Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Resumo: A barreira hematoencefálica é o principal obstáculo para que drogas possam chegar até o cérebro e realizar o tratamento de neuropataologias. Além disso, as doenças ligadas ao Sistema Nervoso Central (SNC) são a segunda categoria de doenças potencialmente fatais, ficando atrás apenas de problemas ligados ao sistema cardiovascular. Devido à baixa eficácia que os tratamentos comuns apresentam, o uso de nanomateriais para o tratamento e diagnóstico deste tipo de patologia tem ganhado grande interesse da área acadêmica. Este estudo buscou elucidar parâmetros relacionados à nanopartículas magnéticas (NPMs) no cérebro, assim como os efeitos do manitol – fármaco conhecido por sua ação diurética e grande uso no tratamento de anormalidades na pressão intracraniana - em parâmetros como o tempo de meia-vida das NPMs (T1/2), acúmulo em diferentes órgãos, intensidade máxima de sinal, entre outros. Foram utilizados três grupos de animais que receberam NPMs, sendo que em dois deles a administração das NPMs ocorreu 15 minutos e 30 minutos após a administração do manitol. Os resultados apresentaram diferentes intensidades máximas para cada grupo, assim como um diferente acúmulo de NPMs no baço e no sangue para animais que receberam manitol, indicando alterações causadas por este fármaco em sistemas biológicos. O sistema BAC se mostrou eficaz na detecção de NPMs no cérebro, assim como na posterior análise da biodistribuição destas em organimos vivos. Além disso, os resultados de biodistribuição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The blood-brain barrier is the main obstacle for drugs to reach the brain and treat neuropathologies. In addition, diseases linked to the Central Nervous System (CNS) are the second category of potentially fatal diseases, behind only problems related to the cardiovascular system. Due to the low effectiveness that common treatments present, the use of nanomaterials for the treatment and diagnosis of this type of pathology has gained great interest in the academic area. This study sought to elucidate parameters related to magnetic nanoparticles (NPMs) in the brain, as well as the effects of mannitol - drug known for its diuretic action and great use in the treatment of abnormalities in intracranial pressure - in parameters such as the half-life time of NPMs (T1 / 2), accumulation in different organs, maximum signal intensity, among others. Three groups of animals that received NPMs were used, and in two of them the administration of the NPMs occurred 15 minutes and 30 minutes after the administration of mannitol. The results presented different maximum intensities for each group, as well as a different accumulation of NPMs in the spleen and blood for animals that received mannitol, indicating changes caused by this drug in biological systems. The BAC system proved to be effective in the detection of NPMs in the brain, as well as in the subsequent analysis of the biodistribution of these into living organism. In addition, the results of biodistribution and time of circulation fo... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-27Bitstream added on 2014-06-13T21:01:41Z : No. of bitstreams: 1 quini_cc_me_botib.pdf: 604874 bytes, checksum: 6395053c8e32771be0353a9c71b35966 (MD5) / O trato gastrintestinal (TGI) constitui um grupo de importantes atividades motoras, es-sencial à vida. Uma série de metodologias é empregada no estudo dessas atividades e das patologias a elas associadas. No entanto, estas técnicas são geralmente invasivas, requerem cirurgia, inserção do cateter, ou, para a construção de um modelo temporal destas funções, demandam o sacrifício de uma série de animais na obtenção dos dados necessários. A Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC) é uma técnica biomagnética de baixo custo, portá-til, não-invasiva, livre de radiação ionizante, que pode ser utilizada para avaliar as proprieda-des do TGI pelo monitoramento da posição e concentração de materiais ferromagnéticos, usa-dos como marcadores magnéticos. O objetivo desta dissertação foi, através de um sistema BAC associado a marcadores magnéticos, apresentar uma nova forma de analisar propriedades do trato gastrintestinal, co-mo o esvaziamento gástrico e tempo de trânsito gastrointestinal, de alimentos sólidos e líqui-dos em modelos animais de pequeno porte. Um sistema dedicado foi construído para analisar estas propriedades. A instrumenta-ção consiste em dois pares de bobinas, um de referência e outro para a detecção. Cada par é composto por uma bobina de excitação e uma detecção. Uma linha de base fixa separa os pa-res de detecção e referência, e funciona também como suporte para a instrumenta-ção. Também é importante ressaltar que as bobinas de detecção são dispostas em uma confi-guração gradiométrica. Seu princípio de funcionamento baseia-se em um transformador de fluxo magnético, que o par (excitação