In my work, I have chosen to pursue the antiquated, experimental, and alternative processes of photography. A digital image, a web page, an e-book all point to the current pace of a society concerned with the beauty it can access in a moment of instant gratification. It often has no regard for a process that requires personal discipline to capture a moment, a place, or an idea. I find little enjoyment in the immediate, when I can instead experience what happens when the combination of chemicals, glass, wood, and the environment turn a potential photograph into an inimitable encounter. It is through the older and more involved processes that I have been able to express my love of the moments and the places often unnoticed by the passer-by. It is in these moments when I feel the pace of the world slow, and I can think, pray, and work in a stillness unmatched by modern technology.

Depuis une dizaine d'année, le rôle des biofilms dans la résistance aux antibiotiques et à la réponse immunitaire a été mis en évidence dans les infections chroniques. Les plaies chroniques possèdent ces mêmes particularités de résistance aux divers traitements. La formation de biofilm dans les plaies induit une protection des bactéries qui participe potentiellement à la chronicité et est responsable de l'inefficacité des soins. Le but de ma thèse est de concevoir un biogel actif contre les biofilms pouvant être présents dans les plaies chroniques.Nous avons développé un gel de gélatine innovant contenant divers agents anti-biofilms et permettant l'éradication des bactéries pathogènes. Ces gels sont des solides mous composés d'une phase liquide emprisonnée dans un réseau de biopolymères. Biocompatibles et biorésorbables, ils présentent des avantages pour une utilisation en tant que biomatériaux pour la santé. Il est possible d'y inclure des molécules qui vont ensuite diffuser vers le milieu extérieur. Pour mieux appréhender cette cinétique de diffusion, nous avons étudié le relargage de molécules modèles de différents poids moléculaires et de différentes charges.La stratégie anti-biofilm adoptée consiste à prévenir la colonisation bactérienne, déstabiliser le biofilm et éradiquer les bactéries pathogènes de la plaie (Diminution de la biomasse d'au moins 5 logarithmes). Pour développer ce système, 3 types de molécules ont été combinées : un antiseptique commercial, utilisé dans le cadre des soins des plaies chroniques, un chélateur d'ions actifs contre les MMPs surexprimées dans les plaies et une protéase capable de dégrader la matrice du biofilm. Cette étude a été réalisée sur des biofilms mono-espèce de P. aeruginosa et S. aureus, bactéries pathogènes fréquemment retrouvées dans les plaies chroniques. La combinaison des principes actifs a été testée en solution, en contact direct avec le biofilm. Puis, les agents ont été encapsulés dans un biogel. Nous avons étudié à la fois les propriétés viscoélastiques de ces gels mais aussi leur efficacité contre un biofilm, comparé au traitement non encapsulé. Lors de ce travail, nous avons élaboré un gel manipulable capable d'éradiquer un biofilm mono espèce ou multi espèces, constitué de souches de laboratoire ou de souches cliniques issues de plaie chronique. / Over the past 10 years, researchers have highlighted the role of biofilms on resistance to immune response and antibiotics treatments of chronic infections.Chronic wounds share these characteristics as they are resistant to care treatments. The possible biofilm formation in wound can protect bacteria participating to the chronicity and the resistance to wound care treatment. The aim of this thesis is to conceive a biogel against biofilms in chronic wounds.We have developed an innovative gelatin gel containing various anti-biofilm agents able to eradicate pathogenic bacteria biofilm. This gel is soft matter composed of a liquid phase entrapped in a biopolymer network. It is biocompatible and bioresorbable; these properties are necessary for a biomaterial. The gel has the capacity to deliver molecules with controlled release. We have studied the release of model molecules with different charges and weights.The anti-biofilm strategy consisted in preventing bacterial colonization, disrupting the biofilm and eradicating pathogen bacteria in wound (a decrease biomass of at least 5 log reductions). The system developed consisted in the combination of three different types of molecules: a commercial antiseptic usually applied in chronic wound care, an ion chelator active against MMPs which are over-expressed in chronic wounds and a protease which can disrupt the matrix of the biofilm.The study has been carried out on mono-species biofilms synthesized in vitro, with P. aeruginosa and S. aureus, two pathogenic bacteria frequently encountered in chronic wounds. The combination of the active agents was tested in solution or in directly contact with the biofilm. Then molecules were entrapped in the biogel. The viscoelastic properties of the gel were studied and the efficacy of the entrapped treatment compared to that of the solution. A handeable and efficient biomaterial has been elaborated during this study. It is able to eradicate mono – and multi- species biofilms from both laboratory and clinical bacterial strains.

