INTRODUÇÃO: O colo dos aneurismas da aorta abdominal infrarrenal é o principal local de interação entre a parede aórtica e as próteses utilizadas no seu tratamento, pela técnica aberta ou endovascular. A dilatação do colo no acompanhamento pósoperatório, levando a falhas no tratamento, demonstra a importância de um colo confiável para um reparo eficiente em longo prazo. OBJETIVOS: Determinar as propriedades biomecânicas e histológicas do colo do aneurisma da aorta abdominal infrarrenal, comparando os resultados com as propriedades da aorta suprarrenal e da parede anterior do aneurisma. MÉTODOS: Dezesseis aneurismas da aorta abdominal infrarrenal encontrados em necrópsia foram removidos e dissecados em laboratório. A anatomia original dos aneurismas foi restabelecida com o auxílio de um balão complacente inserido na luz dos espécimes, sendo que aneurismas com um colo mais curto que 10 mm foram excluídos. Fragmentos transversais similares da parede anterior do aneurisma, do colo e da aorta suprarrenal foram obtidos com o auxílio de um dispositivo de corte apropriado. Testes de tração uniaxiais destrutivos foram realizados para a obtenção das seguintes propriedades biomecânicas: tensão, estresse, energia de deformação e deformação no momento da falência, além da medida da espessura dos fragmentos. A análise histológica destes fragmentos consistiu na quantificação das fibras colágenas, elásticas e espessura da camada média. RESULTADOS: Em doze aneurismas rotos e quatro não rotos, a análise biomecânica dos fragmentos de tecido arterial não demonstrou diferenças estatisticamente significativas entre os valores médios das propriedades biomecânicas de falência (tensão, estresse, energia de deformação e deformação), assim como para a espessura nos três segmentos estudados. O percentual de colágeno para o colo foi significativamente menor que na parede dos aneurismas (p = 0,010) e não foi significativamente diferente da aorta suprarrenal (p = 0,155). A elastina apresentou percentual significativamente maior no colo (p < 0,001) e na aorta suprarrenal (p < 0,001) quando comparados aos aneurismas. Não houve diferença na quantificação da elastina entre o colo e o segmento suprarrenal (p = 0,457). A espessura da camada média não apresentou diferença estatística relevante entre as três regiões avaliadas (p = 0,660). CONCLUSÕES: Os resultados biomecânicos sugerem que o aneurisma da aorta infrarrenal, ao invés de uma processo localizado, seja resultado de um acometimento aórtico difuso. Tanto a resistência quanto a elasticidade do segmento aneurismático apresentam semelhanças quando comparados aos segmentos aórticos não dilatados. Na análise histológica, nota-se preservação da elastina nos segmentos aórticos não dilatados, enquanto há redução na parede aneurismática; além de maior deposição de colágeno nesta região / INTRODUCTION: The neck of the infrarenal abdominal aortic aneurysm is the principal site of interaction between the aortic wall and the devices used in the repair of these aneurysms, by open or endovascular technique. Postoperative aneurysm neck dilation leading to aneurysm exclusion failures demonstrates the importance of a reliable neck for the long-term efficient repair. OBJECTIVE: To access the biomechanical and histological properties of the infrarenal aortic aneurysm neck, comparing the results with the properties of the suprarenal aorta and the anterior wall of the aneurysm. METHODS: Sixteen infrarenal abdominal aortic aneurysms found in necropsies were removed and dissected in laboratory. The original anatomy of the aneurysms was restored with the aid of a compliant balloon inserted in the specimens lumen and aneurysms with a neck shorter than 10 mm were excluded. Similar transverse fragments from the anterior aneurysm wall, aneurysm neck, and suprarenal aorta were obtained with the aid of a cutting device. Uniaxial destructive tensile tests were performed to obtain the following biomechanical properties: tension, stress, strain energy and strain at the moment of fragment failure, and the thickness of the fragments. Histological analysis was performed with the quantification of collagen and elastin, and middle layer thickness in these three fragments. RESULTS: In twelve ruptured and four unruptured aneurysms, the biomechanical analysis of the fragments showed no statiscally signicant differences between the mean values of the biomechanical properties (tension, stress, strain energy and strain), as well as the thickness of the fragments in the three groups. The percentage of collagen in the neck was significantly lower than in the aneurysm wall (p = 0,010) and was not significantly different from the suprarenal aorta (p = 0,155). Higher percentage of elastin was present in the neck (p < 0,001) and in the suprarenal aorta (p < 0,001) when compared to aneurysms. There was no difference in the quantification of elastin between the neck and the suprarenal segment (p = 0,457). The middle layer thickness showed no significant statistical difference between the three evaluated regions (p = 0,660). CONCLUSIONS: Biomechanical results suggest that the infrarenal aortic aneurysm, rather than a localized process, is a result of diffuse aortic involvement. Both the resistance and elasticity of the aneurysmal segment have similarities when compared to non-dilated aortic segments. In the histological analysis, there is preservation of elastin in non-dilated aortic segments, while there is a reduction in the aneurysmal wall; and there is greater collagen deposition in the aneurysmatic region