e detecção), localizado mais distante da amostra magnética funciona co-mo uma referência para o sistema. Assim, quando se aproxima um material magnético... / The gastrointestinal tract (GIT) motor activities constitute an important group, essen-tial to life. A series of methodologies is employed in the study of these activities and its asso-ciated pathologies. However, these techniques are generally invasive, require surgery, catheter insertion or, in the temporal model construction issue, require the sacrifice of a series of ani-mals to record the necessary data. The Biosusceptometry of Alternate Current (BAC) is a low cost biomagnetic technique, portable, non-invasive and radiation free, which can be used to evaluate GIT properties by monitoring position and concentration of ferromagnetic materials when used as magnetic markers. The objective of this dissertation was to present a new way to measure GIT properties like gastric emptying and gastrointestinal transit time of both solid and liquid food in small animal models, using the BAC system associated with magnetic markers. A dedicated biosusceptometry system was constructed to analyze these particular properties. The instrumentation is constituted of two coil pairs, one for reference and another for detection. Each pair consists of an excitation coil and a detection one. A fixed baseline separates the detection and reference pairs, and works also as support to the instrumentation. It is also important to point that the detection coils are arranged in a gradiometric connection. Its working principle is based on a magnetic flux transformer, which the pair (excita-tion and detection) located farther from the sample works as a reference. Thus, when ap-proaching a magnetic material to the sensor, the balance created between the two faces of the sensor will be broken. This imbalance can be measured, digitalized and acquired. The mag-netic tracer used in the liquid transit determination was a commercial... (Complete abstract, click electronic access below)

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Resumo: Atividades motoras gástricas e intestinais representam um complexo grupo de funções essenciais à vida, sendo o estudo de suas características objeto de grande interesse da comunidade científica. Estudos sobre essas atividades foram intensificados em decorrência da elevada prevalência de indivíduos com sintomas atribuíveis às anormalidades dessas funções. Além disso, uma vez que os mecanismos das disfunções motoras do trato gástrico e intestinal ainda não se acham plenamente esclarecidos, faz-se necessária a busca de novas abordagens. Várias metodologias têm sido empregadas na avaliação dos parâmetros contráteis da motilidade gástrica e intestinal – uso de strain gage, métodos barométricos, elétricos e cintilográficos. A biosusceptometria de corrente alternada é um método alternativo eficaz e que apresenta grandes vantagens em relação aos demais e nesse trabalho foi comparada a técnicas consideradas padrão na avaliação da oscilação tônica do estômago e dos diferentes trechos do intestino delgado. Os resultados apresentaram valores fortemente correlacionados e concordantes entre si, permitindo quantificar a atividade tônica e o espectro de frequências predominantes nos diferentes segmentos do intestino delgado. Este trabalho aplicou uma metodologia eficiente na avaliação da oscilação tônica do estômago e do espectro de frequências predominantes no duodeno, jejuno e íleo. / Doutor

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-03Bitstream added on 2015-05-14T16:59:09Z : No. of bitstreams: 1 000822024_20160203.pdf: 74282 bytes, checksum: 81fcaba4dabd99298046b62189ca92be (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-03T15:35:12Z: 000822024_20160203.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-03T15:35:53Z : No. of bitstreams: 1 000822024.pdf: 798249 bytes, checksum: cf24aa6eedaa8b219d13e0e5cf032c2e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A busca por novos métodos de imagens, principalmente os livres de radiação ionizante, são importantes tanto pelas instrumentações, quanto para as finalidades. A Biosusceptometria de |Corrente Alternada (BAC) possui versatilidade, sensibilidade, baixo custo e têm sido amplamente utilizada na aquisição de imagens para estudos nas áreas de gastrenterologia, fisiologia, farmacologia e farmácia. O objetivo deste trabalho foi caracterizar sistemas de BAC na produção de imagens tomográficas de objetos simuladores, propondo a viabilidade da técnica de tBAC - tomografia por biosusceptometria de Corrente Alternada. Para tanto, os gradiômetros de dois sistemas BAC com 13 e 37 canais com compensação de campo de excitação foram avaliados quanto à sua sensibilidade e resolução para produzir imagens de simuladores de barras e cilíndri-cos. Foi possível reconstruir imagens de todos os objetos com boa correlação entre a imagem e as caracte-rísticas físicas