O óleo de copaíba é largamente utilizado na medicina popular da região amazônica, principalmente para tratar enfermidades relacionadas a inflamações. Estudos prévios demonstraram que o óleo extraído da espécie Copaifera multijuga Hayne tem uma promissora atividade anti-inflamatória, assim como seu componente majoritário, o β-cariofileno. Entretanto, o caráter untuoso deste óleo torna pouco aceitável sua aplicação direta na pele. Nosso grupo de pesquisa propôs a formulação de nanoemulsões contendo o óleo, uma vez que estes sistemas, além de hidrofílicos, possuem pequeno tamanho de gotícula e alta área de superfície, o que pode melhorar a penetração de substâncias através da pele. O único inconveniente destes é a sua baixa viscosidade, que pode ser contornado por sua incorporação em um hidrogel. No presente estudo, foi desenvolvida uma formulação de hidrogel contendo a nanoemulsão de óleo de copaíba (Copaifera multijuga Hayne) e avaliado seu perfil de permeação/retenção cutânea no modelo de pele de orelha suína. A viabilidade de incorporação da nanoemulsão em dois agentes geleificantes (Carbopol 980® e quitosana) foi testada. No período de sete dias, a formulação de quitosana, ao contrário da formulação de Carbopol 980® (CARB-NE) que permaneceu estável por 60 dias, apresentou visível instabilidade e aumento dos valores de tamanho de gotícula e índice de polidispersão. Devido a isto, a formulação CARB-NE foi escolhida para dar continuidade aos estudos de perfil reológico e de permeação/retenção cutânea. O perfil reológico de CARB-NE foi caracterizado como pseudoplástico, assim como o do hidrogel controle, o que indica que a nanoemulsão não interferiu na matriz polimérica do hidrogel. A formulação CARB-NE aumentou significativamente a penetração do componente β-cariofileno na derme comparada com a nanoemulsão não incorporada em hidrogel. Não houve um aumento da penetração na epiderme, e os valores não foram significativamente diferentes para as duas formulações. Portanto, o hidrogel de Carbopol 980® demonstrou ser o melhor agente geleificante para a nanoemulsão de copaíba, já que permaneceu estável durante o tempo testado e aumentou a penetração de β-cariofileno na pele, especialmente na derme, camada de interesse no tratamento da inflamação pela via tópica. / Copaiba oil is a natural product widely used in folk medicine of the Amazon region mostly to treat diseases related to inflammation. Previous studies have shown that the oil extracted from Copaifera multijuga Hayne has a promising anti-inflammatory activity, as well as its major component, β-caryophyllene. However, the unctuous nature of this oil makes it slightly acceptable to apply directly to the skin. Our research group has proposed the formulation of nanoemulsions containing copaiba oil, since these systems are hydrophilic, have a small droplet size and high surface area, which can improve the penetration of substances through the skin. The only disadvantage of these systems is their low viscosity that can be modified by incorporating it into a hydrogel. In the present study, we developed a hydrogel formulation containing the nanoemulsion of copaiba oil (Copaifera multijuga Hayne) and evaluated its skin permeation/retention profile in porcine ear skin model. The feasibility of incorporating the nanoemulsion into two gelling agents (Carbopol® 980 and chitosan) was assessed. Within seven days, chitosan formulation had increased values for droplet size and polydispersity index, in opposite to Carbopol® 980 formulation (CARB-NE), which continued stable for 60 days. Due to this, the formulation CARB-NE was chosen to continue studies of the rheological profile and skin permeation/retention profile. The rheological profile of CARB-NE was characterized as pseudoplastic, the same was observed for the control hydrogel, which indicates that the nanoemulsion had no effect on the hydrogel polymer matrix. The CARB-NE formulation significantly increased the penetration of β-caryophyllene in the dermis compared to the nanoemulsion not incorporated. There was no increase in the epidermis permeation, nor the values were significantly different for the two formulations. Therefore, the hydrogel Carbopol® 980 proved to be the best gelling agent for copaiba nanoemulsion since it remained stable over the tested time and increased β-caryophyllene penetration in the skin, especially in the dermis, the layer of interest in the treatment of topical inflammation.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shimojo_AndreaArrudaMartins_M.pdf: 3448066 bytes, checksum: 3fb61b807d37d04fb162230b89e8166b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram estudadas as reações de modificação química do ácido hialurônico (AH) com divinilsulfona (DVS) para preparação de géis reticulados e com carbodiimidas para preparação de fosfolipídios derivatizados. A modificação com DVS envolve os grupos hidroxílicos do AH, enquanto a modificação mediada por carbodiimida envolve os grupos carboxílicos do AH e o grupo amina do fosfolipídio. A extensão da reação de reticulação do AH com divinilsulfona (DVS) foi estudada em relação à razão mássica AH/DVS e concentração de NaOH na mistura reacional. O grau de modificação dos géis foi correlacionado com a reologia e a razão de intumescimento (RI). As reações de reticulação foram realizadas com AH de origem bacteriana de massa molar média da ordem de 105 Da. O gel plano preparado com concentrações de AH e NaCl de 3g/100g e em pH alcalino foi submetido a alto cisalhamento para produção de partículas. A reologia desses géis foi estudada em relação ao diâmetro médio das partículas e razão mássica gel/fluido. Um gel com propriedades reológicas semelhantes ao fluido sinovial foi preparado com partículas entre 75 e 100 µm e razão mássica gel/fluido (AH 1g/100g) de 