A passividade tem sido descrita como um requisito importante para a longevidade de restaurações implanto-suportadas e, na busca incessante por materiais e técnicas que desempenhem um melhor resultado biomecânico para este tipo restauração, surgem os métodos baseados em desenho e manufatura auxiliados por computador, os chamados métodos CAD/CAM. Assim, o objetivo deste estudo foi comparar o desenvolvimento de tensão provocado pela fixação, por meio do aperto de parafusos, de infraestruturas confeccionadas por duas técnicas CAD/CAM e pela técnica convencional da cera perdida. Para a realização do experimento, foi confeccionado um modelo em poliuretano com dois implantes hexágono externo posicionados nas áreas dos dentes 43 e 45. A partir deste modelo, 12 infraestruturas de três elementos foram fabricadas e divididas em 3 grupos (n=4) de acordo com a técnica utilizada: (C) infraestruturas em Ni-Cr fundidas pela técnica convencional da cera perdida; (U) infraestruturas em zircônia confeccionadas pela técnica CAD/CAM de usinagem e (S) infraestruturas em Co-Cr confeccionadas pela técnica CAD/CAM de sinterização a laser. Durante o aperto dos parafusos para fixação das infraestruturas, as tensões geradas foram registradas por extensômetros unidos aos intermediários e material de osso simulado. De acordo com a técnica utilizada e considerando todos os diferentes locais avaliados, os valores médios de tensão variaram de: 14,28 &#x3BC;&#x3BE; a 693,40 &#x3BC;&#x3BE; para o Grupo C; 19,27 &#x3BC;&#x3BE; a 930,92 &#x3BC;&#x3BE; para o Grupo U e 5,37 &#x3BC;&#x3BE; a 196,57 &#x3BC;&#x3BE; para o Grupo S. Análise de variância a dois critérios para as variáveis técnica de confecção de infraestruturas e local de avaliação da tensão demonstrou que não houve diferença estatisticamente significante entre os valores de tensão em relação à técnica utilizada. Por outro lado, os valores foram significantemente diferentes em relação aos diferentes locais analisados. Desta forma, este estudo concluiu que as duas técnicas CAD/CAM testadas não proporcionaram infraestruturas com passividade superior às obtidas convencionalmente e que todas as peças apresentaram certo grau de desadaptação e consequente falta de homogeneidade na distribuição de tensões pelo sistema. / Passivity property has been described as an important requirement for the longevity of implant-supported restorations. Looking for materials and techniques that provide better biomechanical outcome for such restorations, methods based on design and computer aided manufacturing has emerged, the called CAD/CAM techniques. Therefore, the aim of this study was to compare the strain development during tightening screws on frameworks made from two CAD/CAM techniques and conventional lost wax technique. For the experiment, a polyurethane model with two external hexagon implants, placed at 43 and 45 teeth areas, was made. From this model, 12 three-unit frameworks were produced and divided into 3 groups (n = 4) according to the technique used: (C) Ni-Cr cast frameworks produced by lost wax conventional technique; (U) zirconia frameworks prepared by CAD/CAM milling technique and (S) Co-Cr frameworks prepared by CAD/CAM laser sintering technique. Generated strains, during tightening screws, were recorded by strain gauges attached to abutments and simulated bone material. According to the technique used, which considered, all different sites evaluated, mean strain values ranged from: 14,28 &#x3BC;&#x3BE; to 693,40 &#x3BC;&#x3BE; for Group C; 19,27 &#x3BC;&#x3BE; to 930,92 &#x3BC;&#x3BE; for Group U and 5,37 &#x3BC;&#x3BE; to 196.57 &#x3BC;&#x3BE; for Group S. Two way ANOVA performed for frameworks technique and strain sites demonstrated no statistically significant difference between strain values in relation to the technique used. On the other hand, values were statistically different for distinct sites analyzed. Furthermore, this study concluded that the two CAD/CAM techniques tested did not provide frameworks with better passivity than conventionally obtained ones and that all parts showed some degree of mismatch and consequent lack of homogeneity related to stresses distribution through the system.