dos objetos (forma e concentração de traçador magnético). As melhores imagens foram pro-duzidas quando foi utilizada aquisição multicanal no sistema de BAC com 37 sensores utilizando compen-sação de campo, os quais possuem menores diâmetros. Dessa forma verificou-se que os sistemas BAC podem ser empregados com sucesso para produzir imagens tomográficas de objetos com pequena quanti-dade de traçador magnético, o que viabiliza sua aplicação futura em pequenos animais, farmacotecnia ou ainda ensaios não destrutivos / The development of new imaging methods, especially those that are free of ionizing radiation, constitute a very important topic because for both instrumentation development and its applications. The Alternating Current Biosusceptometry (ACB) has versatility, sensibility and low cost and has been widely used on image acquisition on gastroenterology, physiology, pharmaceutics and pharmacology researches. The aim of this project was to characterize ACB systems to produce tomographic images of simulating objects ver-ifying the technical viability of the AC Biosusceptometry Tomography (ACBT). The capability of ACB gradiometers of 13 and 37 channel systems with compensation field to reconstruct images of bars and cy-lindrical phantoms were evaluated, especially sensibility and resolution. It was possible to reconstruct im-ages from all objects with good correlation between the image and the phantom (geometry and magnetic tracer concentration). Better results were observed while using multichannel acquisition on 37-channel sys-tem with active excitation magnetic field. Therefore we verified that ACB systems can be successfully used on tomographic imaging of objects with small quantities of magnetic tracer, which is viable to future ap-plication on small animal physiology, pharmaceutics or non-destructive evaluation research

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Oswaldo Baffa Filho / Banca: Roberto Morato Fernandez / Banca: Fernando Gomes Romeiro / Banca: Valmir Fadel / Resumo: A busca por novos métodos de imagens, principalmente os livres de radiação ionizante, são importantes tanto pelas instrumentações, quanto para as finalidades. A Biosusceptometria de |Corrente Alternada (BAC) possui versatilidade, sensibilidade, baixo custo e têm sido amplamente utilizada na aquisição de imagens para estudos nas áreas de gastrenterologia, fisiologia, farmacologia e farmácia. O objetivo deste trabalho foi caracterizar sistemas de BAC na produção de imagens tomográficas de objetos simuladores, propondo a viabilidade da técnica de tBAC - tomografia por biosusceptometria de Corrente Alternada. Para tanto, os gradiômetros de dois sistemas BAC com 13 e 37 canais com compensação de campo de excitação foram avaliados quanto à sua sensibilidade e resolução para produzir imagens de simuladores de barras e cilíndri-cos. Foi possível reconstruir imagens de todos os objetos com boa correlação entre a imagem e as caracte-rísticas físicas dos objetos (forma e concentração de traçador magnético). As melhores imagens foram pro-duzidas quando foi utilizada aquisição multicanal no sistema de BAC com 37 sensores utilizando compen-sação de campo, os quais possuem menores diâmetros. Dessa forma verificou-se que os sistemas BAC podem ser empregados com sucesso para produzir imagens tomográficas de objetos com pequena quanti-dade de traçador magnético, o que viabiliza sua aplicação futura em pequenos animais, farmacotecnia ou ainda ensaios não destrutivos / Abstract: The development of new imaging methods, especially those that are free of ionizing radiation, constitute a very important topic because for both instrumentation development and its applications. The Alternating Current Biosusceptometry (ACB) has versatility, sensibility and low cost and has been widely used on image acquisition on gastroenterology, physiology, pharmaceutics and pharmacology researches. The aim of this project was to characterize ACB systems to produce tomographic images of simulating objects ver-ifying the technical viability of the AC Biosusceptometry Tomography (ACBT). The capability of ACB gradiometers of 13 and 37 channel systems with compensation field to reconstruct images of bars and cy-lindrical phantoms were evaluated, especially sensibility and resolution. It was possible to reconstruct im-ages from all objects with good correlation between the image and the phantom (geometry and magnetic tracer concentration). Better results were observed while using multichannel acquisition on 37-channel sys-tem with active excitation magnetic field. Therefore we verified that ACB systems can be successfully used on tomographic imaging of objects with small quantities of magnetic tracer, which is viable to future ap-plication on small animal physiology, pharmaceutics or non-destructive evaluation research / Doutor

