biological performance of a kind of a homogenous graft chemically prepared and sterilized in ethylene oxide. Previously, cylindrical samples of such graft were tested mechanically in compression. In a second instance, the graft was implanted in mature dogs. Thirty adults animals were divided into two groups. In group I, ten dogs received a cylindrical block of homogenous chemically prepared bone that was implanted in a cylindrical hollow created in distal epiphysis of the right femur. Three weeks later the same animal was operated on and the same operation was performed on the left femur. Six weeks after the first operation the dog was killed. The group II consisted of twenty dogs that received a cylindrical autologous graft that was harvested from the left femur and implanted in the right femur, as performed for group I. Ten animals (subgroup A) were killed tree weeks after the grafting operation and ten animals (subgroups B) were killed six weeks later. The animals were followed-up clinically and the graft integration was evaluated with x-ray taken six days after the operation and before the sacrifice. Ours results showed that the treated bone displayed smaller values for the tension, deformation and modulus of elasticity at yielding point, when compared with the fresh bone. The radiographic studies showed good integration of the treated graft, although with less performance when compared with the autologous graft. Homogenous graft, chemically prepared and sterilized in ethylene oxide, can be used as substitute to autologous graft both in veterinary and human medicine.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO HUGO SANTOS PDF.pdf: 439669 bytes, checksum: e6740a0777497c7e2bdde78f28125f5f (MD5) Previous issue date: 2010-09-24 / To enter the safety and sterility in enteral feeding bottles is necessary to validate the sterilization process. The aim of this study was to determine the aeration time residual enteral bottles sterilized by ethylene oxide. Enteral bottles 120 to achieve the qualification physical, microbiological and chemical in three consecutive cycles 534, 535 and 536. Physicals sensors and chemical integrators in the autoclave were installed to monitor the parameters of relative humidity (RH &#8805; 35%), temperature (55ºC±10), pressure (0.750 kgf/cm²±50) and sterilization time (6h). Tests for sterility and endotoxin tests evaluated the result of rapid bioindicator for reading on 4h. We performed the validation of analytical method by gas chromatography (GCFID), as a technique to determine the concentration of ethylene oxide residue. The use of rapid bioindicator (Bacillus atrophaeus) was approved for sterility testing (14 days), test for endotoxin <0.5 EU/ml and elimination of microbial 12 logarithmic cycles (SAL10-6). The analysis technique (GCFID) was linearity in the range 1-50 &#956;g/ml of EtO, 100.4% average accuracy, precision and robustness: RSD <5% (RE 899/2003, ANVISA). The residual dissipation was significant p<0.05 for all time aeration evaluated. After time 6h aeration was obtained 7.77±0.97 &#956;g/ml of the EtO residual enteral bottles. This concentration was approved a limited of 10 &#956;g/ml, acceptable for pharmaceutical products. The validation allowed approving the parameters of sterilization; the enteral bottles enter the sterile and determine the minimum time of 6h of aeration process. / Para estabelecer a segurança da esterilidade nos frascos enterais faz-se necessário a validação do processo de esterilização. O objetivo deste estudo foi determinar o tempo de aeração residual em frascos enterais esterilizados por óxido de etileno. Foram utilizados 120 frascos enterais para realizar da qualificação física, microbiológica e química residual em três ciclos consecutivos 534, 535 e 536. Sensores e integradores químicos foram instalados na autoclave para monitorar os parâmetros de umidade relativa (UR&#8805;35%), temperatura (55ºC±10), pressão (0,750kgf/cm²±50) e tempo de esterilização (6h). Testes de esterilidade e ensaios de endotoxina avaliaram o resultado do bioindicador rápido, leitura em 4h. Realizou-se a validação do método analítico por cromatografia a gás (GCFID) como técnica para determinar a concentração de óxido de etileno residual. O uso do Bioindicador (Bacillus atrophaeus) foi aprovado pelos testes de esterilidade (14 dias), ensaio de endotoxina (<0,5EU/ml) e eliminação microbiana de 12 ciclos logarítmicos (SAL10-6). A técnica de análise (GCFID) apresentou linearidade no intervalo de 1 a 50 &#956;g/ml de EtO, exatidão média 100,4%, precisão e robustez: DPR <5% (RE 899/2003, ANVISA). A dissipação residual foi significativa p<0,05 para todos os tempos de aeração avaliados. A partir de 6h de aeração obteve-se 7,77±0,97&#956;g/ml de EtO residual nos frascos enterais. Esta concentração foi aprovada no limite de 10 &#956;g/ml, aceitável para produtos farmacêuticos. A validação permitiu aprovar os parâmetros de esterilização, introduzir a esterilidade nos frascos enterais e determinar o tempo mínimo de 6 h de aeração.