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.

É crescente o interesse dos consumidores por produtos naturais com apelo funcional. Por isso tem se estudado novos veículos de liberação de compostos bioativos, como por exemplo, os filmes de desintegração oral. A própolis é uma fonte natural rica em compostos ativos, como por exemplo, os compostos fenólicos, que lhe confere atividade antimicrobiana e antioxidante. O colágeno hidrolisado pode apresentar diversos benefícios quando ingerido, como aumento da densidade óssea e representa uma boa fonte de peptídeos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar os filmes de desintegração oral à base de gelatina aditivados com colágeno hidrolisado (CH) e extrato etanólico de própolis (EEP). Os filmes foram produzidos pela técnica de casting mantendo constante a massa de gelatina(mG) colágeno hidrolisado(mCH) em 2 g de mG+CH (g/100g de solução filmogênica), e a concentração de sorbitol em 30g (g/100g de mG+CH). Foram avaliadas diferentes concentrações de CH (0, 10, 20 e 30 g/100 g de mG+CH) e de EEP (0, 100 e 200 g /100 g de mG+CH). Os filmes foram caracterizados em relação à cor e opacidade, matéria total solúvel, umidade, propriedades mecânicas (tensão na ruptura e elongação), microscopia eletrônica de varredura, mucoadesividade, ângulo de contato, tempo de desintegração, grau de intumescimento, concentração de compostos fenólicos, liberação in vitro, cinética de liberação, calorimetria diferencial de varredura, espectroscopia de infravermelho com transforma de Fourier (FTIR), atividade antimicrobiana e estabilidade dos compostos fenólicos em função do tempo armazenamento. O aumento da concentração de CH provocou aumento significativo da solubilidade. Nas propriedades mecânicas foi observado aumento da elongação para os filmes com adição de colágeno em relação ao filme controle e redução significativa da tensão na ruptura com o aumento da concentração de CH. Não foi observado variação da microestrutura com a adição de colágeno e os filmes com maior concentração de CH foram mais mucoadesivos. O aumento da concentração de CH provocou redução do tempo de desintegração, apresentando uma liberação mais rápida dos compostos fenólicos. Em relação ao aumento da concentração de EEP foram observados alterações nos parâmetros de cor e opacidade devido a cor característica do extrato. Observou-se redução da solubilidade e aumento na tensão de ruptura com o aumento de EEP. Para filmes aditivados com EEP foi observada uma microestrutura menos compacta e desordenada e aumento da mucoadesividade. O aumento da concentração de EEP provocou aumento do tempo de desintegração, com redução do grau de intumescimento, e uma liberação mais lenta dos compostos fenólicos. O processo de produção dos filmes não provocou degradação dos compostos fenólicos e os filmes aditivados apresentaram atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus. Os filmes de desintegração oral mantiveram a concentração de compostos fenólicos após 84 dias de armazenamento. Desta forma, os filmes de desintegração oral aditivados com extrato etanólico de própolis e colágeno hidrolisado representam uma boa alternativa como veículo de compostos fenólicos na cavidade oral. / There is an increase in the interest of consumers for natural products with functional appeal. Therefore, it has been studied new vehicles for release of bioactive compounds, such as orally disintegrating films. Propolis is a rich natural source of active compounds, such as phenolic compounds, responsible for antimicrobial and antioxidant activity. Hydrolyzed collagen may have several benefits when ingested, such as increased bone density and it is a good source of peptides. This study aimed the development and characterization of orally disintegrating films gelatin-based additives with hydrolyzed collagen (CH) and ethanol extract of propolis (EEP). The films were produced by casting, keeping mass constant of gelatin (mG) and hydrolyzed collagen (mCH) at 2 g of mG+CH/100 g filmogenic solution, and the concentration of sorbitol at 30 g/100 g mG+CH. It was evaluating different concentrations of CH (0, 10, 20 and 30 g/100 g of mG+CH) and EEP (0, 100 and 200 g/100 g of mG+CH). The films were characterized regarding color and opacity, total soluble matter, moisture, mechanical properties (tensile strength and elongation), scanning electron microscopy, mucoadhesion, contact angle, disintegration time, swelling degree, concentration of phenolic compounds, in vitro release, release