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Resumo: A proposta deste trabalho é inédita e consiste na aplicação do sistema de Biosusceptometria AC (BAC), associado à nanopartículas magnéticas (MNPs), a fim de disponibilizar uma nova ferramenta para estudos de função e fisiologia renal, cerebral e efeito corona. Foram realizados experimentos com ratos para o estudo de parâmetros biofísicos da dinâmica de perfusão de MNPs nos rins e cérebro, em situações normais e alteradas, bem como sua biodistribuição no organismo. Além disso empregamos o sistema BAC para avaliar as alterações em propriedades magnéticas e farmacocinéticas das MNPs quando em contato com fluidos biológicos (formação de corona proteica - CP). No estudo de perfusão e dinâmica renal estudamos diferentes fases de lesão renal induzida por doxorrubicina, utilizando o sistema BAC para detectar as MNPs em trânsito nos rins do animal, bem como sua biodistribuição. O trabalho referente à dinâmica de perfusão cerebral utilizou o fármaco manitol, um conhecido disruptor hiperosmótico, para influenciar no fluxo sanguíneo cerebral e permeabilidade da barreira hematoencefálica. Assim, foi possível estudar as alterações que este fármaco causa no cérebro, contribuindo para o desenvolvimento de novas estratégias de diagnóstico e tratamento envolvendo este órgão. Estudamos também a formação da CP nas MNPs, seus impactos em propriedades magnéticas e farmacocinéticas das MNPs. Este trabalho mostra que esses parâmetros são relacionados, uma vez que as MNPs com menor formação de CP apr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work consists in the application of the AC Biosusceptometry (ACB) system, associated with magnetic nanoparticles (MNPs), to provide a new tool for studies of renal and cerebral function and physiology, and corona effect as well. We performed experiments using rats to study biophysical parameters of the MNPs perfusion dynamics in the kidneys and brain, in normal and altered situations, as well as their biodistribution in the animals’ body. Also, we applied the ACB system to evaluate changes in the MNPs magnetic and pharmacokinetic properties when in contact with biological fluids (corona protein formation - CP). In the renal perfusion dynamics studies, we accessed three phases of doxorubicin-induced kidney injury, using the ACB system to detect the transit of the MNPs in the animals’ kidneys, as well as its biodistribution. In work regarding the dynamics of cerebral perfusion, we used the drug mannitol, a known hyperosmotic disruptor, to influence the cerebral blood flow and permeability of the blood-brain barrier. It was possible to study the changes that this drug causes in the brain, contributing to the development of new strategies for cerebral diagnosis and treatment using nanomedicines. We also studied the CP formation in MNPs, its impacts on the magnetic and pharmacokinetic properties of MNPs. This work shows that these parameters are related, since, the MNPs with lower CP formation, presented smaller differences in the magnetic properties of the MNPs and the great... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Jose Ricardo de Arruda Miranda / Banca: Armênio dos Santos Aguiar / Banca: Fernando Gomes Romeiro / Resumo: A obesidade é um grave problema de saúde a nível mundial, com preocupante aumento de sua incidência neste século. Nas últimas décadas a opção cirúrgica tem sido capaz de proporcionar emagrecimento duradouro e resolução ou melhora das comorbidezes. Classificada como cirurgia bariátrica, a gastrectomia é uma técnica cirúrgica que promove a ressecção parcial ou total do estômago, aplicada também para o tratamento de outras doenças como a úlcera e o câncer de estômago. Neste trabalho a técnica utilizada foi a fundectomia, na qual é retirado o fundo do estômago, diretamente responsável pela acomodação gástrica e pela tonicidade do órgão. Porém, as mudanças anatômicas e fisiológicas geram mudanças em diversos parâmetros do trato gastrintestinal (TGI) como um todo. Nesse âmbito, a Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC), técnica biomagnética já validada para medidas de diversos parâmetros do TGI, se apresentou como interessante ferramenta para estudar essas mudanças. As grandes vantagens da técnica são a versatilidade, a portabilidade, um relativo baixo custo de implementação, a não invasividade e a ausência de radiação ionizante. Este trabalho avaliou a atividade de contração e esvaziamento gástrico em ratos submetidos à cirurgia de fundectomia através da BAC. A atividade de contração gástrica demonstrou alterações significantes na contração fásica antes e depois da cirurgia, na frequência (70 - 50 mHz) e na amplitude (3,6 - 7,2 V.s). O esvaziamento gástrico e trânsito gastrintestinal foram acelerados, e tiveram seus tempos médios diminuídos: MGET, 113 - 99 minutos; MCAT, 265 - 223 minutos; e SITT, 152 - 122 minutos. Foram analisadas as influências e consequências desse procedimento na motilidade gástrica e, a partir dessas