A imobilização produz efeito deletério sobre a musculatura estriada. A avaliação das propriedades mecânicas do músculo esquelético é um parâmetro de mensuração para elucidar se o exercício físico pode constituir importante forma de prevenção ou reversão dos défices decorrentes da imobilização. Seis grupos (GC1, GI, GC2, GIL, GIE, GE), com dez animais cada, foram utilizados com o objetivo de avaliar a interferência do exercício físico por esteira em algumas propriedades mecânicas de modelos animais sujeitos previamente à imobilização do membro posterior. Os animais dos grupos GI, GIL e GIE foram submetidos a vinte e um dias de imobilização gessada do membro posterior direito. Os animais dos grupos GIE e GE foram submetidos a protocolo de treino em esteira por vinte e um dias. Os grupos GC1 e GC2 serviram como controle. Após alcançarem à idade ideal, os animais sofreram eutanásia e os gastrocnêmios das patas direitas foram submetidos a ensaios de tração para análise da carga máxima suportada, deformação na carga máxima e tensão. Os resultados obtidos mostraram que a imobilização exerce papel deletério sobre as propriedades mecânicas do músculo esquelético, a tensão não apresenta necessariamente correlação com a carga máxima e que o protocolo de exercícios adotado neste estudo não foi capaz de restaurar todas as propriedades mecânicas, principalmente a carga máxima. / Immobilization has a deleterious effect on skeletal muscles. The evaluation of the mechanical properties of the skeletal muscle is a parameter used to elucidate if physical activity may prevent or revert the deficits caused by immobilization. Six groups (GC1, GI, GC2, GIL, GIE, GE), with ten animals each, were used to assess the interference of treadmill running on mechanical properties of animal models submitted to plaster cast immobilization of the right hind limb. The animals in groups GI, GIL and GE were submitted to twenty-one days of right hind limb immobilization. Animals in groups GIE and GE were submitted to a treadmill running protocol for twenty-one days. The groups GC1 and GC2 served as controls. The animals underwent euthanasia after reaching the age limit and the gastrocnemius of the right hind limb was submitted to a traction test to analyze the ultimate load, ultimate load deformation and tension. The results showed that immobilization caused a deleterious effect on the muscle\'s mechanical properties and the tension is not necessarily correlated with maximum load. Furthermore the running protocol as used in this study was not able to restore all the normal muscle mechanical properties, mainly the maximum load.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema microfluídico, contendo, como componente principal, um reator enzimático constituído de um microcanal fabricado em substrato de poli(metacrilato de metila) e um sistema amperométrico como detector. Para a construção de microcanais foi utilizando equipamento de usinagem a laser de CO2 para escavar os microcanais, que a seguir foram selados termicamente. A superfície interna desse microcanal foi submetida à modificação química com poli(etilenoimina), que se mostrou eficiente para posterior imobilização da enzima glicose oxidase, utilizando glutaraldeído como agente de ligação covalente cruzada, gerando assim um microrreator para determinação amperométrica de glicose. O peróxido de hidrogênio gerado na reação enzimática foi detectado em uma célula eletroquímica em fluxo, localizada externamente ao reator, com eletrodo de platina como eletrodo de trabalho. Uma bomba peristáltica programável foi empregada para promover a injeção de amostra, utilizando tubulação de pequeno diâmetro (0,3 mm), permitindo alcançar reprodutibilidade para a injeção de pequenos volumes, tipicamente da ordem de 5 microlitros de solução. O sistema proposto foi utilizado para a determinação amperométrica diferencial de glicose presente em amostras de refrigerantes, apresentando boa repetibilidade (DPR = 1,72%, n = 50), limite de detecção apreciável (1,40 x10-6 mol L-1), elevada frequência de amostragem (345 amostras h-1) e relativa estabilidade a longo prazo (420 determinações em mais de 20 dias com perda de atividade menor que 50%). As análises realizadas com o sistema proposto neste estudo levaram a resultados concordantes com os obtidos pelo método espectrofotométrico clássico, utilizado para análise de glicose em fluídos biológicos. / This work describes the development of a microfluidic system having as a main component an enzymatic reactor constituted by a microchannel assembled in poly(methyl methacrylate) substrate, connected to an amperometric detector. To manufacture the microchannels, a CO2 laser ablation machine was utilized to engrave the channels, which in sequence were thermally sealed. The internal surfaces of the microchannels were chemically modified with poly(ethyleneimine) which showed good effectiveness for the immobilization of glucose oxidase enzymes using glutaraldehyde as crosslinking agent, producing in this way a microreactor effective for the amperometric detection of glucose. The hydrogen peroxide generated in the enzymatic reaction was detected in the electrochemical flow cell, localized outside of the reactor, using platinum as the working electrode. A programmable peristaltic pump was utilized to inject the samples, utilizing tubes with small diameter (0.3 mm), allowing attain reproducibility even for injections of small volumes, in the order of 5 microliters of solution. The proposed system was applied for differential amperometric determination of glucose content in soft drinks, showing good repeatability (DPR = 1.72%, n = 50) low detection limit (1,40 x10-6 mol L-1), high sample frequency (345 samples h-1) and relatively good stability for long term (420 determinations along more than 20 days, with a decrease of activity lower than 50%). The analysis performed with the system proposed in this study lead to results which agree with those obtained by the classical spectrophotometric method, utilized to analyze glucose in biological fluids.