75:25, o qual foi avaliado quanto à sua citotoxicidade em ensaios in vitro. Os resultados mostraram que a concentração de DVS é diretamente proporcional à dureza e à viscoelasticidade do gel, mas inversamente proporcional a RI. Os géis mostraram comportamento não Newtoniano pseudoplástico em toda a faixa de taxa de cisalhamento estudada. Nas medidas oscilatórias, foi observado comportamento característico de géis, com o módulo elástico maior que o viscoso (G'>G"), ambos independentes da frequência. Baseado nos parâmetros reológicos, os géis foram classificados em covalentes e fracos. A alcalinidade da mistura reacional foi inversamente proporcional à viscosidade do meio e à dureza do gel. O tamanho de partícula foi diretamente proporcional à dureza do gel e à viscosidade. O aumento da porcentagem da fase fluida (solução de AH 1% não reticulado) causou redução em G' e G" e nas forças de extrusão. O gel analisado in vitro não apresentou efeitos citotóxicos. O conjugado AH-fosfolipídio foi preparado através da ativação do AH com 1-ethyl-3-[3-dimethyl)aminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDCA) em pH 4,0 e adição do fosfolipídio 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DPPE) em pH 8,6. Os conjugados obtidos foram separados por ultrafiltração e caracterizados por cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear de próton, teor de fosfato e AH. A capacidade de incorporação do conjugado em bicamada lipídica foi avaliada através da preparação de lipossomas compostos de lecitina de ovo e DPPE, contendo 5, 10 e 15% do conjugado. Os resultados obtidos indicaram modificação do tamanho, polidispersidade e das propriedades de superfície dos lipossomas preparados com incorporação do conjugado AH DPPE. Esses resultados contribuem para o desenvolvimento de produtos à base de AH, para aplicações nas áreas médica, farmacêutica e de cosméticos / Abstract: In this work, it was studied the chemical modification of hyaluronic acid (HA) with divinyl sulfone (DVS) for the preparation of cross-linked hydrogels and with carbodiimides for the preparation of derivatized phospholipids. The modification with DVS involves the hydroxyl groups of HA, while the carbodiimidemediated modification involves the carboxylic groups of HA and the amino group of the phospholipid. The cross-linking reaction of HA with DVS has been studied regarding the HA/DVS mass ratio and NaOH concentration in the reaction mixture. The modification degree of the gels was correlated with their rheological properties and swelling ratios (SR). The crosslinking reactions were performed with bacterial hyaluronic acid of molecular weight around 105 Da. The hydrogels plans prepared with concentrations of HA and NaCl of 3g/100g and at alkaline pH were subjected to high shear to produce particles. The rheology of these hydrogels was studied in relation to the average particle size and gel/fluid mass ratio. A gel with rheological properties similar to synovial fluid was prepared with particles between 75 and 100 micrometres and gel/fluid mass ratio (HA 1g/100g) of 75:25. The cytotoxicity of this gel was evaluated through tests in vitro. The results showed that the DVS concentration was directly proportional to the hardness and viscoelasticity of the hydrogel, but it was inversely proportional to the SR. The hydrogels showed non-Newtonian pseudoplastic behavior in the range of shear rate studied. In the oscillatory measurements, the cross-linked HA hydrogels exhibited characteristic behavior of gels, with the elastic modulus higher than the viscous modulus (G' > G"), both frequency independent. Furthermore, based on the rheological parameters, the gels were classified as covalent and weak. The alkalinity of the reaction mixture was inversely proportional to the viscosity of the medium and to the hardness of the hydrogel. The particle size was directly proportional to the hardness and viscosity of the hydrogel. The increase in the percentage of fluid phase caused a reduction in G' and G" and the extrusion forces. The hydrogel analised in vitro showed no cytotoxic effects. The HA-phospholipid conjugate was prepared through the activation of HA with 1-ethyl-3-[3-dimethyl aminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDCA) at pH 4.0 and addition of the phospholipid 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DPPE) at pH 8.6. The conjugates were separated by ultrafiltration and characterized by thin layer chromatography, proton nuclear magnetic resonance, phosphate and HA content. The incorporation ability of the conjugate into the lipid bilayer was evaluated through the preparation of liposomes composed of egg lecithin and DPPE containing 5, 10 and 15% of the conjugate. The liposomes were characterized by size, polydispersity and zeta potential, and compared with the control (no conjugate). The results indicated modification of the size, polydispersity and surface properties of liposome-conjugates HA-DPPE. These results contribute to the development of HA-based products for applications in medical, pharmaceutical and cosmetic industries / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Carmen Verissima Ferreira, Silvia Mika Shishido / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_Daisy_M.pdf: 1450123 bytes, checksum: e8dc961f855a7ea88daa10bb8ee00685 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A riboflavina (RF) é uma vitamina hidrossolúvel pertencente ao complexo vitamínico B2 e precursora das coenzimas FMN e FAD. Além da função biológica como componente de coenzimas, a RF apresenta atividade antitumoral e fotossensibilizante. A proposta principal desse estudo se baseou na avaliação da fototoxicidade da RF, bem como na determinação de marcadores moleculares da inflamação, senescência e morte celular, ações deletérias