conclusões, investigadas características e particularidades específicas de cada região do órgão / Abstract: Obesity is a severe health problem worldwide, with an alarming increase in incidence in this century. In recent decades the surgical procedure has been able to provide lasting weight loss and resolution or improvement of comorbitidies. Classified as bariatric surgery, gastrectomy is a surgical technique that promotes partial or total stomach resection, also applied for treatment of other diseases such as ulcers and stomach cancer. In this work the technique used was fundectomy, which removes the stomach fundus, directly responsible for gastric accommodation and organ tone. However, the anatomical and physiological changes generate alterations in various parameters of the gastrointestinal tract (GIT) as a whole. In this context, the Alternating Current Biosusceptometry (ACB), biomagnetic technique already validated for GIT parameters measurements, performed as interesting tool to study these changes. The main advantages of this technique are the versatility, portability, relative low cost of implementation, non-invasiveness and ionizing radiation lack. This work evaluated the gastric contraction activity and emptying in rats submitted to surgery fundectomy through BAC. The gastric contraction activity showed significant changes in phasic contraction before and after surgery, in frequency (70 to 50 mHz) and amplitude (3.6 to 7.2 V.s). Gastric emptying and gastrointestinal transit were accelerated, and had reduced their average times: MGET, 113 - 99 minutes; MCAT, 265-223 minutes, and SITT, 152 - 122 minutes. Were analyzed the influences and consequences of this procedure on gastric motility and, from these findings, investigated specific characteristics and particularities of each region of the body / Mestre

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Coorientador: Patricia Fidelis de Oliveira Gregolini / Banca: Joel Mesa / Banca: Andris Figueiroa Bakuzis / Resumo: As técnicas biomagnéticas possibilitam o estudo de diversos parâmetros fisiológicos através da detecção de campos magnéticos gerados por correntes biológicas ou por marcadores/traçadores magnéticos. Uma das técnicas utilizadas dentro desta vertente é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC). A técnica utiliza um sistema gradiométrico de bobinas para monitorar posição e concentração de materiais magnéticos em sistemas biológicos. A partir do monitoramento realizado pelo sistema, é possível obter dados relacionados com as propriedades biológicas locais e estabelecer parâmetros mecânico-fisiológicos, principalmente do trato gastrintestinal, como esvaziamento e atividade de contração gástrica. A proposta deste trabalho é inédita e consiste na aplicação do sistema BAC, associado à nanopartículas magnéticas utilizadas como traçadores, a fim de, futuramente, disponibilizar uma nova ferramenta para estudos de caracterização pré-clínica de nanopartículas magnéticas. Foram realizados experimentos com ratos para a quantificação do tempo de meia vida das nanopartículas magnéticas em intervalos de tempo pré definidos, além do tempo de chegada das partículas no coração dos animais, bem como sua biodistribuição. Como testes adicionais, foram realizadas quantificações de alterações em parâmetros cardiovasculares sobre a administração endovenosa das nanopartículas magnéticas, já que esses parâmetros cardiovasculares influenciam diretamente no tempo de meia vida e biodistribuição do material. O sistema demonstrou bom desempenho em todos os testes aplicados, apresentando excelente reprodutibilidade, sensibilidade e resolução temporal. Os resultados sugerem a utilização da BAC como método de avaliação de parâmetros de caraterização pré-clínica de nanopartículas magnéticas em organismos vivos, em avaliações de biodistribuição e tempo de meia vida das nanopartículas... / Abstract: In the Biomagnetic research field, several methods have reported to study physiological parameters through the detection of magnetic fields generated by biological electrical currents or magnetic marker/tracers. Among such techniques, the Alternating Current Biosusceptometry (AC Biosusceptometry or ACB) system has been developed and refined with the main purpose of detecting and monitoring magnetic materials in biological systems (mainly in the gastrointestinal tract so far). With a pair of gradiometric pickup coils, the ACB system is able to obtain data related to local biological properties and also to study mechanical and physiological parameters, such as gastric emptying and contraction activity. This work presents an unprecedented study that applies the ACB system, associated to magnetic nanoparticles, as a new tool for preclinical characterization of magnetic nanoparticles. In vivo Experiments were performed in rat models to quantify the magnetic nanoparticles half-life in predefined time intervals, the particles arrival time