No tecido muscular esquelético, a interface entre o sarcolema e a matriz extracelular é constituída por proteínas especializadas responsáveis pela transmissão de força transversal e longitudinal à miofibra. As adaptações do músculo esquelético às forças fisiológicas e patológicas, como a imobilização segmentar e exercícios de reabilitação, podem contribuir para a percepção celular dos sinais mecânicos e, consequentemente, induzir modificações na flexibilidade e na força muscular. Este estudo investigou as respostas teciduais do músculo sóleo de ratas submetido ao estresse longitudinal induzido pela associação do treinamento do tipo alongamento passivo com a livre movimentação pós-imobilização dos membros posteriores direitos. O membro posterior direito das ratas foi imobilizado por 10 dias em flexão plantar, a fim de manter o músculo sóleo em posição de encurtamento. Após a imobilização, os animais passaram por um período de alongamento passivo manual intermitente. Antes da imobilização e durante o período de alongamento e de livre movimentação, foi realizada análise funcional da marcha dos animais. Noventa e seis ratas Wistar adultas foram divididas em 8 grupos: Imobilizado (I); Imobilizado e alongado por 1 dia (IAL(1)); Imobilizado e alongado por 3 dias (IAL(3)); Imobilizado e alongado por 10 dias (IAL(10)); Imobilizado e livre por 1 dia (IL(1)); Imobilizado e livre por 3 dias (IL(3)); Imobilizado e livre por 10 dias (IL(10)); Controle do Imobilizado (C(Imob)). Após os procedimentos experimentais, o músculo sóleo foi removido e congelado, para o processamento de reação de coloração Hematoxilina-Eosina; imunoistoquímica para fibronectina, colágenos tipos I e III; imunofluorescência de laminina, distrofina e macrófagos; western blot de laminina e distrofina. Análises qualitativa e quantitativa em Microscópio de Luz e sistema de análise de imagens foram realizadas. As variáveis foram avaliadas inter- e intra-grupos pelo Modelo de Regressão Linear com Efeitos Mistos. Após a imobilização, os animais apresentaram perda de peso corporal e alterações no tamanho e formato das fibras. Ainda, a hipocinesia modificou as variáveis funcionais da marcha, reduziu a amplitude de movimento (ADM) de dorsiflexão, aumentou a relação fibras com fibronectina intracelular/número total de fibras (rFFI/NTF), a expressão de distrofina, de laminina e dos colágenos tipos I e III. Após três dias de remobilização, as alterações morfológicas estavam exacerbadas: intensa celularidade, núcleos centralizados, corpos de inclusão, necrose. Estes achados foram mais intensos no IAL(3). Os grupos IAL(3) e IL(3) também apresentaram comprometimento funcional, restrição de ADM, aumento da rFFI/NTF e da expressão do colágeno tipo III. Outros achados observados nestes grupos foram aumento da quantidade de macrófagos no tecido e de distrofina. As anormalidades relativas aos parâmetros da marcha e as alterações morfológicas geradas pela imobilização mostraram melhora no grupo IAL(10). A remobilização associada ao alongamento durante dez dias mostrou significativa efetividade na reversão das anormalidades musculoesqueléticas induzidas pelo desuso, especialmente nas variáveis funcionais. / The interface between sarcolemma and extracellular matrix in skeletal muscle tissue is constituted by specialized proteins that are responsible for the transversal and longitudinal forces transmission to the myofiber. Skeletal muscle adaptations to physiological and pathological forces, such as segmental immobilization and rehabilitation exercises, may contribute to cellular perception of mechanical signals and consequently induce alterations related to flexibility and muscular force. This study investigated the tissue responses of the soleus muscle in female rats caused by longitudinal stress induced by the association of passive stretching training with the free movement after immobilization of the right hind limb. The right hind limbs of female rats were immobilized during 10 days in a plantar flexion in order to keep the soleus muscle in a shortened position. After the immobilization, the animals were submitted to intermittent passive manual stretching. The animals gait was functionally analyzed before immobilization and during the period of stretching or free movement. Ninety-six adult female Wistar rats were divided into 8 groups: Immobilized (I); Immobilized and stretched for 1 day (IS(1)); Immobilized and stretched for 3 days (IS(3)); Immobilized and stretched for 10 days (IS(10)); Immobilized and free for 1 day (IF(1)); Immobilized and free for 3 days (IF(3)); Immobilized and free for 10 days (IF(10)); Immobilized control (C(Immob)). After the experimental period, the soleus muscle was removed, frozen and further processed by Hematoxylin-eosin stain; immunohistochemistry reactions for fibronectin, types I and III collagen; imunofluorescence of laminin, dystrophin and macrophages; western blot of dystrophin and laminin. Qualitative and quantitative results were obtained using a Light Microscope and a system of image analysis. The between- and within-group data were analyzed using Mixed-Effects Linear Models. After the immobilization, the animals presented loss of body weight and alterations in size and shape of the fibers. Furthermore, the hypokinesia changed the functional variables of gait, reduced the dorsiflexion range of motion (ROM), increased the intracellular fibronectin/total number of fibers ratio (FIF/TNFr), the expression of dystrophin, of laminin and of the types I and III collagen. After three days of remobilization, the morphological changes were exacerbated: intense cellularity, nuclear centralization, inclusion bodies and necrosis. These findings showed increased in the IS(3). The groups IS(3) and IF(3) also showed functional impairment, ROM restriction, increased FIF/TNFr and immunoreactivity of the type III collagen. Others findings observed in these groups were increase of the amount of macrophages in the tissue and of dystrophin. The abnormalities related to gait parameters and the morphological changes induced by immobilization were improved in the IS(10) group. The remobilization using stretching for ten days showed significant effectiveness and reverted the skeletal muscle abnormalities induced by disuse, especially concerning the functional variables.