normalmente desencadeadas pela radiação UVA. Os resultados obtidos indicam que a RF tem potencial aplicação na terapia fotodinâmica, levando se em conta os modelos celulares utilizados, fibroblastos (BALB/c 3T3) e queratinócitos humanos (HaCaT). As células BALB/c 3T3 tratadas com RF 6,0 mM e dose de 5 J/cm² de radiação UVA, apresentaram indução de apoptose principalmente pela via intrínseca. A indução de senescência foi evidenciada pelo aumento da p-caveolina e aumento da atividade da MMP-2 (principal protease responsável pela degradação de colágeno). De acordo com os níveis de NFkB e p- IKKa/b, a RF não alterou significativamente o processo de inflamação desencadeado pela radiação UVA. Nas células HaCaT, o tratamento com 5,0 mM de RF e dose de 5 J/cm² de radiação UVA levou a ativação da apoptose induzida tanto pela via extrínseca como pela intrínseca. O aumento nos níveis de p-caveolina, p21 e da atividade das MMPs-2 e -9 sugerem à indução de processo de senescência precoce também nos queratinócitos. Além disto, a diminuição da expressão do NF?B indica que o mesmo esteja se translocando para o núcleo e, portanto, regulando a resposta inflamatória. Outro aspecto avaliado foi a influência do copolímero F-127 na fototoxicidade da RF. A irradiação do hidrogel contendo F-127 e riboflavina manteve a propriedade fototóxica da mesma. Nossos dados sugerem que a RF apresenta potencial para uso em terapia fotodinâmica, uma vez que a mesma se mostrou fototóxica quando irradiada com doses subtóxicas de radiação UVA. / Abstract: Riboflavin (RF) is a water soluble vitamin which belongs to vitamin B2 complex, an essential precursor of FMN and FAD coenzymes. Besides being a component of coenzymes, RF displays antitumoral and photossensitizing activities. The main proposal of this study was to evaluate the RF phototoxicity, as well as to determine molecular markers of inflammation, senescence and cellular death, deleterious actions normally triggered by the UVA radiation. Taking into consideration both cell lines used as models, fibroblasts (BALB/c 3T3) and human keratinocytes (HaCaT), the results obtained indicate that RF has potential application in photodynamic therapy. BALB/c 3T3 cells treated with 6.0 µM RF associate with UVA radiation (5 J/cm²) showed apoptosis induction mainly via intrinsic pathway. An increase of p-caveolin and MMP-2 activity (major protease responsible for degradating collagen) evidenced senescence induction. According to NF?B and p-IKKa/ß levels, RF did not significantly change the process of inflammation triggered by UVA radiation, in fibroblast cells. In HaCaT cells 5.0 µM RF associated with UVA radiation (5 J/cm ²) was observed apoptosis induction thorough extrinsic and intrinsic pathways. Senescence process was also observed in keratinocytes as indicated by an increase of pcaveolin, p21 and MMPs-2 and -9 activities. Besides, the decrease of NF?B expression indicates that this transcription factor translocates into the nucleus and in turn, regulates inflammatory response. Other aspect evaluated in this work was the influence of the F-127 in the RF phototoxicity. The irradiation of hydrogel containing F-127 and RF remained RF phototoxicity property. Our findings suggest that RF displays potential for use in photodynamic therapy, once it was phototoxic when irradiated with subtoxic UVA dose / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

O objetivo principal desta tese foi desenvolver dispositivos microfluídicos do tipo língua eletrônica baseada em espectroscopia de impedância para análise de líquidos complexos. Dois tipos de língua eletrônica foram desenvolvidos. O primeiro com unidades sensoriais fabricadas com eletrodos interdigitados de ouro sobre vidro, selados com microcanal de PDMS, e recobertos com filmes automontados de polímeros condutores, materiais orgânicos e semicondutores. Essa língua eletrônica foi usada para diferenciar os sabores básicos, representados por soluções aquosas de NaCl (salgado), sacarose (doce), cafeína (amargo), HCl (azedo) e glutamato monosódico (umami), distinguir diferentes tipos de cafés, e detectar a presença de gliadina em soluções e alimentos. A distinção foi possível processando-se os dados de magnitude da capacitância com técnicas de projeção multidimensional IDMAP (Interactive Document Map) e análise de componentes principais (PCA). O segundo tipo de língua foi produzido com eletrodos interdigitados de carbono impressos sobre papel com canal hidrofílico e barreiras hidrofóbicas também impresso, modificado com hidrogel funcionalizado com ácido fenil-borônico (PBA) ou polilíquido iônico (PIL). Com dados de capacitância tratados com PCA e IDMAP, a língua foi usada para distinguir soluções dos açúcares glicose, frutose e sacarose, em diferentes concentrações, e diferentes marcas de suco de maçã. Nesta última língua, empregou-se a capacidade de intumescimento de hidrogéis contendo PBA na presença de açúcares, principalmente frutose, que também foi explorada na confecção de sensores com eletrodos de papel que puderam detectar concentrações baixas de glicose, próximas às encontrados no suor humano. Com a tecnologia de sensores em papel e microfluídica, podem-se conceber aplicações futuras, de baixo custo, em sensores na forma de emplastro para monitorar o nível de glicose no suor humano de maneira não invasiva e língua eletrônica para verificar a presença de glúten em alimentos. / The main aim of this thesis was to develop microfluidic devices of electronic tongue (e-tongue) type based on impedance spectroscopy to analyze complex liquids. Two types of e-tongue were developed. The first had sensing units fabricated with gold interdigitated electrodes onto glass with a microchannel sealed with PDMS and coated with layer-by-layer films of conducting polymers, organic and