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Produção de sistemas híbridos à base de hidrogel de Pluronic e nanopartículas porosas de sílica para aplicação antitumoral / Production of hybrid systems based on Pluronic hydrogel and porous silica nanoparticles for anticancer application

Bueno, Camila Pedroso Silveira, 1989- 03 March 2015 (has links)
Orientador: Nelson Eduardo Durán Caballero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T13:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_CamilaPedrosoSilveira_M.pdf: 80017692 bytes, checksum: afdb5714b60ba879bf69cbd031077a1d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Um dos principais problemas da quimioterapia, atualmente, é o uso de fármacos extremamente citotóxicos, cuja falta de especificidade acarreta na ação sob todos os tipos de células, incluindo as saudáveis, gerando efeitos colaterais intensos, que prejudicam a terapia em si. Nesse sentido, os nanomateriais oferecem uma opção terapêutica valiosa, pois podem conjugar especificidade e liberação sustentada do fármaco, prevenindo-o de ser degradado prematuramente e permitindo o uso de menores doses. A fim de desenvolver um sistema do tipo drug depot que servisse como plataforma para a liberação sustentada de fármacos, foram produzidas, neste trabalho, formulações baseadas em nanopartículas mesoporosas de sílica e hidrogel de Pluronic F-127, associadas a dois fármacos individualmente: doxorrubicina e sildenafila. As nanopartículas mesoporosas de sílica são boas alternativas para uso médico, pois são biocompatíveis e possuem grande volume de poros, atuando como carreadoras, promovendo a liberação sustentada do fármaco. O Pluronic F-127 atua como agente gelificante e promove uma liberação prolongada das nanopartículas e do fármaco incorporado, uma vez que é um polímero termo-reversível que permite a formação de um hidrogel à temperatura ambiente. A doxorrubicina é um antibiótico antitumoral de largo espectro, amplamente usada no tratamento de diversos cânceres, que atua ligando-se ao DNA e induzindo apoptose celular. Por sua vez, a sildenafila faz parte de uma classe de inibidores da enzima fosfodiesterase-5, cuja expressão aparece aumentada em diversos carcinomas e, por isso, seu papel na progressão tumoral vem sendo amplamente estudado. Após estudar os aspectos físico-químicos envolvendo os componentes dos sistemas, como estabilidade coloidal e interações entre as nanopartículas e biomoléculas presentes no meio biológico, as formulações foram testadas contra câncer de próstata quimicamente induzido em ratos. Os resultados mostram que as nanopartículas possuem um papel determinante no quadro de melhora de tumor, minimizando, também, a toxicidade do antitumoral / Abstract: One of the largest problems of chemotherapy currently is the use of highly cytotoxic drugs with lack of specificity, thus damaging all kinds of tissues, including healthy cells. This leads to aggressive side effects that jeopardize the therapy itself. In this context, nanomaterials emerge as a valuable therapeutic option, as they can provide the specificity to target tumor tissues and a sustained release of the drug, preventing the drugs premature degradation and allowing lower doses. Aiming to develop a drug depot system that would act as platform for the sustained release of drugs, this project proposed to develop formulations based on mesoporous silica nanoparticles and Pluronic F-127 hydrogels, associated with two drugs individually: doxorubicin and sildenafil. The mesoporous silica nanoparticles are good alternatives for biomedical use because of their biocompatible features and their great pore volume, acting as carriers and providing sustained release. Pluronic F-127 acts as the gelling agent and provides a prolonged release of the nanoparticles and the loaded drug, since it is a thermo-reversible polymer that allows the formation of a hydrogel at room temperature. Doxorubicin is an antibiotic and antitumor of large spectra, largely used to treat several types of cancer and acts binding the DNA and inducing cell apoptosis. Sildenafil, in turn, is part of a class of inhibidors of the enzyme phosphodiesterase-5, which expression is increased in many carcinomas and which role in tumor progression has been largely studied. After studying physico-chemical aspects involving the systems produced, such as the colloidal stability, release profile, and the interactions of the nanoparticles with the biomolecules present in biological medium. The formulations were also tested in rats with chemically induced prostate cancer. The results show that the nanoparticles play a determinant role on the improvement of tumor conditions, also reducing doxorubicin's toxicity / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química