Avaliou-se a tipificação das fibras musculares e determinou-se parâmetros morfoquantitativos dos efeitos da imobilização por 2 e 4 semanas. Após o período experimental, os músculos (mm.) foram corados por HE e Picro-sírius. Para a tipificação das fibras, utilizou-se as reações da ATPase e NADH-tr; a análise ultraestrutural procedeu-se com microscopia eletrônica de transmissão. Nos resultados, alguns mm. imobilizados (Im) exibiram núcleos centralizados e fibras tipo IIB com formas elusivas. O perimísio destes mm. se espessou, sendo constituído por fibras colágenas tipo III. Os fusos musculares apresentaram espessamento da cápsula. Houve alterações nas linhas Z e modificação de outras ultraestruturas como as mitocôndrias. A área de secção transversa dos mm. Im por 4 semanas foi menor. As fibras do tipo IIB reduziram a área de perfil e aumentaram a densidade, além disso, se ampliou a porcentagem das fibras do tipo IIA. Portanto, a imobilização promoveu alterações nos fusos e esqueleto fibroso muscular, assim como transformou fibras do tipo IIB em IIA. / The effects of muscle immobilization for 2 and 4 weeks were studied by determining morphoquantitative parameters and muscle fiber-typing. After the trial period the muscles (mm.) were subject to HE and Picrosirius stain. The reactions of ATPase and NADH-tr were used for muscles fiber-typing. The ultrastructural analyses were made by transmission electron microscopy. The results showed changes in some of immobilized (Im) mm., it exhibited centralized nuclei cells and type IIB fibers took indefinite forms. The perimisium of Im mm. thicker up, and consisted of type III collagen fibers. Also the muscle spindles capsule thickened. Changes in the Z lines and other ultrastructures such as mitochondria were noticed. The cross-section area of Im mm. for 4 weeks was lower. The type IIB fibers reduced the profile area and density increased. Also the percentage of type IIA fibers expanded. Therefore the immobilization promoted changes in muscle spindles, fibrous skeleton morphology and provide an interconversion of muscle fibers type IIB into IIA.