semiconductors. This e-tongue was used to distinguish the basic tastes, represented by aqueous solutions of NaCl (salty), sucrose (sweet), caffeine (bitter), HCl (sour) and monosodium glutamate (umami), to distinguish different types of coffees, and detect the presence of gliadin in solutions and food. The distinction was made possible by processing the capacitance data with the multidimensional projection techniques IDMAP (Interactive Document Map) and principal component analysis (PCA). The second type of e-tongue was produced with carbon interdigitated electrodes printed on paper with a hydrophilic channel with hydrophobic barriers, also printed, modified with functionalized hydrogel with phenylboronic acid (PBA) or poly(ionic liquid) (PIL). With capacitance data treated with PCA and IDMAP, the e-tongue was used to distinguish solutions at various concentrations of glucose, fructose and sucrose, in addition to different brands of apple juice. In this latter e-tongue, use was made of the ability of the hydrogel containing PBA to swell in the presence of sugars, mainly fructose, which was exploited in producing sensors with paper electrodes that could detect low concentrations of glucose, close to the values found in human sweat. With the technology of paper-based sensors and microfluidics, one may envisage future low cost applications, including patch sensors to monitor glucose in human sweat in a non-invasive manner and e-tongues to determine the presence of gluten in food.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-03-31T17:23:22Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thamiza Carla Costa dos Santos - 2016.pdf: 1439728 bytes, checksum: 19a51f9a39cdb7d376515edd24484335 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-03T12:02:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thamiza Carla Costa dos Santos - 2016.pdf: 1439728 bytes, checksum: 19a51f9a39cdb7d376515edd24484335 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T12:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thamiza Carla Costa dos Santos - 2016.pdf: 1439728 bytes, checksum: 19a51f9a39cdb7d376515edd24484335 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The healing is a complex and dynamic event aimed at the restoration of tissue integrity. However, some factors, such as diabetes, can harm this physiological event. Chitosan, a derivative of chitin, has been considered as a versatile and effective option for the treatment of wounds. This study aimed to evaluate and compare the effect of chitosan 2% gel and chitosan spray based on secondary intention healing of skin wounds in diabetic rats. 54 rats were used, divided randomly into three groups: control group (CG), chitosan 2% gel group (GG), and Chitosan spray group (GS) with 18 animals each. The rats in GC, GG, and GS had their wounds treated daily with saline solution 0.9%, chitosan 2% gel, and chitosan spray, respectively. The groups were divided into three subgroups (n = 6) according to the times of histological analysis of wound (third, seventh, and 14th day). The induction of diabetes in the rats took place by intraperitoneal application of alloxan (120 mg/kg). After confirming the state of diabetes, the animals were anesthetized and the wounds made with the aid of a punch 9.0mm in the dorsal region. Macroscopic and microscopic analyzes were performed. Macroscopic analysis showed that after 14 days, the chitosan 2% gel and chitosan spray gave a contraction rate of 100% and 99%, respectively. At the histological level, there was the anticipated recruitment of mononuclear cells, fibroblasia, and deposition of dense fibrovascular tissue and marked fibrosis in the wounds of GG and GS, emphasizing the ability of this biopolymer to optimize the healing of diabetics. It can therefore be a therapeutic option for the development of other formulations that provide wound repair in diabetic patients. / A cicatrização é um evento complexo e dinâmico que visa a restauração da integridade tecidual. No entanto, alguns fatores, como o diabetes, podem prejudicar este evento fisiológico. A quitosana, um derivado da quitina, tem sido cogitada como uma opção versátil e eficaz para o tratamento de feridas. O presente estudo teve como objetivo avaliar e comparar o efeito do gel de quitosana a 2% e spray à base de quitosana na cicatrização por segunda intenção de feridas cutâneas em ratas diabéticas. Foram utilizadas 54 ratas, divididas, aleatoriamente, em três grupos: grupo controle (GC) grupo gel de quitosana a 2% (GG) e grupo spray de quitosan (GS) com 18 animais, cada. As ratas dos grupos GC, GG e GS tiveram suas feridas tratadas diariamente com solução fisiológica 0,9%, gel de quitosana a 2% e spray à base de quitosana, respectivamente. Os grupos foram subdivididos em três subgrupos (n=6) conforme os tempos de análise histológica da ferida (terceiro, sétimo e 14º dia). A indução do diabetes mellitus, nas ratas, ocorreu por meio da aplicação intraperitoneal da aloxana (120mg/kg). Após a confirmação do estado de diabetes, os animais foram anestesiados e as feridas confeccionadas com auxílio de um punch de 9,0mm na região dorsal. Foram realizadas análises macroscópicas e microscópicas. As análises macroscópicas mostraram que ao 14º dia, o gel de quitosana 2% e o spray de quitosana proporcionaram uma taxa de contração de 100% e 99%, respectivamente. A nível histológico, observou-se o recrutamento antecipado de células mononucleares, fibroblasia e deposição de tecido fibrovascular denso acentuados e fibrose nas feridas dos GG e GS, enfatizando a capacidade deste biopolímero em otimizar a cicatrização de diabéticos. Podendo, portanto, ser uma opção terapêutica como também a base para o desenvolvimento de outras formulações que proporcionem a reparação de feridas em pacientes diabéticos.