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Desenvolvimento de biomateriais à base de quitosana : matriz de fibras eletrofiadas para regeneração tecidual e de hidrogel coacervado para entrega controlada de fármaco /

Sato, Tabata Do Prado. January 2019 (has links)
Orientador: Alexandre Luiz Souto Borges / Coorientador: Artur José Monteiro Valente / Banca: Bruno Vinícius Manzolli Rodrigues / Banca: Fernanda Alves Feitosa / Banca: Lafayette Nogueira Júnior / Banca: Eduardo Shigueyuki Uemura / Resumo: Os atuais avanços no desenvolvimento de biomateriais caminham para 2 áreas promissoras: a de regeneração tecidual e a de entrega controlada de fármacos. Assim, o presente estudo objetivou a síntese e caracterização de diferentes matrizes (fibras e hidrogel) à base de quitosana, a fim de se obter materiais biomiméticos para atuação em ambas áreas. Para regeneração, delineou-se a síntese de um arcabouço de fibras de quitosana com e sem cristais de nanohidroxiapatita onde, para isso, foram eletrofiadas soluções de quitosana (Ch) e de quitosana com nanohidroxiapatita (ChHa). Os espécimes de Ch apresentaram maior homogeneidade e maior diâmetro médio de fibras (690 ± 102 nm) que ChHa (358 ± 49 nm). No teste de viabilidade celular e na atividade da fosfatase alcalina não houve diferença estatística entre os grupos experimentais (Ch e ChHa), porém ambos diferiram do grupo controle (p < 0,001). Para o âmbito de liberação de fármacos, sintetizou-se, pela técnica de emulsão, dois tipos de hidrogéis: o primeiro, uma mistura da fase aquosa da solução de Ch (1 mL) e da solução de DNA (1 mL) (1:1) e o segundo, mistura da fase aquosa da solução de Ch (1 mL) e solução de Pectina (1 mL) (1:1). Ambas misturas foram realizadas em álcool benzílico (5 mL) com instrumento de dispersão de alto desempenho (31-34000 rpm min-1 por 5 min). Após a obtenção dos géis, 20mg de cada grupo foram imersos em uma solução aquosa de Própolis Verde (PV), na concentração de 70 μg/mL por 2 h e a cinética de liberação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Current advances in biomaterial development are moving to 2 promising areas: tissue regeneration and controlled drug delivery. Thus, the present study aimed the synthesis and characterization of different matrices (fibers and hydrogel) based on chitosan, in order to obtain biomimetic materials for performance in both areas. For regeneration, the synthesis of a scaffold of chitosan fibers with and without nanohydroxyapatite crystals was delineated, where chitosan (Ch) and chitosan with hydroxyapatite (ChHa) solutions were electrospun. Ch specimens presented higher homogeneity and larger mean fiber diameter (690±102nm) than ChHa (358 ± 49nm). In the cell viability test and alkaline phosphatase activity there was no statistical difference between the experimental groups. (Ch and ChHa), but both differed from the control group (p < 0,001). For the drug release scope, two types of hydrogels were synthesized by the emulsion technique: the first, a mixture of the aqueous phase of Ch solution (1 mL) and DNA solution (1 mL) (1:1) and the second, mixture of the aqueous phase of the Ch solution (1mL) and Pectin solution (1 mL) (1:1). Both mixtures were performed in benzyl alcohol (5 mL) with high performance dispersion instrument (31-34000 rpm min-1 for 5 min). After obtaining the gels, 20mg from each group were immersed in an aqueous solution of Propolis Green (PV), at a concentration of 70 µg/mL for 2 h and the release kinetics of PV were analyzed at 25 and 37oC in water and artificial saliva. The obtained specimens were lyophilized and then physically-chemically characterized. The presence of pectin and DNA was confirmed by FTIR. PV sorption induced a significant modification of the gel surface. A phase separation was found between chitosan and DNA. Encapsulation efficiency did not change significantly between 25 and 37oC. The release kinetics in water or saliva presented a two-step mechanism. And the biological results... / Doutor
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Síntese, caracterização e avaliação de novos nanocompósitos híbridos como carreadores para liberação controlada de pesticidas /

Tanaka, Fabrício Cerizza January 2019 (has links)