kinetics, differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), antimicrobial activity and stability of phenolic compounds were evaluated during the storage time. Increasing in concentration of CH caused a significant increase of solubility. For mechanical properties was observed increased at elongation for films with collagen in relation to control film and significant reduction of tensile strength with increasing of CH. It was not observed difference in microstructure because of CH addition and the films with higher concentrations of CH showed higher mucoadhesive. The increased of CH concentration promoted a reduction in disintegration time, showed a faster release of phenolic compounds. The increased of EEP concentration influenced color parameters and opacity due to color of the extract. It was observed a reduction of the solubility and an increase in tensile strength with the increase of EEP. The addition of EEP promoted a microstructure less compact and more disordered structure and increased mucoadhesion. Increased in EEP concentration increased disintegration time, reduced swelling degree, and caused a slower release of phenolic compounds. The production process did not cause degradation of phenolic compounds and additives films exhibited antimicrobial activity against Staphylococcus aureus. The orally disintegrating films remained the concentration of phenolic compounds after 84 days of storage. Thus, the orally disintegrating film additives with ethanol extract of propolis and hydrolyzed collagen represent a good alternative as a vehicle of phenolic compounds in the oral cavity.

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar as propriedades superficiais de filmes à base de gelatina. Para o qual foram elaborados filmes de: (i) Gelatina plastificado com glicerol (G) (gelatina: 5 g/100 g SFF; glicerol: 30 g/100 g de gelatina), (ii) Gelatina reforçado com montmorilhonita (G/MMT) (gelatina: 5 g/100 g SFF; glicerol: 30 g/100 g de gelatina; MMT: 5 g/100 g de gelatina) e Gelatina plastificado com citrato de acetiltributila (G/ATB) (gelatina: 5 g/100 g SFF; ATB: 50 g/100 de gelatina; lecitina de soja: 60 g/100 g de ATB; etanol: 20 g/100 g SFF). Os filmes foram produzidos mediante o uso de um aplicador automático de filmes \"Spreading\". Logo, os filmes foram submetidos a testes para determinação da espessura, umidade e propriedades óticas (brilho, cor e opacidade). Também foi caracterizada a microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM); às imagens obtidas por MEV foi aplicado um analise de imagem mediante o programa Image J, para obter o valor da dimensão fractal (DF). Depois foram caracterizadas as propriedades superficiais de ângulo de contato (AC), molhabilidade ou coeficiente de espalhamento (Se), e energia livre superficial (ELS) mediante a medida do ângulo de contato pelo método da gota séssil (água: 5 µL e 1-Bromonaftaleno: 3 µL). Para o cálculo da ELS também foi aplicado o método de Owens-Wendt. Estas caracterizações foram feitas em ambos os lados do filme, lado ar e lado placa. A natureza do filme de G/ATB influenciou na umidade e as propriedades óticas, enquanto que os filmes de G e G/MMT apresentaram características similares. Em relação à microestrutura e rugosidade, o filme de G apresentou a superfície mais homogênea e lisa, contrario ao observado no filme de G/MMT, que apresentou a maior rugosidade seguida do filme de G/ATB. Foi observado que houve uma relação entre os valores de rugosidade e DF. De acordo com o valor do AC, os filmes apresentaram um caráter hidrofóbico, pois seus valores foram superiores a 65° (em ambos os lados dos filmes), na seguinte ordem: G/MMT > G > G/ATB; sendo que o Se seguiu a mesma tendência. Cabe mencionar também que não foi encontrada uma correlação significativa entre os valores de AC e rugosidade. Em função dos valores de AC, Se e ELS (especificamente a componente polar), o filme de G/ATB apresentou o menor caráter hidrofóbico, pois apresentou menores valores de AC e maiores valores de Se em comparação com os outros dois filmes. Os valores da componente polar da G/ATB foram os maiores, explicando de melhor maneira o caráter menos hidrofóbico deste filme. Pode-se concluir que os filmes à base de gelatina elaborados no presente trabalho têm propriedades hidrofóbicas (AC>65°), sendo a G/MMT o filme com melhores características hidrofóbicas. / The aim of this study was to characterize the surface properties of gelatin-based films. For which, films were produced as following: gelatin plasticized with glycerol (gelatin: 5 g/100 g SFF; glycerol: 30 g/100 g