O desenvolvimento de novos procedimentos e tecnologias tem proporcionado um grande avanço no tratamento de feridas e queimaduras, melhorando a qualidade de vida das vítimas e reduzindo as taxas de mortalidade de pessoas com queimaduras graves. Entretanto as complicações infecciosas continuam sendo um desafio e uma das principais causas de óbito de queimados. Por outro lado, em todo o mundo tem-se observado um crescente interesse no uso de hidrogéis para aplicação como curativos para queimaduras, ferimentos e úlceras de pele, tendo em vista que são capazes de absorver exsudatos, ajudam na cicatrização e proporcionam conforto ao paciente, uma vez que favorecem o alívio da dor. Além disso, os hidrogéis também podem ser aplicados como matrizes para sistemas de liberação controlada de princípios ativos e agentes antimicrobianos. O objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades mecânicas e físico-químicas de hidrogéis compostos por blendas formadas por Poli(N-vinil-2-pirrolidona)/ Polietilenoglicol/ ágar (PVP/PEG/ágar), Poli(N-vinil-2-pirrolidona)/ glicerol/ ágar (PVP/glicerol/ágar); Poli(álcool vinílico)/ kappa-carragena/ ágar (PVA/KC/ágar), reticuladas por radiação ionizante. Para a preparação das blendas, utilizou-se planejamento de misturas como ferramenta, oferecendo assim subsídios a futuros desenvolvimentos de novos hidrogéis, que possam ser usados como curativos e como matrizes poliméricas para liberação de ativos hidrofílicos e lipofílicos. Foram otimizadas três formulações e sintetizadas seis, três das quais hidrogéis nanocompósitos de prata. As nanopartículas de prata (NPAg) foram sintetizadas, in situ, por radiação gama, sem uso de catalisadores ou outro reagente para obtenção de curativo mais puro e com ação antimicrobiana. A caracterização físico-química dos hidrogéis foi obtida por análises de fração gel, intumescimento, ensaios de tração e perfuração, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis). Também foi avaliada a atividade antimicrobiana dos hidrogéis e realizado estudo de citotoxicidade in vitro. O planejamento de misturas apresentou modelos confiáveis para os resultados de fração gel e intumescimento, porém, para as propriedades mecânicas, os resultados devem ser vistos com cautela. O uso da radiação se mostrou eficaz para a síntese de NPAg in situ nas blendas estudadas. Os resultados sugerem que os hidrogéis sintetizados não liberaram NPAg, porém os hidrogéis de PVP apresentaram atividade bactericida para S. aureus e P. Aeruginosa, enquanto que o hidrogel de PVA apresentou atividade bactericida para P. aeruginosa e atividade bacteriostática para S. aureus, sendo essa atividade pelo contato direto. / The development of new procedures and technologies have provided a major advance in the treatment of wounds and burns improving the quality of life of victims and reducing mortality rates of people with severe burns. However, infectious complications remain a challenge and a major cause death to burn. Furthermore, in the whole world, an increasing interest in the use of hydrogels as dressings for burns, wounds and skin ulcers has been observed, considering that they are capable of absorbing exudates, aid in healing and provide confort to the patient, since they favor the pain relief. In addition, hydrogels can also be applied as matrices for controlled release systems of active and antimicrobial agents. The aim of this study was to investigate the mechanical and physicochemical properties of hydrogels composed of blends formed by poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)/ Polyethylene glycol/ agar (PVP/PEG/agar), poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)/ glycerol/agar (PVP/ glycerol/agar) and poly(vinyl alcohol)/ kappa-carrageenan/ agar (PVA/KC/agar), crosslinked by ionizing radiation. In blends preparation, design of mixtures was utilized as a tool, thus offering information for future developments of new hydrogels, which can be used as dressings and as polymer matrices for the release of lipophilic and hydrophilic actives. Three formulations were optimized, and six synthesized, being three of these silver nanocomposite hydrogels. The silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized, in situ, by gamma irradiation without using a catalyst or other reagent in order to obtain wound dressing with higher purity and antimicrobial activity. The physicochemical characterization of the hydrogels was obtained using assays of gel fraction, swelling, tensile and perforation, scanning electron microscopy (SEM), spectroscopy in the ultraviolet-visible (UV-vis) region. Antimicrobial activity of the hydrogels was evaluated, and cytotoxicity study in vitro also was performed. The mixture design offered reliable models for gel fraction and swelling, but for the mechanical properties the results must be seen with caution. The use of radiation has proven to be effective for synthesis of AgNPs in situ in the blends studied. The results suggest that hydrogels synthesized did not release AgNPs, but the PVP hydrogels showed bactericidal activity for S. aureus and P. aeruginosa, whereas the PVA hydrogel had bactericidal activity for P. Aeruginosa and bacteriostatic activity for S. aureus, being this activity by direct contact.