Foi estudado experimentalmente o desempenho biológico de um tipo de enxerto ósseo homógeno, processado quimicamente, esterilizado em óxido de etileno e embebido em medula óssea autógena. De cães doadores adulto-jovens foram obtidos blocos cilíndricos de 1,0 x 1,0 cm da epífise distal do fêmur, com auxílio de uma trefina. Os ossos assim obtidos foram clareados, desengordurados, esterilizados em óxido de etileno e mantidos em estoque. Trinta cães adultos jovens foram usados como receptores do enxerto e foram alocados em dois grupos. No grupo I (experimental) os animais foram operados e, criado, transversalmente, com trefina de 1,0 cm de diâmetro externo, um espaço cilíndrico de 1,0 cm de diâmetro por 1,0 cm de altura na epífise distal do fêmur direito, onde foi encaixado o enxerto preparado e que foi previamente embebido em medula óssea do próprio animal retirada por punção óssea na crista ilíaca. Três semanas depois, o mesmo animal foi submetido ao mesmo procedimento cirúrgico no fêmur esquerdo. Os cães deste grupo foram sacrificados seis semanas após a primeira cirurgia. O grupo II constituiu o controle e foi formado por vinte cães adulto-jovens em que, primeiro, foi retirado um cilindro de osso da epífise distal do fêmur esquerdo e, em seguida, no mesmo tempo cirúrgico, foi criado o mesmo espaço no fêmur direito, com uma trefina de um centímetro de diâmetro interno e, então, encaixado o bloco de osso retirado do fêmur do outro lado do mesmo animal. Estes animais foram subdivididos em dois subgrupos de dez cães cada, em relação ao tempo de sacrifício. Em um subgrupo os cães foram sacrificados três semanas após, enquanto que, no outro subgrupo, foram sacrificados seis semanas após a cirurgia de implantação do enxerto. O processo de incorporação do enxerto foi avaliado pela histologia convencional e histologia de fluorescência óssea, pela injeção prévia de tetraciclina. A comparação foi entre os grupos I e II, nos períodos de três e seis semanas pós-implante. As áreas dos enxertos homógenos com 21 dias pós-implante, geralmente mostraram-se visíveis, na maioria das vezes, formadas por trabéculas finas irregulares, sem osteócitos, porém com áreas de neoformação óssea. Já os enxertos autógenos, a área do osso implantado era bem visível, com trabéculas de osso antigo, mais adelgaçadas, em menor número que o osso receptor, porém com intensa deposição de osso neoformado. Para os enxertos homógenos com 42 dias pós-implante, a área do enxerto estava bem definida e integrada ao osso adjacente, composta por trabéculas antigas com predomínio de osso neoformado sobre a superfície. Nos enxertos autógenos com 42 dias pós-implante, as trabéculas tinham orientação comum, com espaço intertrabecular preenchido por tecido conjuntivo denso, em algumas áreas, e por medula óssea madura em outras. O enxerto homógeno processado e esterilizado em óxido de etileno e embebido em medula óssea apresentou boa atividade biológica, embora, com integração mais lenta e menor desempenho em relação ao enxerto autógeno, o que o torna um bom substituto para este último. / In the present investigation the biological performance of the homogenous bone graft chemically processed, sterilized with ethylene oxide and soaked in autogenous bone marrow was investigated. Thirty dogs were assigned into two groups. In group I, ten young adult dogs received a cylindrical block of the above mentioned graft. Previously, the bone graft was immersed in autogenous bone marrow and then inserted in a cylindrical hole, with the same dimensions, created at the distal femoral epiphysis of the right femur. After three weeks the same animal was submitted to the same surgical procedure, but on the left femur. The animal was killed six weeks later. The group II was made up of twenty dogs that received an autogenous graft obtained from the left distal femur and implanted into the right distal femur (same shape, dimensions and technique). From this group, 10 dogs were killed three weeks later and 10 dogs were killed six weeks later. The graft incorporation was evaluated by light microscopy and fluorescence microscopy. Results showed that for 21 day implant in the homogenous group, there was osteogenesis at the periphery of the bone graft, but most of its trabeculae were still inviable. Conversely, for the autogenous grafts newly-formed bone was found on the trabecular surface, even in the inner parts of the implanted bone. At 42 days there was active osteogenesis in homogenous grafts with new bone deposition on the trabeculae but, in two cases, the graft was not incorporated (reabsorbed in one case and sequestred in the other one). The autogenous graft showed newly formed bone arranged in a well mature fashion with new bone marrow filling the intertrabecular gaps. It was concluded that the homogenous graft as prepared herein is a good alternative for autogenous grafts, although with a slower osteogenesis rate an less biological performance.