A imobilização de membros e/ou articulações é prática utilizada na clínica no tratamento de diversas patologias, podendo variar em sua extensão e duração. Acometimentos ortopédicos comuns, como fraturas e lesões músculo-tendíneas, podem exigir como tratamento de dias a semanas de imobilização do segmento afetado. Além dos efeitos clínicos almejados, a imobilização desencadeia alterações negativas que afetam localmente o sistema musculoesquelético, mas que também trazem consequências para o sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico. Tais consequências negativas implicam em perdas funcionais, que podem levar à dependência parcial ou completa para a realização de atividades da vida diária, como a higiene, a alimentação e a locomoção, com enormes custos individuais, familiares e sociais. É necessário, portanto, esclarecer a natureza de tais efeitos negativos e, em especial identificar o quão cedo se apresentam as alterações comportamentais e fisiológicas decorrentes do imobilismo, assim como quantificá-las e determinar a efetividade de estratégias de interferência neste processo. Neste trabalho, investigamos os efeitos de 24 horas de imobilização sobre diferentes tarefas motoras, como apertar botões, realizar a oposição do polegar em sequências variadas e fazer o alcance de alvos com o membro superior. Investigamos também, para a tarefa de oposição do polegar, o potencial terapêutico do treino motor imaginário durante o período de imobilização. Em nossos resultados, não encontramos efeitos estatísticamente significativos da imobilização sobre o comportamento motor nas tarefas pesquisadas. Adicionalmente, o treino motor imaginário na tarefa de oposição do polegar levou a uma piora no desempenho na tarefa de alcance. Esses resultados são relevantes no sentido de ressaltar que a imobilização, um recurso terapêutico importante, apresenta efeitos colaterais, mas esses não se instalam tão rapidamente quanto inicialmente hipotetizamos. É provável, ainda, que a imobilização atue de forma distinta sobre diferentes habilidades motoras, sendo umas prejudicadas com maior intensidade e precocidade do que outras. Entre as habilidades motoras afetadas pela imobilização, pode ser que encontremos, inclusive, a habilidade de imaginar cinestesicamente movimentos. O presente estudo investigou um tipo específico de treino motor imaginário, em voluntários saudáveis, submetidos a um período extremamente curto de imobilização. Possivelmente, os resultados de outros tipos de treino (variando, por exemplo, a intensidade do treino, a forma de admnistração e até mesmo a tarefa) podem ser diferentes. As sutilezas envolvidas na execução do treino motor imaginário provavelmente são a raiz da variabilidade nos resultados obtidos nos diversos experimentos da literatura. Os usos do treino motor imaginário devem, portanto, continuar a ser submetidos à experimentação, para que sua prescrição seja criteriosa e beneficie satisfatoriamente a função motora após a imobilização / The immobilization of body segments is frequently used for the treatment of orthopaedic injuries, such as fractures and soft tissue lesions. Immobilization may be as long as days or weeks, leading to several undesired side effects. The negative effects due to immobilization are felt not only in the immobilized limb, but also in the central nervous system. They lead to several functional impairments, compromising the independency of the patients in fulfilling their daily activities. Therefore, its necessary to determine the nature of such negative effects, and, specially, determine how early the functional and physiological impairments present themselves, as much as to quantify them and stabilish strategies for interference on them. In the present work, we investigated the effects of a 24-hour period of immobilization of the upper limb over several motor tasks, such as pressing buttons, oppose the thumb to the other fingers in several sequences and reaching targets. We also addressed the issue of the potential benefits of delivering a motor imagery training session, specific to the thumb opposition, during the immobilization period. Our results showed no significant effect of immobilization over the motor behavior in the evaluated tasks. Aditionally, the motor imagery training in opposing the thumb lead to an impairment on the reaching task. These results are relevant to reassure that immobilization is a safe therapeutic tool, for its side effects do not present themselves as early as hypothesized by us. Its possible, yet, that immobilization has distinct effects over different motor habilities and, in doing so, that some of the motor skills are more affected than others. It is possible that, between the motor skills affected by immobilization, we found the motor imagery hability. The present study investigated specific schedule of motor imagery training, in healthy volunteers, submited to a very short immobilization period. Its possible that other training schedules (varying the intensity, the way of administering it e even the task) might have other results then ours. The subtleties involved in motor imagery training may be the cause for the great amount of variance found in literature about it. The uses of motor imagery should be submitted to experimentation. In this way, it might be prescribed with criteria and benefit the restoration of motor function

A manipulação de materiais em escala nanométrica representa uma das fronteiras em nanociência e nanotecnologia, devido à possibilidade de controle de propriedades específicas do material. No caso de materiais biológicos, em particular, a manipulação e imobilização na forma de filmes ou camadas ultrafinas é crucial para seu emprego em dispositivos biotecnológicos. Neste trabalho, objetivou-se o estudo de detecção de diferentes hormônios tireoidianos (HTs) e análogos a partir da imobilização da região LBD do receptor de hormônio tireoidiano humano TRTRβ1 em um eletrodo interdigitado, para o desenvolvimento de um biossensor capacitivo. Este sistema consiste em um arranjo estrutural na forma de filme fino capaz de distinguir a interação específica receptor-ligante de outras interações possivelmente interferentes, visando a quantificação dos níveis de HTs. Para isto, a técnica de SAMs (Self-Assembled Monolayers) foi empregada, por permitir um alto controle da espessura e ordenamento molecular dos filmes, assim como a preservação das atividades das biomoléculas. Análises espectroscópicas e morfológicas foram realizadas para o estudo de adsorção das biomoléculas no filme. As interações específicas receptor-ligante foram avaliadas por meio de respostas elétricas (impedância) do biossensor contendo o TRβ1-LBD imobilizado em um filme orgânico ultrafino, e também por SPR (Surface Plasmon Resonance). Os resultados mostraram a capacidade dos eletrodos contendo TRTRβ1-LBD de detectar e diferenciar entre diferentes HTs em concentrações da ordem de nanomolar, compatível com níveis fisiológicos, evidenciando o grande potencial de aplicação para este sistema no diagnóstico e tratamento de disfunções tireoidianas. / Manipulation of materials at the nanoscale represents one of the frontiers in nanoscience and nanotechnology, mainly due to the possibility of specific controlling, improved properties, not observed if conventional bulk processing is applied. For biomolecules, in particular, processing via immobilization in the form of nanostructured films has allowed their use in biotechnological applications and devices. In this master dissertation, we aimed at investigating the immobilization of the LBD domain of human thyroid hormone receptor TRTRβ1 on interdigitated electrodes, to be used as capacitive biosensors for thyroid hormones (THs) and analogues detection. The nuclear receptors were immobilized via SAMs (Self-Assembled Monolayers), since this technique allows a high control of molecular order and thickness of the films, as well as the preservation of biological activities. Spectroscopic and morphological analyses were performed to investigate the adsorption of biomolecules on the nanostructured film. The interactions between receptor - ligand were also evaluated by means of electrical response (impedance) and SPR (Surface Plasmon Resonance). The bioelectrodes containing immobilized TRTRβ1 were capable of detecting and distinguishing among different HTs, including T3, T4, TRIAC and GC-1 at concentrations down to nanomolar, compatible with physiological levels. The latter results point to the possibility of applications of the bioelectrodes in the diagnosis and treatment of thyroid dysfunctions.