Orientador: Fauze Ahmad Aouada / Resumo: Com o objetivo de aplicar agroquímicos de uma forma controlada, e reduzir os danos à saúde e ao meio ambiente causados por estes, foram desenvolvidos neste trabalho, dois novos hidrogéis a partir de dois polissacarídeos diferentes carboximetilcelulose (CMC) e quitosana (Qs), suportados em redes de poli (ácido metacrílico)-co-poliacrilamida (PMAA-co-PAAm). Também foi investigada a influência da zeólita nas principais propriedades agroquímicas desses materiais como sorção e dessorção de herbicidas. A estabilidade da zeólita na solução polimérica foi estudada por meio de medidas de viscosidade. Estes comprovaram que a adição de polissacarídeo na solução formadora dos hidrogéis possibilita a obtenção de um hidrogel nanocompósito homogêneo. A incorporação da zeólita nos hidrogéis foi confirmada pela presença das bandas características da zeólita em 798 cm-1 e 600 cm-1 nos espectros de FTIR dos hidrogéis nanoestruturados. Outros indícios de incorporação foram a redução no volume dos poros e a presença de microporos nas paredes dos poros dos hidrogéis, aumento na massa residual dos hidrogéis nanoestruturados a 800ºC, observados nos resultados obtidos por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG), respectivamente. Constatou-se também que a presença da zeólita reduziu o grau de intumescimento desses materiais, devido ao decréscimo na elasticidade das cadeias poliméricas. Entretanto, nos resultados de dessorção observou-se que a presença da zeólita pode... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In order to apply agrochemicals in a controlled manner, and to reduce the damages to the health and environmental caused by these, two new hydrogels based on carboxymethylcellulose (CMC) and chitosan (Qs) polysaccharides supported on poly(methacrylic acid)-co-polyacrylamide (PMAA-co-PAAm) networks were synthesized. The influence of zeolite on the main properties of these materials such as sorption and desorption was also investigated. The stability of zeolite in the polymeric solution was studied by viscosimetry. These results showed that the addition of polysaccharide in the hydrogel-forming solution enables the obtaining of homogeneous nanocomposite hydrogels. The incorporation of zeolite into hydrogels was confirmed by the presence of spectroscopic bands at 798 cm-1 and 600 cm-1 in the FTIR nanocomposite spectra. Other indicatives were the reduction in pore volume and the presence of micropores in the pore walls of zeolite hydrogels, and increase in the residual mass of nanostructured hydrogels at 800ºC, observed by scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TG), respectively. It was also observed that the presence of zeolite reduced the degree of swelling of these materials, due to the decrease in the elasticity of the polymeric chains. The results of desorption in saline medium show that the hydrogels studied in this work can reduce the presence of Al+3 ions, which in acidic soils are harmful to some crops. These results indicate that the hydrogel... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Estudo comparativo da membrana e do hidrogel de celulose bacteriana com colágeno em dorso de ratos / Comparative study of membrane and hydrogel bacterial cellulose with collagen on the backs of rats

Moraes, Paula Rodrigues Fontes de Sousa 25 September 2013 (has links)
Desde o início da espécie humana, houve quem procurasse auxiliar o corpo na tentativa natural de restaurar suas partes injuriadas. Um dos grandes desafios atuais é a substituição de tecidos do organismo, inclusive em áreas de lesão cutânea. Um biomaterial pode ser utilizado para melhorar, aumentar ou substituir, parcial ou inteiramente tecidos ou órgãos. A membrana de celulose bacteriana (CB) possui moldabilidade, boas propriedades mecânicas, permeabilidade seletiva, permitindo a passagem de vapor d\'água, mas impedindo a passagem de microrganismos. O colágeno (COL) vem sendo amplamente usado como material na fabricação de biomateriais. Neste trabalho obteve-se membrana e hidrogel de CB-COL, caracterizados de diferentes maneiras. Foram realizados, estudos in vivo, análises macroscópica e histológica de coberturas de CB-COL, comparando com os controles (coágulo e a pomada de colagenase), após a aplicação sobre as feridas confeccionadas no dorso de ratos. Os animais foram sacrificados depois de 3, 7, 15 e 30 dias, e os dorsos processados segundo rotina histológica para coloração em HE. As caracterizações realizadas neste trabalho (microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e difratometria de raios-X (DRX)) confirmaram a incorporação do COL às matrizes de CB. A avaliação macroscópica somente demonstrou diferença estatisticamente significante da reparação tecidual entre os tratamentos aos sete dias de pós-operatório, sendo que o hidrogel apresentou uma tendência para uma reparação mais rápida. Os resultados da avaliação histológica demonstraram diferença estatisticamente significante para reação inflamatória tecidual entre os