of gelatin), gelatin reinforced with montmorillonite (gelatin: 5 g/100 g SFF; glycerol: 30 g/100 of gelatin; montmorillonite: 5 g/100 g of gelatin), and gelatin plasticized with acetyltributyl citrate (gelatin: 5 g/100 g SFF; acetyltributyl citrate: 50 g/100 of gelatin, soy lecithin: 60 g/100 g acetyltributyl citrate; ethanol: 20 g/100 g SFF). The films were produced by using an automatic film applicator \"Spreading\". Then, the films were tested for determining thickness, humidity and optical property (gloss, color and opacity). Also the microstructure was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM); in the images obtained by SEM it was applied image analysis using Image J program, to get the value of the fractal dimension (FD). After, the surface properties of contact angle (CA), wettability or spreading coefficient (Cs) and surface free energy (SFE) were characterized by measuring the contact angle by the method of the sessile drop (water: 5 µL, 1-Bromonaphthalene: 3 µL). For the calculation of the ELS, it was also applied the method of Owens-Wendt. These characterizations were made on both sides of the film (air side and plate side). The nature of the G/ATB film influenced the moisture and optical properties, while the films of G and G/MMT showed similar values. With regard to microstructure and roughness, the G film presented a more homogeneous and smooth surface, contrary to that was observed in films of G/MMT, who presented the highest roughness followed by G/ATB film. It was observed that there was a relationship between the roughness values and DF. According to the value of the CA, the three films had a hydrophobic character, because their values were above 65° (on both sides of the film), in the following order: G/MMT > G > G/ATB; the Cs followed the same trend. It should be also mentioned that a significant correlation between the values of CA and the roughness was found. According to the values of CA, Cs and SFE (specifically the polar component), the films of G/ATB had the lowest hydrophobicity, because had lower CA values and higher Cs values, as compared to the other two films. The values of the polar component of the film G/ATB were higher, which explains better the less hydrophobic character of this film. It can be concluded that the gelatin-based films produced in this work have hydrophobic properties (CA>65°), being the film G/MMT which showed better hydrophobic characteristics.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao - parte liberada.pdf: 1154549 bytes, checksum: d7a9809bce797a5c245ab7132bbf659b (MD5) Previous issue date: 2009-10-27 / Several studies have demonstrated that hydroxyapatite outstands amongst bioceramics, since it presents excellent biocompatibility with human bone mineral phase, stoichiometric formula (Ca10(PO4)6(OH)2 ), with Ca/P ratio equal 1,67. It also has the capability of bonding chemically with the tissue, which makes it a bioactive material. Despite the structure and properties of bone tissue representing one of the major fields of study, nowadays the interest is in the possibility of incorporating drugs to such biomaterials. In this work, HA and HA:Gel composites were prepared through the precipitation method, which consisted of the mixture of a Ca(OH)2 (2 mol.L-1 ) solution to a H3PO4 (1,2 mol.L-1) solution, in constant agitation, heating and pH control. The precipitate obtained were put to age for a day and later one part of them was dried in oven at 100ºC and another part lyophilized for 48 hours. Powders were then sieved, calcined and had gentamicin sulfate (C21H43N5O7.2,5H2SO4) added to them in 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0% in mass concentrations. These powders were characterized through: infrared absorption spectroscopy, X-ray diffractometry, scanning electronic microscopy (SEM), transmission electronic microscopy (TEM), granulometric analyses, specific superficial area by the BET method, differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetry (TG). In all samples analyzed, the mineral part was characterized as carbonated hydroxyapatite. It was observed that the morphology and crystal size are influenced by the drying method and gelatin addition. The Ca/P ratio found was above the desired one for the stoichiometric hydroxyapatite. Through the SEM and TEM analysis, the presence of agglomerates, characteristic to apatites was noticed. The samples microbiological activity evaluation with saliva, with 0,5, 1,0 e 2,0% gentamicin sulfate in mass resulted in UFC equal zero, and samples with 