Tendo em vista a importância do processo esterilizante aplicado a produtos farmacêuticos e aos produtos médico-hospitalares, distintos métodos foram desenvolvidos de forma a possibilitar sua aplicação, inclusive a materiais termossensíveis. Neste contexto, o processo que se tornou mais amplamente empregado consiste naquele utilizando o óxido de etileno. Este agente, devido às características de inflamabilidade e explosividade, tem sido usado diluído em gases inertes, predominantemente os clorofluorcarbonos (CFCs), que contornam tais problemas. Conhecimentos recentemente adquiridos e consenso internacional quanto ao risco da depleção da camada de ozônio da estratosfera ocasionaram a busca de alternativas, dentre as quais a adoção dos hidroclorofluorcarbonos (HCFCs). O delineamento do presente trabalho objetivou a comparação da eficácia esterilizante de misturas de óxido de etileno em CFC 12 (Oxyfume 12R), e em HCFCs 22 e 124 (Oxyfume 2002R), quando aplicadas em diferentes concentrações (450 mg/L e 600mg/L) e sob distintas temperaturas (45°C, 55°C e 65°C). Procedeu-se a desafios subletais (3, 6 ,9, 12 e 15 minutos de exposição), empregando a cada ciclo seis indicadores biológicos laboratorialmente preparados, com esporos de Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372 obtidos em garrafas de Roux contendo meio de esporulação, sendo a seguir padronizados, inoculados em suportes celulósicos e acondicionados em embalagens filme-papel, perfazendo um total de 1080 monitores. Paralelamente foram também submetidos a desafios indicadores biológicos de aquisição comercial (AttestR 1264, 3M), dois a cada ciclo, perfazendo 360 unidades. Os resultados de resistência obtidos (valor D) nos 180 ciclos privilegiaram estes últimos, levando tal resultado a considerações quanto ao procedimento de purificação da suspensão de esporos e diferenças existentes entre suportes e acondicionamentos empregados. A eficácia esterilizante de ambas as misturas, Oxyfume 12R e Oxyfume 2002R, revelou-se equivalente, mesmo em diferentes concentrações. Além de observações que evidenciaram os efeitos significantes quanto à preparação dos indicadores biológicos, foi evidente e estatisticamente significante ( p=1% ) o efeito do aumento da temperatura, promovendo efeito mais intenso sobre a letalidade dos esporos. Numa outra abordagem, de conotação ocupacional, procedeu-se também no decorrer do trabalho experimental à monitoração do ambiente quanto a resíduos de óxido de etileno, usando bomba e tubos de detecção da DragüerR: os resultados obtidos nas diferentes posições e momentos, inferiores a 1 ppm, proporcionaram a conclusão de que, respeitando a adoção dos conceitos de engenharia indicados na Portaria Interministerial nº 482 de 16 de abril de 1999, publicada no Diário Oficial da União do dia 19 do mesmo mês e ano, é obtida condição compatível com a presença humana. É portanto gratificante que se possa concluir o trabalho com o sentimento de que efetivamente se tenha constituído em contribuição no sentido de permitir a manutenção de emprego do processo esterilizante em pauta, conferindo segurança ao paciente no uso de produtos, sem entretanto comprometer a vida humana em nosso planeta. / Taking into account the importance of the sterilization process applied to medicines and medical devices, different kinds of methods have been developed, also applicable to heat sensitive materiais. Ethylene oxide is the process most widely applied to medical devices. Due its explosiveness and inflamability, it has been used associated to non active gases, wich inhibit these properties, mainly the chlorofluorocarbons (CFCs). Recent knowledge about ozone-depleting gases and an international consensus on the need of reducing their effects are promoting a search for alternative chemicals. From these, one of the most interesting are the hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) which, besides having this role, can also be used as transitional compounds while more environmentally suitable compounds are not available. This paper aims to compare two ethylene oxide sterilization mixtures: Oxyfume 12R (using CFC 12) and Oxyfume 2002R (using HCFCs 22 and 124), under different concentrations (450mg/L and 600mg/L) and different temperatures (45°C, 55°C and 65°C). To accomplish this procedure, sub-Iethal challenges were performed (3, 6, 9, 12 and 15 minutes of exposition), in a total of 180 cycles, using six biological indicators per cycle prepared in a laboratory, in a total of 1080 units, as well as two others purchased from an American supplier (AttestR 1264, 3M), in a total of 360 units. The former indicators were obtained using Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372 in Roux bottles, innoculated on paper carriers and wrapped up on protective packaging. The posterior lethality study and D value calculation highlighted the highest resistance of AttestR indicators in comparison with the laboratory ones. This can be explained by different leveIs of spores purification, alongside with the differences between the carriers and packaging used in both cases. The sterilizing efficacy of Oxyfume 12R and Oxyfume 2002R revealed equivalent results, even in different concentrations. The influence of higher temperatures was efficient (p=1,0). Aiming at occupational safety, environmental monitoration was also performed related to ethylene oxide, using DragüerR detection tubes and foley pump. The results, obtained in different positions and moments under 1 ppm, confirmed that the engineering concepts indicated by the Portaria Interministerial n&#186; 482 from 16 april 1999, published on the 19th of the same month in the Diário Oficial, offer residual safe levels compatible with human presence. It is therefore gratifying to conclude that the sterilization process using Oxyfume 2002R is both an efficient contribution to a safe utilization of products and, at the same time, to preserve the animallife on Earth.