tratamentos em todos os períodos estudados. Na avaliação da qualidade, quantidade e orientação das fibras colágenas, somente o período de três dias que não apresentou diferença estatisticamente significante entre os tratamentos. Conclui-se com esses resultados que as duas coberturas são biocompatíveis. / Since the beginning of the human race, there was those who sought to assist the body in a natural attempt to restore yours injured parts. One of the main current challenges is the replacement of body tissues, including areas of skin lesion. A biomaterial can be used to improve, enhance or replace, partially or fully tissues or organs. The membrane of bacterial cellulose (BC) has moldability, good mechanical properties, selective permeability, allowing the passage of water vapor but preventing the passage of microorganisms. The collagen (COL) has been widely used as material in the manufacture of biomaterials. In this study was obtained hydrogel and membrane BC-COL, characterized in different ways. Were realized in vivo studies, macroscopic and histological analyzes from dressings of BC-COL, comparing with controls (clot and collagenase ointment), after applying in wounds on the backs of rats. The animals were sacrificed after 3, 7, 15 and 30 days, and the scars were processed according to histological routine to HE staining. The characterizations performed in this study (scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD)) confirmed the incorporation of the COL to matrices BC. The macroscopic evaluation only demonstrated statistically significant difference of tissue repair between treatments at seven days postoperative, and the hydrogel showed a trend for a faster repair. The results of the histological evaluation showed statistically significant difference in inflammatory tissue reaction between treatments in all periods studied. In quality evaluation, quantity and orientation of collagen fibers, only three days period didnt show statistically significant difference between treatments. We conclude from these results that the two dressings are biocompatible.
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Aplica??o da hidroxipropilmetilcelulose na s?ntese de biomateriais para regenera??o e engenharia de tecidos e an?lise de sua toxicidade em cultura de c?lulas adiposo-derivadas humanas

Favalli, Paulo Pereira de Souza 14 October 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-14T13:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418546.pdf: 3263858 bytes, checksum: 98405799e09a5518c35fdb38c15ba169 (MD5) Previous issue date: 2009-10-14 / A regenera??o e engenharia de tecidos passam pela aplica??o de c?lulas precursoras multipotentes associadas a biomateriais, os quais devem oferecer a elas um ambiente tridimensional an?logo ? matriz extracelular existente nos organismos vivos. Aprimorar um hidrogel de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), agregando a ele duas fun??es caracter?sticas de scaffolds, isto ?, ser mold?vel ou favor?vel ? ades?o celular tridimensional, para o uso em regenera??o e engenharia de tecidos foi a inten??o do presente estudo. O desenvolvimento de uma propriedade mold?vel foi obtido baseado em experi?ncias da literatura que citam a s?ntese de HPMC com silano (HPMC-Si). Esta s?ntese permitiu que o hidrogel assumisse o aspecto de gelatina, atrav?s de autorreticula??o em fun??o do pH, mold?vel de acordo com o defeito a ser corrigido. Paralelamente, seguindo outra tend?ncia no desenvolvimento de scaffolds compostos por hidrog?is, sintetizou-se HPMC com pept?deos R-G-D-S (arginina- glicina- ?cido asp?rtico- serina), atrav?s de rea??o por esterifica??o. Isto conferiu ao hidrogel s?tios de ades?o, visando a sua intera??o com c?lulas dentro de um contexto tridimensional. A partir das s?nteses, avaliou-se a viabilidade de c?lulas aderentes adiposoderivadas humanas (CAADh), cultivadas em 2D na presen?a dos hidrog?is HPMC pura, HPMC-Si e HPMC-RGDS, para se determinar a citotoxicidade dos mesmos (ensaio MTT de acordo com a ISO 10993-5), comparando-os entre si e com grupos-controle negativo (CN) e positivo (CP), em 24, 48 e 72h. Os tr?s hidrog?is presentes nas culturas n?o interferiram na viabilidade das c?lulas (% de atividade MTT), durante os 3 momentos observados, quando comparados com o grupo CP (P< 0,001). Ao mesmo tempo, as c?lulas cultivadas em contato com os g?is demonstraram viabilidade semelhante ao grupo CN. Entretanto, ainda que sejam at?xicos em contato com culturas de c?lulas em monocamada, testes de citotoxicidade em 3D devem confirmar a efetividade dos hidrog?is aprimorados HPMC-Si e HPMC-RGDS como scaffolds aplic?veis em regenera??o e engenharia de tecidos.