in the animals heart and also the nanoparticles biodistribution. As an additional test, cardiovascular parameters were acquired during the particle intravenous administration, since these parameters directly influence the material half-life and biodistribution. The system presented good performance in all tests, with excellent reproducibility, sensitivity and temporal resolution. Also, these results suggest the ACB using as valuable evaluation method for magnetic nanoparticles preclinical characterization, in parameters as biodistribution and half-life in the bloodstream, since transient changes in mean arterial pressure and heart rate were found due to the magnetic nanoparticles intravenous administration. This work includes the development and characterization of a new low cost physics instrumentation, to subsidize circulatory system research, in small animals, and new nanostructured materials applications ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:28Z : No. of bitstreams: 1 000848395.pdf: 2504523 bytes, checksum: 3e311603d829f6daa3c4f95a93b6adbd (MD5) / As técnicas biomagnéticas possibilitam o estudo de diversos parâmetros fisiológicos através da detecção de campos magnéticos gerados por correntes biológicas ou por marcadores/traçadores magnéticos. Uma das técnicas utilizadas dentro desta vertente é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC). A técnica utiliza um sistema gradiométrico de bobinas para monitorar posição e concentração de materiais magnéticos em sistemas biológicos. A partir do monitoramento realizado pelo sistema, é possível obter dados relacionados com as propriedades biológicas locais e estabelecer parâmetros mecânico-fisiológicos, principalmente do trato gastrintestinal, como esvaziamento e atividade de contração gástrica. A proposta deste trabalho é inédita e consiste na aplicação do sistema BAC, associado à nanopartículas magnéticas utilizadas como traçadores, a fim de, futuramente, disponibilizar uma nova ferramenta para estudos de caracterização pré-clínica de nanopartículas magnéticas. Foram realizados experimentos com ratos para a quantificação do tempo de meia vida das nanopartículas magnéticas em intervalos de tempo pré definidos, além do tempo de chegada das partículas no coração dos animais, bem como sua biodistribuição. Como testes adicionais, foram realizadas quantificações de alterações em parâmetros cardiovasculares sobre a administração endovenosa das nanopartículas magnéticas, já que esses parâmetros cardiovasculares influenciam diretamente no tempo de meia vida e biodistribuição do material. O sistema demonstrou bom desempenho em todos os testes aplicados, apresentando excelente reprodutibilidade, sensibilidade e resolução temporal. Os resultados sugerem a utilização da BAC como método de avaliação de parâmetros de caraterização pré-clínica de nanopartículas magnéticas em organismos vivos, em avaliações de biodistribuição e tempo de meia vida das nanopartículas... / In the Biomagnetic research field, several methods have reported to study physiological parameters through the detection of magnetic fields generated by biological electrical currents or magnetic marker/tracers. Among such techniques, the Alternating Current Biosusceptometry (AC Biosusceptometry or ACB) system has been developed and refined with the main purpose of detecting and monitoring magnetic materials in biological systems (mainly in the gastrointestinal tract so far). With a pair of gradiometric pickup coils, the ACB system is able to obtain data related to local biological properties and also to study mechanical and physiological parameters, such as gastric emptying and contraction activity. This work presents an unprecedented study that applies the ACB system, associated to magnetic nanoparticles, as a new tool for preclinical characterization of magnetic nanoparticles. In vivo Experiments were performed in rat models to quantify the magnetic nanoparticles half-life in predefined time intervals, the particles arrival time in the animals heart and also the nanoparticles biodistribution. As an additional test, cardiovascular parameters were acquired during the particle intravenous administration, since these parameters directly influence the material half-life and biodistribution. The system presented good performance in all tests, with excellent reproducibility, sensitivity and temporal resolution. Also, these results suggest the ACB using as valuable evaluation method for magnetic nanoparticles preclinical characterization, in parameters as biodistribution and half-life in the bloodstream, since transient changes in mean arterial pressure and heart rate were found due to the magnetic nanoparticles intravenous administration. This work includes the development and characterization of a new low cost physics instrumentation, to subsidize circulatory system research, in small animals, and new nanostructured materials applications ...