Orientador: Orlando Petrucci Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PedroPauloMartinsde_D.pdf: 3207291 bytes, checksum: 643cd7870725684beed7998d60351274 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Introdução: Reoperações representam cerca de 20% das cirurgias cardíacas, quase na totalidade com esternotomia, onde há a formação de aderências entre o coração, esterno e estruturas adjacentes. Lesões das câmaras cardíacas e grandes vasos pela serra esternal ou na dissecção dessas estruturas resultam em aumento da morbimortalidade e do sangramento perioperatório. Vários autores propuseram o uso de substitutos pericárdicos biológicos e sintéticos na tentativa de diminuir o risco de acidentes nas reoperações, porém sem resultados consistentes em longo prazo. A membrana de poli (álcool vinílico) - PVAl reticulado formam um hidrogel bastante estudado como biomaterial, com boa biocompatibilidade e características favoráveis ao seu emprego como substituto pericárdico. Objetivo: Caracterizar a membrana de PVAl quanto à capacidade de absorção de água, calcificação e citotoxidade e estudar o comportamento biológico da mesma como substituto pericárdico. Metodologia: Foram utilizadas amostras da membrana de PVAl reticulada por irradiação e realizados ensaios de citotoxicidade em culturas de células VERO, da capacidade de absorção de água e de calcificação após o implante in vivo. Ratos da Raça Wistar foram divididos em quatro grupos: Grupo controle - pericardiotomia. Grupo Talco - colocação de talco sobre o epicárdio. Grupo PVAl - colocada membrana de PVAl circundando o coração. Grupo PVAl + Talco - colocado talco sobre o epicárdio e a membrana de PVAl circundando o coração. Após oito semanas foi realizada análise macroscópica e histológica dos corações. Avaliação estatística foi realizada com análise de variância (ANOVA) e teste de Dunnett com significância p<0,05. Resultados: A membrana de PVAl não apresentou citotoxicidade, sua capacidade de absorção de água foi de 42,4 ± 0,89% e mostrou valor médio de 0,00422± 0,00256% de cálcio da massa total do material analisado. Na análise macroscópica observou-se maior aderência no grupo Talco. Na análise histológica o grupo PVAl + Talco apresentou maior espessura epicárdica. Os grupos T e PVAl + Talco apresentaram maior número de células inflamatórias. Conclusão: A membrana não é citotóxica, apresentou boa capacidade de hidratação, a absorção de cálcio foi desprezível, não induziu formação de aderências pericárdicas, não provocou aumento da espessura epicárdica e não induziu aumento de migração de células de resposta inflamatória para o epicárdio, mostrando-se interessante para a aplicação desejada. / Abstract: Background: Cardiac surgery reoperations represent around 20% of all surgical procedures. The main incision is sternotomy and after the first operation there are adherences joining the heart, sternum and neighboring structures. Cardiac chambers and great vessels lesions caused by sternal saw increase morbidity and mortality as well as perioperatory bleeding. Several authors had tried pericardial replacement with biological or synthetic materials in order to decrease risks at reoperations, however with no significant results on long term. Polyvinyl alcohol (PVAl) is a well-known hydrogel, with good biocompatibility and favorable properties as a pericardium replacement. Objective: Describe the biological PVAl behavior as a pericardial replacement. Methodology: PVAl samples were reticulated by radiation. Cytotoxicity direct and indirect tests with VERO cells were performed. We tested absorption water capability and in vivo calcification. Wistar rats were divided in four groups: Control - pericardium abrasion; Talc - talc insertion surrounding the heart; PVAl membrane - PVAl surrounding the heart; PVAl + talc - talc and PVAl membrane insertion surrounding the heart. All animals were kept for 8 weeks and euthanized for study. Macroscopic and microscopic analyses were performed. Statistical analyses were performed with ANOVA and Dunnett post test. Results: The PVAl membrane showed no cytotoxicity. The water absorption capability was 42,4 ± 0,89%. The calcification test showed only 0.00422± 0.00256% of calcium in the total mass of analyzed material. Macroscopic analysis showed higher adherences in the talc group. Histological analysis showed higher epicardium thickness in the PVAl + talc group, higher inflammatory cells in the talcum and PVAl + talc groups. Conclusion: The PVAl membrane hasn't cytotoxicity. It has good water absorption capability and calcification was insubstantial. The membrane showed neither adherences formation nor inflammatory response ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Doutorado / Pesquisa Experimental / Doutor em Cirurgia