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Efeitos do volume do recipiente na formação de mudas e de hidrogel na implantação de Jatropha curcas L. / The effects of plug volume on seedling production and hydrogel on planting of Jatropha curcas L.

Ajala, Michelle Cristina 07 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michelle_Cristina_Ajala.pdf: 881476 bytes, checksum: 0026973c05e1d9584bc3f31db5381e4b (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to compare containers for seedling production and to test the addition of hydrogel at planting of physic nut in West of Paraná. In the first experiment seedlings were produced with different volumes of containers, which were measured twice a month for height of the seedlings, collar diameter and percentage of survival. Them the seedlings were taken to field where they were measured every three months for seedling height, collar diameter, percentage of survival, number of branches, number of junctions, number of leaves and leaf area index. In a second test seedlings were produced from three different provenances, and had been added hydrogel at planting. This study showed the best results to the tubettes of 120 cm3, it also showed higher averages in percentage of survival (84,38%) while the mean in height increases did not differ statistically in treatment bags, which showed the highest average for this variable increments (1,48 cm). In field developing there was no significance differences in any of the variables. In the second test were not significant differences between the provenances, and between the use of hydrogel or not. Thus the use of hidrorretentor was not necessary to the seedlings of physic nut planted during spring in Paraná / Este trabalho objetivou comparar recipientes para produção de mudas de pinhão manso no oeste paranaense e testar a adição de hidrogel no momento do plantio em mudas de pinhão manso. No primeiro ensaio foram produzidas mudas com diferentes volumes de recipientes, nos quais foram mensuradas quinzenalmente a altura das mudas, o diâmetro de colo e a porcentagem de sobrevivência e após levadas a campo foram mensuradas trimestralmente altura das mudas, diâmetro de colo, porcentagem de sobrevivência, número de ramos, número de bifurcações, número de folhas e índices de área foliar. Em um segundo ensaio foram produzidas mudas oriundas de três procedências distintas, nas quais foram adicionados um hidrogel, no plantio. Com este estudo pode-se perceber que o recipiente que apresentou melhores resultados foi o tubete de 120 cm3, pois apresentou maiores médias em porcentagem de sobrevivência (84,38%) enquanto as médias em incrementos em altura não diferiram estatisticamente do tratamento sacos plásticos, o qual apresentou maiores incrementos médios para esta variável (1,48 cm). No desenvolvimento a campo não houve significância em nenhuma das variáveis analisadas. No segundo ensaio também não foram encontradas diferenças significativas entre as procedências, assim como entre o uso ou não de hidrogel, ou seja, não sendo necessário o uso deste hidrorretentor em mudas de pinhão manso plantadas na primavera no este paranaense
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Obtenção e caracterização de hidrogéis de poliacrilamida-co-metilcelulose como sistemas carreadores de cloridrato de propranolol / Synthesis and characterization of polyacrylamide-co-methylcellulose hydrogels as a propranolol hydrochloride delivery systems

ALVES, Taís Vanessa Gabbay 06 July 2011 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-21T13:19:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ObtencaoCaracterizacaoHidrogeis.pdf: 2306260 bytes, checksum: a797be70ad3f72ec31fdba7ad979785e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-08T13:49:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ObtencaoCaracterizacaoHidrogeis.pdf: 2306260 bytes, checksum: a797be70ad3f72ec31fdba7ad979785e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-08T13:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ObtencaoCaracterizacaoHidrogeis.pdf: 2306260 bytes, checksum: a797be70ad3f72ec31fdba7ad979785e (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Matrizes poliméricas como os hidrogéis são sistemas de liberação controlada que estão sendo largamente utilizados na indústria farmacêutica. Neste trabalho os hidrogéis de PAAm-co-MC foram obtidos e caracterizados afim de carrear o propranolol, fármaco anti-hipertensivo. Os hidrogéis compostos pelos monômeros AAm e MC foram sintetizados por polimerização via radical livre, sendo investigada quatro concentrações de AAm (3,6%; 7,2%; 14,7% e 21,7% m/v). A caracterização dos hidrogéis foi realizada com os estudos de grau de intumescimento, potencial zeta, IR-FT, MEV e análises térmicas (TG, DTA, DTG e DSC). O hidrogel 3,6% apresentou maior grau de intumescimento em todos os meios de análise. O potencial zeta revelou que todos os hidrogéis permanecem próximo do ponto isoelétrico. O espectro de absorção do infravermelho permitiu identificar bandas características, tanto do hidrogel como do propranolol. As curvas de TG dos hidrogéis evidenciaram a degradação dos mesmos em dois estágios, sendo observado na curva DTG a maior perda de massa em torno de 400ºC e as curvas DTA e DSC confirmaram os três eventos endotérmicos. Já o propranolol apresentou um único estágio de degradação e seu pico de fusão foi em 163,4ºC. As microfotografias relevaram a disposição da rede tridimensional dos hidrogéis. A relação da adsorção propranolol/hidrogel foi de 573 