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:35Z : No. of bitstreams: 1 000850389.pdf: 1079649 bytes, checksum: d2cf5a0a2ac5d8a9a0681e25b2296376 (MD5) / O útero é um órgão constituído de musculatura lisa, que se contrai periodicamente devido às células de marca-passo localizadas no miométrio. As técnicas in vitro são as mais utilizadas para estudar as mudanças no comportamento uterino, porém não promovem uma análise em ambiente fisiológico real. Este trabalho teve como principal objetivo aplicar a técnica de Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC) e Eletromiografia (EMG) para estudos dos padrões elétrico e mecânico de contração uterina em ratas. O sistema BAC registra o evento mecânico através do deslocamento do material magnético inserido no meio biológico, enquanto o EMG registra a atividade elétrica da fibra muscular ativa através de estímulos na própria musculatura. Neste estudo, todas as medidas foram realizadas com ambas as técnicas atuando simultaneamente. Foram utilizadas 20 ratas Wistar não prenhes, com peso entre 200 e 300 gramas, com implantes de eletrodo e marcador magnético (MnFe2O4) na serosa do útero. Foi realizada uma análise das contrações em cada fase do ciclo estral e, posteriormente, foram realizadas análises utilizando drogas que alterassem o perfil normal de contração para confirmar a eficiência do método: a ocitocina e o butilbrometo de escopolamina. Os resultados mostraram que o útero, em seu estado normal, apresentou dois tipos nítidos de contração, de alta intensidade e baixa frequência (13,62 ± 1,503 mHz para contração mecânica e 13,17 ± 1,201 mHz para contração elétrica), e de baixa intensidade e alta frequência (62,52 ± 4,499 mHz para contração mecânica e 65,08 ± 6,341 mHz para contração elétrica). Em termos de frequência e morfologia, não foram constatadas diferenças entre as fases do ciclo estral. Em ambas as administrações de fármacos não houve uma modificação relevante quanto à freqüência. A amplitude no caso da ocitocina não apresentou diferenças significativas em nenhum dos... / The Uterus is a smooth muscle organ that contracts periodically due to the peacemaker cells located on myometrium. In vitro techniques are the most used to study the change in the uterine behavior, still they lack on promoting a real physiological analyses. This main purpose of this study was to apply the Alternating Current Biosusceptometry (AC Biosusceptometry or ACB) and the Electromyography (EMG) systems to evaluate uterine electrical and mechanical patterns in rats. The ACB technique registers the mechanical event by acquiring the displacement of the magnetic material inserted in the biological system, while the EMG register the electrical activity of the active muscular fiber by simulating the muscle itself. Both electrical and mechanical studies were conducted simultaneously. For this study, 20 non pregnant Wistar rats weighting between 200 and 300 g were submitted to the electrode and magnetic marker (MnFe2O4) implant surgery on the uterus serous. Thus, the contraction pattern during the entire estrous cycle was acquired, followed by the same study under influence of specific drugs (oxytocin and scopolamine butylbromide), which had the function to modify the contraction profile to confirm the method efficiency. Results showed two distinct contraction patterns for the uterus on its normal condition. The ACB and EMG systems acquired a high intensity and low frequency (13,62 ± 1,503 mHz to mechanic contraction and 13,17 ± 1,201 mHz to electrical contraction) pattern along with a low intensity and high frequency (62,52 ± 4,499 mHz to mechanical contraction and 65,08 ± 6,341 mHz to electrical one). Although regarding frequency and morphology, no differences were observed among the estrous cycle phases. Neither the oxitocyn nor the butylbromide showed relevant interference on the frequency pattern. For the amplitude, despite the oxytocin have not presented significant differences in neither the events (electrical and mechanical), ...