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_GriniaMichelle_D.pdf: 10640071 bytes, checksum: 8b97ea00f684c6df573ea7e1ab6cc530 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Hidrogéis e filmes de fibroína de seda foram preparados e caracterizados com o objetivo de avaliar sua potencial aplicação no campo de biomateriais. Hidrogéis foram obtidos durante a etapa de diálise da solução de fibroína de seda e suas propriedades físicas, químicas, citotoxicidade e potencial de calcificação in vitro foram determinados. Esses materiais apresentaram estrutura tridimensional porosa com resistência mecânica à compressão relativamente alta e grande potencial de calcificar in vitro, sendo possíveis candidatos à aplicação na área de regeneração óssea. Filmes de fibroína de seda com quitosana foram preparados utilizando-se a técnica "Layer-by-Layer". Com esta técnica, foi possível depositar filmes anisotrópicos, com fibras alinhadas na superfície de substratos de silício. Como os biopolímeros em estudo são conhecidamente biocompatíveis, o alinhamento de fibras na superfície do substrato poderia ser explorado como um meio de guiar a adesão e proliferação celular ou ainda agregar resistência mecânica a outros filmes poliméricos. Filmes de fibroína de seda foram também empregados para recobrir pericárdio bovino utilizado na fabricação de válvulas cardíacas. Amostras recobertas com fibroína de seda foram avaliadas quanto à sua propensão à calcificação in vitro e os filmes foram testados quanto a sua citotoxicidade e potencial de adesão e crescimento de células endoteliais. Os resultados indicaram que filmes de fibroína de seda não apresentam citotoxicidade, são compatíveis com células endoteliais e não induzem a calcificação do pericárdio bovino recoberto durante os testes in vitro. Assim, o recobrimento com fibroína de seda pode ser uma alternativa de tratamento do pericárdio bovino para funcionalização da sua superfície. Dos resultados apresentados, concluiu-se que tanto hidrogéis como filmes derivados de fibroína de seda podem ser aplicados no campo de biomateriais, sejam como matrizes para reconstituição óssea, ou filmes para recobrimento e funcionalização da superfície de materiais. / Abstract: Silk fibroin hydrogels and films were prepared and characterized in order to investigate their potential application in the biomaterials field. The hydrogels were obtained during the dialysis step and their physical and chemical characteristics, cell toxicity and compatibility and potential to calcify in vitro were investigated. Those materials presented a porous tridimensional structure, mechanical strength and ability to deposit calcium phosphate crystals during in vitro calcification tests; therefore, silk fibroin hydrogels can probably be used in the bone regeneration field. Silk fibroin films were obtained by using the Layer-by-Layer technique. Bidirectional alignment of silk fibroin fibers was designed by adjusting the substrate position during the dipping process. A potential application to films with alignment of fibers is to guide cell adhesion and proliferation, since the biopolymers used to build the films are known as biocompatible materials. Silk fibroin films were also used to coat bovine pericardium used to fabricate cardiac valves. The coated samples were characterized by in vitro calcification tests and biocompatibility of silk fibroin films was evaluated by citotoxicity tests and their ability to adhere and grow of endothelial cells. The results showed that silk fibroin films are biocompatible and do not induce calcification during in vitro calcification tests, being suitable to coatand functionalize bovine pericardium surface. From the presented results, it can be concluded that silk fibroin hydrogels and films are suitable materials to be explored in the biomaterials field, for bone regeneration or biomaterials surface coating. / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Mary Ann Foglio, João Ernesto de Carvalho, Rodney Alexandre Ferreira Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Servat-Medina_Leila_D.pdf: 4805835 bytes, checksum: b2b1fd8454db3c90fb0128ee69d626bf (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A espécie Arrabidaea chica, conhecida como crajiru, faz parte da relação nacional de plantas medicinais de interesse ao SUS. Estudos desenvolvidos no CPQBA-UNICAMP comprovaram que o extrato bruto de A. chica possui ação cicatrizante, antiulcerogênica e antioxidante. Este trabalho teve como objetivo delinear e avaliar sistemas farmacêuticos contendo o extrato padronizado de A. chica, para o tratamento de lesões de pele e mucosa. Foram obtidas nanopartículas de quitosana pelo método de reticulação. Dentre os parâmetros avaliados estipulou-se como melhores condições para produção de nanopartículas o emprego do tripolifosfato como reticulante nas proporções de 1:5 (massa) e 1:10 (volume) em relação a quitosana. Para as aplicações tópicas, as nanopartículas de A. chica foram veiculadas em esponjas, filmes absorvíveis de álcool polivinílico ou hidrogéis de ácido hialurônico. Estudos in vitro utilizando fibroblastos humanos demonstraram a atividade das nanopartículas de A. chica na proliferação e migração celular. Estudos in vivo empregando ratos e hamsters forneceram parâmetros para padronização de modelos de mucosite gastrointestinal e oral, respectivamente. A atividade das nanopartículas em úlceras de mucosa foi evidenciada nos modelos de úlcera gástrica induzidas por etanol ou indometacina, com redução das lesões ulcerativas de 76% e 58%, respectivamente, quando comparadas ao grupo controle negativo. O efeito cicatrizante de filmes absorvíveis ou hidrogéis incorporados com as nanopartículas de A. chica foram avaliados em modelo de úlcera dérmica em ratos. A contração da área da ferida chegou a 79% nos animais tratados com os filmes carregados com 0,5 mg de nanopartículas e 85% de contração nos animais que receberam hidrogéis contendo 1,5 mg de nanopartículas. Os