0,25% of the same drug in mass presented sharp decrease in the colonies development, however, only the HA:Gel dried in oven, the UFC remained equal zero. Microbiological analysis results confirm the antibiotic inhibitor action when impregnating the hydroxyapatite. / Estudos demonstram que a hidroxiapatita, vem se destacando entre as biocerâmicas, pois apresenta excelente biocompatibilidade com a fase mineral do osso humano, de fórmula estequiométrica (Ca10(PO4)6(OH)2 ), com razão Ca/P igual a 1,67. Tem a capacidade de unir-se quimicamente com o tecido, o que a torna um material bioativo. Apesar da estrutura e propriedades do tecido ósseo representar um dos maiores campos de estudo, na atualidade o interesse está na possibilidade de incorporação de drogas a esses biomateriais. Neste trabalho foram preparados compósitos de HA e HA:Gel pelo método da precipitação, que consistiu na mistura de uma solução de Ca(OH)2 (2 mol.L-1) com uma solução de H3PO4 (1,2 mol.L-1), sob agitação constante,aquecimento e controle de pH. Os precipitados obtidos foram envelhecidos por um dia e posteriormente uma parte deles foi seco em estufa à 100ºC e a outra parte foi liofilizada por 48 horas. Os pós foram peneirados, calcinados e em seguida adicionados sulfato de gentamicina (C21H43N5O7.2,5H2SO4) em concentrações de 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0% em massa. Os pós obtidos foram caracterizados por: espectroscopia de absorção na região do infravermelho; difratometria de Raios X; microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análises granulométricas, área superficial específica pelo método BET; análise térmica diferencial (DTA) e termogravimetria (TG). Em todas as amostras analisadas a parte mineral foi caracterizada como hidroxiapatita carbonatada. Foi verificado que a morfologia e o tamanho dos cristais são influenciados pelo tipo de secagem e pela adição de gelatina. A razão Ca/P encontrada foi superior a desejada para hidroxiapatita estequiométrica. Através das análises de MEV e MET observa-se a presença de aglomerados, característicos as apatitas. A avaliação da atividade microbiológica das amostras frente à saliva, com impregnação de 0,5, 1,0 e 2,0% em massa de sulfato de gentamicina obteve-se a contagem de Unidade Formadora de Colônia (UFC) igual a zero, sendo que nas amostras com 0,25% em massa do mesmo antibiótico houve uma grande diminuição no crescimento de colônias, porém apenas na amostra de HA:Gel seca em estufa, a contagem de UFC, permaneceu igual a zero. Os resultados das análises microbiológicas comprovam a ação inibidora do antibiótico quando impregnados a hidroxiapatita.

Mimetizadores do tecido biológico são objetos capazes de simular as propriedades mecânicas e acústicas do tecido biológico e são comumente chamados de phantoms. São utilizados para avaliar e calibrar equipamentos de ultrassom, auxiliar no desenvolvimento de transdutores, sistemas computacionais ou técnicas de diagnóstico e para treinamento em procedimentos médicos guiados por ultrassom, tais como biópsia de tireóide e mama, anestesia regional, entre outros. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da reticulação com glutaraldeído sobre as propriedades das blendas gelatina/poli (álcool vinílico) visando à produção de um material para ser usado como mimetizador do tecido biológico para ultrassonografia (phantoms). Inicialmente blendas de gelatina/PVA com diferentes concentrações dos polímeros na mistura (80/20, 60/40 e 40/60) foram preparadas e caracterizadas. Posteriormente, estas blendas foram reticuladas com 0,5% de glutaraldeído em pH 4 e 5 durante 5, 15, 30 e 60 min, e também com 1,0% de glutaraldeído em pH 5 durante 5min, pois observou-se que este tempo foi suficiente para obter um material com boas propriedades. As blendas foram caracterizadas em função de suas propriedades mecânicas, ângulo de contato, perda de umidade, velocidade de propagação do som e coeficiente de atenuação acústica. A concentração dos polímeros na blenda influenciou nas propriedades mecânicas, higroscópicidade e na perda de umidade dos géis formados. Assim, um aumento na concentração de PVA diminuiu a rigidez e o módulo de Young, e aumentou a velocidade do som das blendas gelatina/PVA. Acima de 60% de PVA houve separação de fases nas blendas com e sem reticulação. A reticulação com glutaraldeído aumentou a rigidez e diminuiu a hidrofilicidade da blenda. A blenda gelatina/PVA 80/20 reticulada com 0,5% de glutaraldeído em pH 5 apresentou as características mais promissoras para o desenvolvimento de materiais