As enzimas, acetilcolinesterase (AChE) e ?-secretase1 (BACE1), são alvos validados para o tratamento da Doença de Alzheimer (DA) uma vez que atuam no sistema nervoso central contribuindo para o avanço da doença. Neste contexto, o interesse por inibidores destas enzimas e a busca por ensaios enzimáticos seletivos e eficazes tem importância crucial. Neste trabalho é descrito o desenvolvimento de metodologias on-line, em capilares de sílica fundida, e off-line, em esferas de agarose para triagem de ligantes envolvendo as enzimas AChE e BACE1 via imobilização e co-imobilização por ligação covalente. Nos métodos on-line, a imobilização da BACE1 e a co-imobilização das enzimas AChE e BACE1 em capilares de sílica fundida foram realizadas via ligação amino-glutaraldeído e as atividades das enzimas foram monitoradas on-line por cromatografia líquida de alta de eficiência e espectrometria de massa (CLAE-EM) através da medida das massas correspondentes aos produtos das clivagens enzimáticas. Nestes, foram possíveis se determinar os parâmetros cinéticos para as enzimas imobilizadas como; variações de pH e temperatura, as constantes cinéticas (KMap) e validação com inibidores padrão. Ressaltando também a aplicação na triagem de uma coleção de oito compostos sintéticos com identificação de dois compostos e a caracterização dos mesmos. Nos métodos off-line, a imobilização da AChE e da BACE1 em suportes de agarose foram realizadas partindo de diferentes tipos de ligação com grupos nucleófilos previamente ligados ao suporte. Os diferentes suportes de agarose com a AChE imobilizada foram estudados usando o propionato de p-nitrofenil como substrato por meio da medida da absorbância do produto formado p-nitrofenol a 348 nm. O sistema com a enzima imobilizada agarose-trietilamina-AChE (agarose-TEA-AChE) ótimo foi utilizado para validação do método para triagem de ligantes com o inibidor padrão sendo determinado os parâmetros cinéticos e termodinâmicos de inibição, tais como; potência inibitória (IC50), constante de inibição (Ki) e constante de dissociação (KD). Já para a enzima BACE1, a atividade enzimática foi monitorada por fluorescência a ?em= 495 nm (?ex= 395 nm) utilizando o substrato IV, sendo possível a seleção do melhor método para imobilização da BACE1. Em ambos os métodos, on-line e off-line, a imobilização foi eficiente refletindo na atividade de cada enzima após o processo. Os métodos para triagem desenvolvidos neste trabalho são inéditos para ambas as enzimas e reportam grandes avanços comparados aos ensaios já consolidados, uma vez que a co-imobilização contribuiu para a construção de um modelo de triagem inovador, sendo possível a avaliação das interações específicas de um ligante contra dois alvos biológicos em um mesmo sistema (CLAE-EM) automatizado. Ressaltando também que os métodos com a AChE e BACE1 em duas matrizes distintas forneceram modelos de ensaios com formatos diferentes que podem ser aplicados de acordo com as ferramentas analíticas disponíveis, desde as mais simples como espectrofotometria no UV-Vis, fluorescência, aos mais sofisticados e automatizados como CLAE-EM. / The enzymes, acetylcholinesterase (AChE) and ?-secretase1 (BACE1), are targets validated for the treatment of Alzheimer\'s Disease (AD) because they act in the central nervous system contributing to the disease advance. In this context, the interest in inhibitors of these enzymes and the search for selective and effective enzymatic assays is of crucial importance. This work describes the development of on-line methodologies, in fused silica capillaries, and off-line in agarose beads for screening ligands involving the AChE and BACE1 enzymes via immobilization and co-immobilization by covalent attachment. In the on-line methods the immobilization of BACE1 and co-immobilization of AChE and BACE1 enzymes in fused silica capillaries were performed via amino-glutaraldehyde bonding and the enzyme activities were monitored on-line employing high performance liquid chromatography and mass spectrometry (HPLC-MS) by measuring the masses corresponding to the products of the enzymatic cleavages. In these enabled the determination of kinetic parameters for immobilized enzymes such as; pH and temperature variations, kinetic constants (KMap) and validation with standard inhibitors. Also, the application in the screening of a collection of eight synthetic compounds with identification and characterizations of two compounds was carried out. In the off-line methods, the immobilizations of AChE and BACE1 on agarose supports were performed through different types of binding with nucleophilic groups previously attached to the support. The different active-agarose supports with immobilized AChE were studied using p-nitrophenyl propionate as substrate by measuring the absorbance of the product formed p-nitrophenol at 348 nm. The system with the immobilized enzyme optimal agarose-triethylamine-AChE (agarose-TEA-AChE) was used for validation of the method for screening ligands with the standard inhibitor being determined the kinetic and thermodynamic