resultados demonstraram que a produção de nanopartículas de A. chica e dos sistemas de transporte foi viável, caracterizando-se como uma alternativa válida para a veiculação do extrato de A. chica, além de propiciar a redução da dose necessária para a atividade / Abstract: Arrabidaea chica, known as crajiru, is part of the national Unified Health System from Brazil (SUS) list of medicinal plants of interest. Studies conducted at CPQBA- UNICAMP showed that the species demonstrated wound healing, antiulcerogenic and antioxidant properties. This study aimed the evaluation of pharmaceutical systems employing standardized extract for treatment of skin and mucosal wounds. Chitosan nanoparticles were obtained using the crosslink method. The protocol that showed best conditions to produce nanoparticles, among those tested, used tripolyphosphate as a cross-linker, in 1:5 (mass) and 1:10 (volume) proportions compared to chitosan. For topical applications, A. chica nanoparticles were incorporated into sponges, polyvinyl alcohol absorbable films or hyaluronic acid hydrogels. In vitro studies with human fibroblasts showed the activity of A. chica nanoparticles in cell proliferation and migration. In vivo studies with rats and hamsters provided the standardization parameters for gastrointestinal and mucositis models respectively. A chica nanoparticles demonstrated inhibition of mucosal ulcerations of gastric ulcer induced by ethanol or indomethacin models, improving ulcerative wound healing by 76% and by 58% respectively, in comparison to negative control groups. Those same samples incorporated into absorbable films or hydrogels were evaluated on wound healing activity using a rat dermal ulcer model. Animals treated with loaded films with 0.5 mg of nanoparticles achieved 79% in wound area contraction, whereas animals receiving hydrogels containing 1.5 mg of nanoparticles achieved 85%. These results showed that the production of A. chica nanoparticles and transport systems were practicable, demonstrating to be a valid alternative for incorporation of A. chica extracts, allowing decrease of the required dose to achieve the desired effect / Doutorado / Farmacologia, Anestesiologia e Terapeutica / Doutora em Odontologia

Orientadores: William Dias Belangero, Vanessa Petrilli Bavaresco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T13:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_NilzaAlzira_M.pdf: 2999795 bytes, checksum: 62c4ef5808533e1bb33930f97cede278 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Hidrogel de álcool de polivinil (PVA) foi utilizado como potencial reparador de defeitos osteocondrais da cartilagem articular. A citotoxicidade in vitro foi avaliada com células Vero e células-tronco mesenquimais da medula óssea de ratos Wistar-Kyoto. Para análise in vivo, os implantes foram colocados em defeitos produzidos nos joelhos de ratos Wistar. Após tempos de seguimento de 0, 3, 6, 12 e 24 semanas, as amostras foram analisadas por microscopia óptica convencional, ensaio mecânico de fluência à indentação, espectrometria de fluorescência raio X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados in vitro motraram que o hidrogel de PVA não afetou a atividade metabólica de ambas as células estudadas, nem tampouco a diferenciação osteogênica das células mesenquimais. Atividade da enzima fosfatase alcalina e formação de matriz mineralizada foram identificadas. O PVA implantado não apresentou sinais de desgastes ou qualquer mudança de aspecto quando comparado com o dia do implante. A interface do implante/tecido mostrou a formação e manutenção de tecido conjuntivo denso e osso recém-formado em todos os grupos estudados. Foi observado um aumento no módulo de fluência e concentração de cálcio e fósforo no PVA longo do tempo. O desempenho do higrogel de PVA irradiados e acetalizadas foi considerado satisfatório para a aplicação proposta / Abstract: Irradiated and acetalized polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel was investigated as a potential material for osteochondral defect repair in articular cartilage. The in vitro cytotoxicity of the material was evaluated with Vero cells and mesenchymal stem cells from bone marrow of Wistar-Kyoto rats. For in vivo analyses, plugs of the material were implanted into defects produced in the knees of male Wistar rats-WH. After follow-up times of 0, 3, 6, 12 and 24 weeks, the samples were analyzed by conventional optical and scanning electron microscopy, X-ray fluorescence spectrometry and submitted to mechanical testing of creep indentation. The in vitro results suggest that the PVA hydrogel did not affect the viability and morphology of any of the cell types studied. The hydrogel affected neither the metabolic activity of both studied cells nor the osteogenic differentiation of the mesenchymal cells. Activity of alkaline phosphatase and mineralized organic matrix formation could be identified. The implanted plugs showed no sign of wear or aspect change. The interface plug/tissue exhibited dense connective tissue and newly formed bone in all groups. It was observed an increase in the creep modulus and in the concentration of calcium and phosphorus in the PVA over time. The performance of the irradiated and acetalized PVA was considered satisfactory for the proposed application / Mestrado / Fisiopatologia Cirúrgica / Mestre em Ciências