mimetizadores do tecido biológico. / Tissue mimicking materials are objects capable of mimic mechanical and acoustic properties of biological tissues and are commonly called phantoms. These objects are used to evaluate and calibrate ultrasound machines, development ultrasound transducer, informatics system or diagnostic techniques and for ultrasound-guided procedures training such as thyroid and breast biopsy, regional anesthesia, and others. The aim of this study was to evaluate the effect of the cross-linked of gelatin/polyvinyl alcohol (PVA) blends utilizing glutaraldehyde, resulting in a material for applications in ultrasound guided training phantoms. Gelatin/PVA blends were prepared with different concentrations of each polymer (80/20, 60/40, and 40/60) and characterized. Also, the same concentrations of the blends were cross-linked using 0.5% glutaraldehyde at pH4 and 5 for 5, 15, 30 and 60 minutes, and 1.0 % of glutaraldehyde at pH 5 for 5 minutes. The resulting blends were characterized by mechanical properties, contact angle, moisture loss, speed of sound and acoustic attenuation. The concentration of the polymers influenced over the mechanical properties, hygroscopicity e moisture loss of the manufactured blends. The increase of the amount of the PVA in the manufactured blends decreased the stiffness and increased the acoustic attenuation, moisture loss, hygroscopicity and speed of sound. Blends with more than 60% of PVA resulting in phase separation of the material. Glutaraldehyde cross-linked gelatin/PVA blend with a proportion of 80/20 with 0.5% of glutaraldehyde at pH 5 presented the most suitable properties for ultrasound-guided training phantoms.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudia Cantelli Daud Bordin.pdf: 1236989 bytes, checksum: 94e232b387133e7ac6ecf58487cc965e (MD5) Previous issue date: 2012-02-03 / Gelatin is widely used in human feed, but has limited protein value. The composition in essential amino acids is quite atypical, since the levels of all the amino acids are below the benchmark of Food and Nutrition Board of the Institute of Medicine of the National Academy of Sciences of USA (FNB/IOM), with the aggravating not contain tryptophan in its composition. This study evaluated the effectiveness of food and the quality of protein mixtures of casein with gelatin (4:1 protein-based), in diets with low protein levels. An experimental study on animal model using 36 wealing male Wistar rats (21 to 23 days of age), divided into six groups of six animals each. The following were fed with diets: C10: 10% protein (casein); C8G2: 10% protein (8% casein; 2% gelatin); C12.5: 12.5% protein (casein); C10G2.5: 12.5% protein (10% casein; 2.5% gelatin); G10: 10% protein (gelatin); AP: protein-free. The duration of the experiment was 28 days for groups C10; C8G2; C12.5 e C10G2.5 and 14 days for groups G10 e AP. The effectiveness of food diets containing mixing casein:gelatin was influenced by the gelatin, according to the Food Conversion Ratio to protein level of 10% (C10 = 3.35 ± 0.19 versus C8G2 = 3.91 ± 0.34) and in supplementation with gelatin (C10 = 3.35 ± 0.19 versus C10G2.5 = 3.86 ± 0.32). The protein effectiveness was reduced in the protein level of 10% (C10 = 2.90 ± 0.17 versus C8G2 = 2.41 ± 0.22), in protein level of 12.5% (C12.5 = 2.32 ± 0.19 versus C10G2.5 = 2.03 ± 0.16) and supplementation with gelatin (C10 = 2.90 ± 0.17 versus C10G2.5 = 2.03 ± 0.16) according PER (Protein Efficiency Ratio). The animals that consumed gelatin (G10) had similar weight loss to the protein-free group. Gelatin in mixtures of casein with gelatin (4:1 protein-based), in diets with low protein content, reduces the effectiveness of food protein of casein. / A gelatina é amplamente utilizada na alimentação humana, porém tem valor proteico limitado. Sua composição em aminoácidos essenciais é bastante atípica, uma vez que os teores de todos esses aminoácidos são inferiores ao padrão de referência do Comitê de Nutrição e Alimentos do Instituto de Medicina da Academia Nacional de Ciências dos EUA (Food and Nutrition Board FNB, Institute of Medicine IOM), com o agravante de não conter triptofano em sua composição. Este estudo avaliou a eficácia alimentar e a qualidade proteica de misturas de caseína com gelatina (4:1 em base proteica), em dietas com baixos teores de proteína. Foi realizado um estudo experimental em modelo animal com 36 ratos albinos da linhagem Wistar, machos, recém-desmamados (21 a 23 dias de idade), divididos em seis grupos de seis animais cada. Foram alimentados com