parameters of inhibition, such as; inhibitory power (IC50), inhibition constant (Ki) and dissociation constant (KD). For BACE1 enzyme, the enzymatic activity was monitored by fluorescence at ?em = 495 nm (?ex = 395 nm) using the substrate IV, and it was possible to select the best method for immobilization of BACE1. In both methods, both on-line and off-line, the immobilizations procedures were efficient reflecting on the activity of each enzyme after the process. The screening methods developed in this work are unprecedented for both enzymes and represent an improvement to the already consolidated screenings assays, because the co-immobilization contributed to the construction of an innovative screening model, being possible the evaluation of the specific interactions of a ligand against two biological targets in the same automated system. It is worth emphasizing that the AChE and BACE1 methods in two different matrices have provided models of assays in different format that can be applied according to the available analytical tools, from the simplest ones such as UV-Vis spectrophotometry, fluorescence, to the automated systems such as HPLC-MS.

Introdução: A imobilização prolongada no leito pode desencadear alterações em diferentes sistemas do corpo e na capacidade funcional. Durante a internação hospitalar, o repouso acontece com frequência e alterações na funcionalidade instaladas neste período podem perdurar mesmo após a alta. Este ambiente pode induzir o paciente à inatividade física o que pode afetar principalmente a força muscular. Objetivos: Avaliar o impacto da internação hospitalar na capacidade funcional e força muscular de pacientes hospitalizados e identificar possíveis preditores de ocorrência de eventos pós alta. Métodos: Trata-se de um estudo coorte prospectivo que inclui 250 pacientes internados em enfermarias do Instituto Central do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Foram incluídos pacientes de ambos os gêneros, com idade >=50 anos. Foram excluídos pacientes com déficits cognitivos, dellírium, aqueles que não conseguiram realizar os testes propostos e/ou apresentarem > 48 horas de admissão na enfermaria. Dados clínicos e sociodemográficos foram avaliados a partir da análise dos prontuários. A força de preensão palmar (FPP) foi avaliada pelo dinamomêtro palmar e a capacidade funcional (CF) avaliada pelo índice de Barthel. Para verificar a ocorrência de quedas e re-internações, foi realizado um acompanhamento por telefone de 1, 3 e 6 meses pós-alta. Análise estatística: As variáveis numéricas foram representadas em mediana e intervalo interquartil (5% a 95%) e média e desvio padrão (DP). As variáveis categóricas foram descritas em valores absolutos e porcentagem. A comparação entre os sujeitos adultos e idosos no momento da admissão, foi realizada através do teste de Mann-Whitney Rank Sum Test e teste de Qui-Quadrado. A comparação entre as pontuações da admissão e alta hospitalar da FPP e CF foi realizada através do teste t de Student e Wilcoxon Signed Rank Test. Um modelo de Regressão Logística Múltipla foi utilizado para identificar possíveis preditores de perda de FPP durante a hospitalização e a ocorrência de quedas e re-internação no acompanhamento pós-alta. Resultados: A CF avaliada pelo Índice de Barthel não sofreu alterações (p=0,83), no entanto, foi verificada uma redução significativa de FPP durante o período de hospitalização (p=0,03), sendo a FPP no momento admissão o principal preditor de perda de força. A ocorrência de quedas e re-internações aumentam progressivamente com o acompanhamento pós-alta, sendo os principais preditores de ocorrência de quedas o auto-relato de queda prévia e a idade e, para re-internação o tempo de hospitalização. Conclusão: A hospitalização pode gerar perda de força de preensão palmar, no entanto, a capacidade funcional avaliada pelo Indice de Barthel não se altera. A ocorrência de queda e re-internação aumentam com o período de acompanhamento pós-alta e foi possível identificar preditores para a ocorrência destes eventos / Introduction: Prolonged bed rest can trigger changes in different body systems and functional capacity. During hospitalization, the rest happens frequently and changes in functionality installed in this period can last even after hospital discharge. This environment can induce the patient to physical inactivity which can affect the musculoskeletal system, especially the muscular strength. Objectives: Evaluated the impact of hospitalization on functional capacity and muscle strength of hospitalized patients. Methods: This was a prospective cohort study including 250 patients in wards of the Hospital Central Institute of the Faculty of Medicine, University of São Paulo. They included patients of both genders, aged >= 50 years. Patients with cognitive deficits, dellírium, those who cannot perform the tests proposed and / or submit > 48 hours of admission to the ward. Clinical and sociodemographic data were evaluated from the analysis of medical records. The hand grip strength (HGS) was evaluated by