mg/g, seguindo o modelo da isoterma de Langmuir. No estudo da cinética de liberação in vitro a liberação do propranolol a partir da matriz do hidrogel foi de aproximadamente 80% do fármaco em 424 horas, apresentando um modelo bimodal. A realização deste trabalho demonstrou que o hidrogel de PAAm-co-MC é um grande promissor para aplicação em sistemas carreadores de fármacos. / Polymer matrices such as ‖hydrogels‖ are controlled release systems that are being widely used the pharmaceutical industry. In this study, the hydrogels PAAmco-MC were obtained and characterized in order to carry the propranolol, an antihypertensive drug. These hydrogels are composed of two monomers (AAm and MC) and were synthesized by free radical polymerization, being investigated four concentrations of AAm (3.6%, 7.2%, 14.7% and 21.7% w / v). The characterization of the hydrogels was performed through studies of the degree of swelling, zeta potential, FT-IR, SEM, and thermal analysis (TG, DTA, DTG and DSC). The 3.6% hydrogel showed a greater degree of swelling in all analysis media. The zeta potential revealed that all hydrogels remain near the isoelectric point. The infrared absorption spectrum allowed the identification of characteristic bands of both the hydrogel as propranolol. The TG curves of the hydrogels evidenced their degradation in two stages, being observed in the DTG curve a higher mass loss at about 400°C and the DTA and DSC curves have confirmed the three endothermic events. On the other hand, propranolol has a single stage of degradation and its melting peak was at 163.4°C. Photomicrographs have revealed arrangement of the three-dimensional network of hydrogels. In the study of in vitro release kinetics of the release of propranolol from the hydrogel matrix was approximately 80% of drug within 424 hours, showing a bimodal model. This work showed that the PAAmco-MC hydrogel is a great promising for application in drug carrier systems.
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Desenvolvimento de uma membrana nanoestruturada à base de poliacrilamida para veiculação de proteínas / Radio-synthesized polyacrylamide nanostructured hydrogels for proteins release

Ferraz, Caroline Cristina 14 June 2013 (has links)
Hidrogéis são membranas formadas pela reticulação de cadeias poliméricas, empregados na área farmacêutica como produtos biomédicos. Dentre os principais polímeros selecionados para a síntese de hidrogéis, destaca-se a poliacrilamida (PAAM) devido às suas propriedades como hidrofilicidade e alto grau de intumescimento. Proteínas terapêuticas e enzimas são veiculadas em hidrogéis como carreadores de fármaco ou como dispositivos para tratamento de feridas e escaras na pele. Este trabalho teve como objetivo a síntese de uma membrana à base de PAAM favorável para veiculação de proteínas. As proteínas empregadas foram papaína e albumina de soro bovino (BSA) e as etapas do processo englobaram síntese da membrana, adição das proteínas no sistema, irradiação em condições específicas e caracterização da membrana. Ao utilizar temperaturas criogênicas na síntese e na irradiação das amostras, houve predomínio de reticulação da cadeia polimérica, fato que não ocorria em temperatura ambiente. As membranas foram obtidas com incorporação dos ativos na concentração de 0,2 a 1% (p/p), obtendo-se concentração de PAAM entre 4% a 10% (p/p), as quais receberam irradiação com raios gama provenientes de uma fonte 60Co, na dose de 25 kGy. Nas condições realizadas, as membranas não apresentaram citotoxicidade nem adesão celular, o perfil de liberação das proteínas foi adequado, a papaína manteve sua bioatividade preservada apesar do decaimento biológico e, segundo estudos de carga das moléculas, a membrana possui maior afinidade com a papaína, liberando-a mais lentamente. Desta forma, o método proposto e as membranas obtidas foram apropriados para a obtenção de um biomaterial. / The use of hydrogels for biomedical purposes has been extensively investigated. Polyacrylamide (PAAM) is widely used due to properties such as hydrophilicity and swelling degree. Pharmaceutical proteins correspond to highly active substances which may be applied for distinct purposes. This work concerns the development of radio-synthesized hydrogel for protein release using papain and bovine serum albumin (BSA) as model proteins. The polymer was solubilized (1% w/v) in water and lyophilized. The proteins were incorporated into the lyophilized polymer and the hydrogels were produced by simultaneous crosslinking and sterilization using gamma radiation at 25 kGy under frozen conditions. The produced systems were characterized in terms of swelling degree, gel fraction, crosslinking density, fluid handling capacity, determination pH at point of polymer zero charge and evaluated according to protein release, bioactivity, cytotoxicity and cell adhesion. The hydrogels developed presented different properties as a function of polymer concentration and the optimized results were found for the samples containing 4-10% polyacrylamide. Protein release was controlled by the electrostatic affinity of acrylic moieties of polymer and proteins. This selection was based on the release of the proteins during the experiment period (up to 50 hours), maintenance of enzyme activity and the nanostructure developed. The system was suitable for protein loading and release and according to the cytotoxic assay and cell adhesion it was also adequate for biomedical purposes and this method was able to generate a matrix to protein release.