as seguintes dietas: C10: 10% proteína (caseína); C8G2: 10% proteína (8% caseína; 2% gelatina); C12,5: 12,5% proteína (caseína); C10G2,5: 12,5% proteína (10% caseína; 2,5% gelatina); G10: 10% proteína (gelatina); AP: aproteico. A duração do experimento foi de 28 dias para os grupos C10, C8G2, C12,5 e C10G2,5 e de 14 dias para os grupos G10 e AP. A eficácia alimentar das dietas contendo a mistura caseína:gelatina foi influenciada pela gelatina, segundo o Fator de Conversão Alimentar, ao nível proteico de 10% (C10 = 3,35 ± 0,19 versus C8G2 = 3,91 ± 0,34) e na suplementação com gelatina (C10 = 3,35 ± 0,19 versus C10G2,5 = 3,86 ± 0,32). A eficácia proteica foi reduzida tanto ao nível proteico de 10% (C10 = 2,90 ± 0,17 versus C8G2 = 2,41 ± 0,22) quanto ao nível proteico de 12,5% (C12,5 = 2,32 ± 0,19 versus C10G2,5 = 2,03 ± 0,16) e na suplementação com gelatina (C10 = 2,90 ± 0,17 versus C10G2,5 = 2,03 ± 0,16) segundo o PER (Protein Efficiency Ratio). Os animais que consumiram gelatina (G10) apresentaram perda de peso corpóreo, semelhante aos do grupo aproteico. A gelatina em misturas de caseína com gelatina (4:1 em base proteica), em dietas com baixo teor de proteína, reduz a eficácia alimentar e proteica da caseína.

A gelatina (GEL) é um biopolímero biodegradável e biocompatível que forma naturalmente coloides semissólidos ou hidrogéis em soluções aquosas. Sendo um polímero hidrofílico, a GEL possui propriedades estruturais e físico-mecânicas que a distinguem de polímeros hidrofílicos sintéticos. São essas características que inspiraram o desenvolvimento do presente trabalho. Para analisa-las foram desenvolvidos filmes e hidrogéis de GEL utilizando radiação ionizante mediante diferentes técnicas: irradiação por 60Co, feixe de elétrons (EB) e/ou EB pulsado. Na elaboração de filmes a base de GEL foram incorporados diferentes aditivos, tais como glicerol (GLY), álcool polivinílico (PVA), hidroxitolueno butilado (BHT), acrilamida e/ou fibra vegetal. Esse produto filmes a base de GEL foi analisado quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, entre outros; e irradiado com doses de 10 a 60 kGy, dependendo do aditivo. Na síntese radioinduzida de nano-hidrogéis de GEL, polietileno glicol (PEG) e a mistura (MIX) de ambos os aditivos, GEL e PEG, foram analisados a dimensão, massa molar e morfologia das nanopartículas. Houve aumento significativo da fração gel com o aumento da dose de radiação nas amostras de GEL/fibra. Os filmes a base de GEL com 10% PVA irradiados a 20 kGy apresentaram a maior resistência à perfuração. A adição de antioxidante BHT influenciou em algumas das propriedades dos filmes a base de GEL nas condições aplicadas. Em relação aos nano-hidrogéis houve redução do raio hidrodinâmico da MIX irradiada com 60Co de 68 ± 25 nm (2 kGy) para 35 ± 4 nm (5 kGy). Tanto nos filmes quanto nos nano-hidrogéis de GEL, a radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos. / The gelatin (GEL) is a biocompatible and biodegradable biopolymer, which naturally forms semi-solid colloids or hydrogels in aqueous solutions. As a hydrophilic polymer, the GEL has structural and physico-mechanical properties that distinguish it from synthetic hydrophilic polymers. The study of these properties led to the development of the present work. Thus, GEL-based films and hydrogels were developed using ionizing radiation technology by different techniques: irradiation with 60Co, electron beam (EB) and/or pulsed EB. The GEL based-films enriched with different additives, such as glycerol (GLY), polyvinyl alcohol (PVA), butylated hydroxytoluene (BHT), acrylamide and/or vegetal fiber, were irradiated with doses from 10 to 60 kGy, depending on the additive; some parameters like mechanical properties, color, and water absorption were analyzed. In the radio-induced synthesis of GEL nanohydrogels, polyethylene glycol (PEG) and the mixture (MIX) of additives, PEG and GEL, the size, molar mass and surface morphology of the nanohydrogels were analyzed. There was a significant increase of gel fraction with increase of the radiation dose for the GEL/fiber samples. The GEL based-films with 10% PVA irradiated at 20 kGy showed the highest puncture strength. The addition of antioxidant BHT affected on some GEL based-films properties on applied conditions. Regarding the nanohydrogels, there was a decrease of hydrodynamic radius of MIX irradiated with 60Co from 68 ± 25 nm (2 kGy) to 35 ± 4 nm (5 kGy). The radiation proved to be a convenient tool in the modification of polymeric materials for both, GEL films and hydrogels.