the hand dynamometer and the functional capacity (FC) evaluated by the Barthel Index. To verify the occurrence of falls and re-hospitalizations, a telephone follow-up of 1, 3 and 6 months post-discharge was performed. Statistical analysis: Numerical variables were represented in median and interquartile range (5% to 95%) and mean and standard deviation (SD). Categorical variables were described in absolute values and percentage. The comparison between adult and elderly subjects at admission was performed using the Mann-Whitney Rank Sum Test and Chi-Square test. The comparison between admission and discharge scores of FPP and CF was performed using Student\'s t-test and Wilcoxon Signed Rank Test. A Multiple Logistic Regression model was used to identify possible predictors of FPP loss during hospitalization and the occurrence of falls and re-admission at post-discharge follow-up. Results: The FC assessed by the Barthel Index did not change (p = 0.83); however, there was a significant reduction in FPP during the hospitalization period (p = 0.03). The occurrence of falls and re-hospitalizations increase progressively with post-discharge follow-up, the main predictors of occurrence of falls being the self-reported prior fall and the age, and for re-hospitalization, hospitalization time (p < 0,001). Conclusion: Hospitalization may lead to loss of hand grip strength, however, the functional capacity assessed by the Barthel Index does not change. The occurrence of fall and re-hospitalization increased with the post-discharge period and it was possible to identify predictors for the occurrence of these events

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema microfluídico, contendo, como componente principal, um reator enzimático constituído de um microcanal fabricado em substrato de poli(metacrilato de metila) e um sistema amperométrico como detector. Para a construção de microcanais foi utilizando equipamento de usinagem a laser de CO2 para escavar os microcanais, que a seguir foram selados termicamente. A superfície interna desse microcanal foi submetida à modificação química com poli(etilenoimina), que se mostrou eficiente para posterior imobilização da enzima glicose oxidase, utilizando glutaraldeído como agente de ligação covalente cruzada, gerando assim um microrreator para determinação amperométrica de glicose. O peróxido de hidrogênio gerado na reação enzimática foi detectado em uma célula eletroquímica em fluxo, localizada externamente ao reator, com eletrodo de platina como eletrodo de trabalho. Uma bomba peristáltica programável foi empregada para promover a injeção de amostra, utilizando tubulação de pequeno diâmetro (0,3 mm), permitindo alcançar reprodutibilidade para a injeção de pequenos volumes, tipicamente da ordem de 5 microlitros de solução. O sistema proposto foi utilizado para a determinação amperométrica diferencial de glicose presente em amostras de refrigerantes, apresentando boa repetibilidade (DPR = 1,72%, n = 50), limite de detecção apreciável (1,40 x10-6 mol L-1), elevada frequência de amostragem (345 amostras h-1) e relativa estabilidade a longo prazo (420 determinações em mais de 20 dias com perda de atividade menor que 50%). As análises realizadas com o sistema proposto neste estudo levaram a resultados concordantes com os obtidos pelo método espectrofotométrico clássico, utilizado para análise de glicose em fluídos biológicos. / This work describes the development of a microfluidic system having as a main component an enzymatic reactor constituted by a microchannel assembled in poly(methyl methacrylate) substrate, connected to an amperometric detector. To manufacture the microchannels, a CO2 laser ablation machine was utilized to engrave the channels, which in sequence were thermally sealed. The internal surfaces of the microchannels were chemically modified with poly(ethyleneimine) which showed good effectiveness for the immobilization of glucose oxidase enzymes using glutaraldehyde as crosslinking agent, producing in this way a microreactor effective for the amperometric detection of glucose. The hydrogen peroxide generated in the enzymatic reaction was detected in the electrochemical flow cell, localized outside of the reactor, using platinum as the working electrode. A programmable peristaltic pump was utilized to inject the samples, utilizing tubes with small diameter (0.3 mm), allowing attain reproducibility even for injections of small volumes, in the order of 5 microliters of solution. The proposed system was applied for differential amperometric determination of glucose content in soft drinks, showing good repeatability (DPR = 1.72%, n = 50) low detection limit (1,40 x10-6 mol L-1), high sample frequency (345 samples h-1) and relatively good stability for long term (420 determinations along more than 20 days, with a decrease of activity lower than 50%). The analysis performed with the system proposed in this study lead to results which agree with those obtained by the classical spectrophotometric method, utilized to analyze glucose in biological fluids.