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The influence of cell density and culture conditions within 3D hydrogel matrices on mesenchymal stem cells behavior

Lourenço, Ana Filipa Henriques Ferreira January 2010 (has links)
Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.. 2010
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Síntese, caracterização e aplicação de hidrogéis nanoestruturados contendo nanoargila para melhorar a germinação e qualidade de muda de hortaliça /

Yonezawa, Uilian Gabaldi January 2016 (has links)
Orientador: Fauze Ahmad Aouada / Resumo: Os hidrogéis são polímeros hidrorretentores reticulados, que são capazes de reter e absorver grande quantidade de água. A combinação de polissacarídeos e nanoargila na matriz polimérica otimiza o desenvolvimento de materiais biodegradáveis e nanoestruturados que podem ser utilizados na agricultura. Nesta dissertação foram preparados e caracterizados hidrogéis nanoestruturados biodegradáveis, afim de aplicá-lo como um acelerador no crescimento de mudas de hortaliça. Os hidrogéis foram preparados fixando as concentrações de acrilamida (AAm) em 6% m/v e carboximetilcelulose (CMC) em 1% m/v, e incorporando diferentes concentrações de nanoargila cloisita-Na+. Diferentes quantidades de hidrogéis foram incorporadas ao substrato e investigado a sua eficiência no cultivo de alface. Foram analisadas as propriedades hidrofílicas e cinéticas em água destilada e em soluções salinas. Os hidrogéis demonstraram excelentes resultados de intumescimento. A incorporação de nanoargila na matriz do polímero aumentou a velocidade de absorção de água (indicada pelo aumento da constante cinética k) quando intumescido em água destilada. A formação das redes poliméricas foi confirmada pela análise de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A difração do raios-x (DRX) e a espectroscopia de energia dispersiva de Raios-X (EDX) permitiu avaliar a conformação das plaquetas de nanoargila e os elementos químicos presente nos nanocompósitos, respectivamente. A microscopia eletrônica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hydrogels are water-retainer crosslinked polymers which are able to retain and absorb large quantities of water. The combination of polysaccharides and nanoclay in the polymeric matrix enhanced the development of nanostructured and biodegradable materials and it can be used in agriculture. In this work, nanostructured biodegradable hydrogels was prepared in order to improve germination and seedling quality of lettuce cultivation. The hydrogels were prepared by fixing the concentrations of acrylamide (AAm) in 6% w/v carboxymethylcellulose (CMC) in 1% w/v, containing different nanoclay Cloisite-Na+ concentrations. Different amounts of hydrogel were incorporated to the substrate and investigated their efficiency in lettuce cultivation. Hydrophilic and kinetic properties were investigated in distilled water and in saline solutions. The hydrogels showed excellent swelling degree results. Also, the incorporation of nanoclay in the polymer matrix increased the water absorption speed (indicated by an increase in kinetic constant k) when swollen in distilled water. The formation of polymer networks was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. The x-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy X-ray (EDX) corfimed the conformation of the nanoclay platelets and chemical elements present in the nanocomposite, respectively. The scanning electron microscopy (SEM) showed porous structures morphology with well-defined shapes, but with heterogeneity in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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