Os objetivos deste estudo foram comparar, através de análise de elementos finitos, a distribuição de tensões em modelos que representam arranjos experimentais nor-malmente utilizados em testes de cisalhamento e micro-cisalhamento, verificar a tendência de variar o local de início e o modo de fratura em função de mudanças nos parâmetros dos ensaios e analisar a influência de dois modos de fixação do substrato sobre a concentração de tensões. Os modelos bidimensionais em estado plano de deformações representaram o compósito (híbrido ou flow) aderido à dentina através de uma camada de adesivo de 50 &#956;m. Duas condições de fixação da dentina foram estabelecidas: na primeira (mais rígida), os deslocamentos foram restritos em todas as direções nos nós das arestas que representam as três superfícies livres de adesão e na segunda, a restrição foi colocada apenas na parte posterior da dentina. Foi aplicado um carregamento pontual a várias distâncias da interface dentina-adesivo, de modo a obter um tensão nominal constante de 4MPa. Foram analisadas as tensões máximas de tração e cisalhamento, a distribuição das tensões ao longo dos nós da interface dentina-adesivo e os vetores de tensão máxima principal, como indicativos do local de início e o provável modo de fratura. A distribuição de tensões ao longo da interface aderida foi sempre não uniforme e apresentou picos muito ele-vados em todos os casos, o que conduz a pensar que os valores de resistência nominal não são representativos da máxima tensão suportada no momento da fratura. A tensão de tração predominou sobre a de cisalhamento. O módulo de elasticidade do compósito aderido, a espessura relativa da camada de adesivo e a distância de aplicação da carga influenciam a concentração de tensões e devem ser padroniza-dos. Para o teste de micro-cisalhamento, a camada de adesivo relativamente mais espessa e o uso do compósito com baixo módulo de elasticidade propiciaram a in-tensificação das tensões. O ensaio de cisalhamento parece mais suscetível que o de micro-cisalhamento para que o início da ruptura ocorra no substrato, pois o ponto de maior concentração de tensões localizou-se na dentina em alguns casos e verifica-se pequena diferença de módulo entre os maiores vetores localizados no adesivo e na dentina de base. O teste de micro-cisalhamento, embora mais favorável a que as fraturas se iniciem no adesivo, concentra muito a tensão, especialmente com a utili-zação de resinas do tipo flow, o que o torna menos representativo da máxima tensão que o espécime realmente resistiu no momento da fratura. / The objectives of this study were to compare the stress distribution in finite element models that represented experimental designs commonly used for shear and micro-shear bond strength testing, to verify the tendency to vary the location and mode of fracture as a consequence of changes in the studied parameters, and to analyze the influence of two substrate restriction conditions on stress concentration. Bi-dimensional plane strain models represented a composite (hybrid or flow) bonded to dentin through a 50 &#956;m adhesive layer. Two dentin restriction conditions were estab-lished: in the first (more rigid), movements were restricted in all directions on the nodes located in the dentin surface edges free of adhesion, and in the second, re-striction was imposed only to the posterior dentin surface. Concentrated loading was applied at several distances from the dentin-adhesive interface so as to obtain con-stant nominal bond strength of 4MPa. Maximum tensile and shear stress values, stress distribution along the dentin-adhesive interfacial nodes and the principal maximum stress vectors as indicative of the most probable location and mode of frac-ture were analyzed. Stress distribution along bonded interfaces was always non-uniform and presented very high stress peaks for all cases. This led to the assump-tion that nominal bond strength values are non-representative of the maximum stress supported at fracture. Tensile stresses were always predominant over shear stresses. The composite elastic modulus, relative adhesive layer thickness and different load application distances influenced stress concentration and should be stan-dardized. For micro-shear tests, the relatively thicker adhesive layer and use of a low modulus composite propitiated stress intensification. The shear test seems to be more susceptible than micro-shear to fracture initiation in the substrate, once the point of highest stress concentration was in some cases located in dentin, and small modulus difference was verified between the greatest stress vectors located both on the adhesive and dentin base. Although more favorable to fracture initiation in the adhesive, the micro-shear test design highly concentrated stresses, especially when flow composite was modeled, hence it might be less representative of the maximum stress the specimen resisted at fracture.