A gelatina (GEL) é um biopolímero biodegradável e biocompatível que forma naturalmente coloides semissólidos ou hidrogéis em soluções aquosas. Sendo um polímero hidrofílico, a GEL possui propriedades estruturais e físico-mecânicas que a distinguem de polímeros hidrofílicos sintéticos. São essas características que inspiraram o desenvolvimento do presente trabalho. Para analisa-las foram desenvolvidos filmes e hidrogéis de GEL utilizando radiação ionizante mediante diferentes técnicas: irradiação por 60Co, feixe de elétrons (EB) e/ou EB pulsado. Na elaboração de filmes a base de GEL foram incorporados diferentes aditivos, tais como glicerol (GLY), álcool polivinílico (PVA), hidroxitolueno butilado (BHT), acrilamida e/ou fibra vegetal. Esse produto filmes a base de GEL foi analisado quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, entre outros; e irradiado com doses de 10 a 60 kGy, dependendo do aditivo. Na síntese radioinduzida de nano-hidrogéis de GEL, polietileno glicol (PEG) e a mistura (MIX) de ambos os aditivos, GEL e PEG, foram analisados a dimensão, massa molar e morfologia das nanopartículas. Houve aumento significativo da fração gel com o aumento da dose de radiação nas amostras de GEL/fibra. Os filmes a base de GEL com 10% PVA irradiados a 20 kGy apresentaram a maior resistência à perfuração. A adição de antioxidante BHT influenciou em algumas das propriedades dos filmes a base de GEL nas condições aplicadas. Em relação aos nano-hidrogéis houve redução do raio hidrodinâmico da MIX irradiada com 60Co de 68 ± 25 nm (2 kGy) para 35 ± 4 nm (5 kGy). Tanto nos filmes quanto nos nano-hidrogéis de GEL, a radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos. / The gelatin (GEL) is a biocompatible and biodegradable biopolymer, which naturally forms semi-solid colloids or hydrogels in aqueous solutions. As a hydrophilic polymer, the GEL has structural and physico-mechanical properties that distinguish it from synthetic hydrophilic polymers. The study of these properties led to the development of the present work. Thus, GEL-based films and hydrogels were developed using ionizing radiation technology by different techniques: irradiation with 60Co, electron beam (EB) and/or pulsed EB. The GEL based-films enriched with different additives, such as glycerol (GLY), polyvinyl alcohol (PVA), butylated hydroxytoluene (BHT), acrylamide and/or vegetal fiber, were irradiated with doses from 10 to 60 kGy, depending on the additive; some parameters like mechanical properties, color, and water absorption were analyzed. In the radio-induced synthesis of GEL nanohydrogels, polyethylene glycol (PEG) and the mixture (MIX) of additives, PEG and GEL, the size, molar mass and surface morphology of the nanohydrogels were analyzed. There was a significant increase of gel fraction with increase of the radiation dose for the GEL/fiber samples. The GEL based-films with 10% PVA irradiated at 20 kGy showed the highest puncture strength. The addition of antioxidant BHT affected on some GEL based-films properties on applied conditions. Regarding the nanohydrogels, there was a decrease of hydrodynamic radius of MIX irradiated with 60Co from 68 ± 25 nm (2 kGy) to 35 ± 4 nm (5 kGy). The radiation proved to be a convenient tool in the modification of polymeric materials for both, GEL films and hydrogels.