Melanina é um polímero constituído por uma grande heterogeneidade de monômeros tendo como característica comum a presença de grupos indóis. Por outro lado, a eumelanina produzida pela oxidação enzimática da tirosina é um polímero mais simples constituído principalmente de monômeros 5,6-dihidroxindol (DHI) e de indol-5,6-quinona (IQ). Tirosinase é a enzima chave na produção de melanina, sendo que a sua atividade cinética é medida em função da formação do intermediário dopacroma. Nanopartículas (NPs) de sílica são partículas nanométricas compostas de oxido de silício e são obtidas pelo processo sol-gel desenvolvido por Stöber de hidrólise e condensação de tetraetilortosilicato (TEOS), usando etanol como solvente em meio alcalino. As NPs foram funcionalizadas com 3-Aminopropiltrietoxissilano (ATPES) e depois com glutaraldeído. Este último permitiu a imobilização da tirosinase na superfície da sílica. Caracterizamos as NPs antes e após a reação da enzima, a atividade catalítica da enzima ligada à NP e o mecanismos de formação de melanina na superfície da sílica. As NPs foram caracterizadas por espectrofotometria de absorção e de reflectância, termogravimetria e microscopia eletrônica. A síntese da NP de sílica retornou partículas esféricas com 55nm de diâmetro e a funcionalização da partícula mostrou modificar eficientemente a sua superfície. A imobilização da tirosinase por ligação covalente foi de 99,5% contra 0,5% da adsorção física. A atividade da tirosinase foi caracterizada pela formação de dopacroma. O Km da enzima imobilizada não sofreu alteração em comparação com a tirosinase livre, mas a eficiência catalítica - que considera a eficiência recuperada - foi de apenas 1/3 para a enzima ligada covalentemente, significando que 2/3 das enzimas ligadas não estão ativas. Obtivemos NPs revestidas com melanina a partir de oxidação de tirosina solubilizada em duas preparações: NP com tirosinase ligada covalentemente na superfície e NP funcionalizada com glutaraldeido dispersa em solução de DHI e IQ. O revestimento de melanina foi na forma de um filme fino com espessura ~1,9nm, conferindo perfil de absorção luminosa equivalente ao da própria melanina. Mostramos que o mecanismo de polimerização passa pela oxidação da tirosina pela tirosinase, que gera intermediários oxidados (principalmente DHI e IQ) que vão para solução (mesmo quando a tirosinase está ligada covalentemente na sílica). Estes intermediários ligam-se ao glutaraldeido e a superfície da sílica passa a funcionar como ambiente de polimerização da melanina. / Melanin is a polymer consisting of a large heterogeneity of monomers having as a common feature the presence of indole groups. Contrarily, eumelanin produced by enzymatic oxidation of tyrosine is a simpler polymer consisting mainly of 5,6-dihidroxindol (DHI) and indole-5,6-quinone (IQ) monomers. Tyrosinase is the key enzyme in melanin production, and its kinetic activity is measured by the formation of the intermediate dopacroma. Nanoparticles (NPs) are made of silica nanoparticles of silicon oxide and are obtained by sol-gel method developed by Stöber of hydrolysis and condensation of tetraethylorthosilicate (TEOS), using ethanol as solvent in an alkaline medium. NPs were functionalized with 3-Aminopropyltriethoxysilane (ATPES) and then with glutaraldehyde. The latter allows the immobilization of tyrosinase on the silica surface. We characterized NPs before and after the reaction of the enzyme, the catalytic activity of the enzyme bound to the NP and melanin-forming mechanisms on the silica surface. NPs were characterized by absorption spectrophotometry and reflectance, electron microscopy and thermogravimetric analysis. The synthesis of silica NP returned spherical particles of 55nm diameter and particle functionalization showed efficiently modify its surface. The immobilization of tyrosinase by covalent bond was 99.5% versus 0.5% by physical adsorption. The activity of tyrosinase was characterized by the formation of dopacroma. The Km of the immobilized enzyme did not change compared to the free tyrosinase, but the catalytic efficiency - considering the recovered efficiently - was only 1/3 for the enzyme covalently bound, meaning that 2/3 of the enzymes are not connected active. We obtained melanin coated NPs from tyrosine oxidation in two preparations: NP with covalently bound tyrosinase in the NP surface and NP functionalized with glutaraldehyde dispersed in DHI and IQ solution. The melanin coating was in the form of a thin film with the thickness of ~ 1,9 nm, giving light absorption profile equivalent to that of melanin itself. We showed that the polymerization mechanism involves the oxidation of tyrosine by tyrosinase, which generates oxidized intermediates (especially DHI and lQ) that go into solution (even when tyrosinase is covalently bound to the silica). These intermediates bind the glutaraldehyde and the surface of the silica begins to function as an environment for melanin polymerization.