Neste trabalho é apresentado um estudo do efeito da tensão mecânica uniaxial e biaxial no ruído de baixa frequência nos transistores SOI planares e tridimensionais (MuGFETs de porta tripla) com diferentes orientações cristalográficas, além de um estudo das características analógicas nos transistores planares e tipo MuGFET de porta tripla. Nos transistores planares, o estudo do ruído de baixa frequência demonstrou uma melhora para os transistores tensionados no regime de saturação, independente do comprimento de canal, entretanto para a região linear, a tensão mecânica somente reduziu o ruído para um comprimento de canal pequeno (160nm). Nas características analógicas, foi utilizado o recurso da simulação numérica bidimensional para obtenção dos resultados. Os resultados mostram que os transistores tensionados são capazes de promover um melhor desempenho na transcondutância, na ordem de um aumento no mínimo de 40% , indicando para comprimentos longos de canal (910 nm) uma aumento de 56% para tensão mecânica biaxial e o oposto para a uniaxial (45%) (160 nm): entretanto, na condutância de saída, a tensão mecânica de forma geral promove uma maior degradação, aumento de 3% para um transistor uniaxial e aumento de 105% para o transistor biaxial. No ganho intrínseco de tensão, mais uma vez os transistores tensionados melhoraram de desempenho: contudo, neste caso, melhor resultado foi para o transistor biaxial, chegando a 5 dB de ganho. Nos transistores de porta tripla, a análise do ruído foi realizada nos transistores tensionados e convencionais operando em saturação e, de forma geral, a tensão mecânica piora o ruído de baixa frequência em uma ordem de grandeza para o transistor estreito, ocorrendo apenas uma melhora quase imperceptível num transistor largo ou quase planar. Na análise do ruído para os transistores rotacionados para a região linear, apresentaram dependência 1/f, com o ruído governado pela flutuação do número de portadores associado à flutuação na mobilidade: a tensão mecânica piora o ruído, entretanto, adicionando a rotação do substrato, ocorre uma melhora do ruído devido à redução das armadilhas de interface, ocasionando numa melhor interface lateral. Para dispositivos largos, o plano de topo sofre um aumento da concentração das armadilhas, piorando a interface superior devido a rotação do substrato, resultando um pior ruído. Nas características analógicas, os transistores de MuGFETs de porta tripla com tensão mecânica e substrato rotacionado foram estudados, onde a rotação do substrato em 45º mais a presença da tensão mecânica promoveram uma piora nos resultados, principalmente na transcondutância, onde a piora variou de 45 % até 15 %, para um dispositivo estreito (20 nm ) e um largo (870 nm). / This work presents a study of the uniaxial and biaxial mechanical stress effect on low frequency noise in planar and three-dimensional SOI transistors (triple gate) with different crystal orientation, and an study of analog parameters in planar and for triple gate MuGFET. In planar transistor, the study of low frequency noise showed an improvement in low frequency noise for strained transistors in saturation regime, regardless of the channel length, however for the linear regime, the mechanical stress only reduced the noise in a small channel length (160nm). In the analog characteristics was used the feature of two-dimensional numerical simulation for the expansion of the results. The results shows that the strained transistors are capable to promoting a better performance in transconductance in a order at least 40%, indicating for a long channel lengths (910nm) an improvement of 56% in favor of biaxial stress and the opposite to uniaxial (45%) (160nm), however in the output conductance, the mechanical stress promotes higher degradation, ranging from 3% to uniaxial transistor and 105% for biaxial transistor. The intrinsic voltage gain, the strained transistors improved the performance, but in this case a best result was found for the biaxial strain reaching 5 dB. In triple gate transistors, the analysis of noise was performed on strained and conventional operating in saturation, and generally the worsening of mechanical stress on the low frequency noise in a order of magnitude for the marrow transistor, occurring only barely perceptible improvement seen in wider transistor or quasi-planar. The noise analysis for rotated transistors in linear region, showed a 1/f noise characteristic governed by the carrier number of fluctuations associated with fluctuations in mobility, the mechanical stress worsens the noise, however, by adding the substrate rotation occurs improves noise due to reduction of interface traps leading to a better sidewall interface. For larger devices the top plane suffer an increase of interface traps, worsening the top interface due to rotation of the substrate, causing a worse noise. In the analog characteristics, the triple gate MuGFETs transistors with mechanical stress and rotated substrate were studied, where the rotation of the substrate in 45º plus mechanical stress promoted a worsening of the results, particularly in the transconductance, where the worsening ranged from 45% up to 15% for a narrow device (20 nm) and a large (870 nm).

INTRODUÇÃO: O tratamento endovascular das doenças da aorta é modalidade consagrada atualmente, sendo realizado em indivíduos jovens e idosos, tanto na aorta torácica quanto na abdominal. Esta terapia baseia-se numa interação adequada entre a endoprótese e a parede aórtica. Neste sentido, o conhecimento do comportamento biomecânico da aorta é fundamental. A aorta humana é uma estrutura complexa, com comportamento biomecânico diferente de acordo com a idade, a região e a presença de doenças. Estudos com biomecânica da aorta humana não aneurismática são escassos. OBJETIVOS: Analisar os parâmetros biomecânicos de falência e as características histológicas da aorta torácica e abdominal humana, correlacionando-os com idade e gênero. MÉTODO: Testes destrutivos uniaxiais de espécimes removidos de 26 aortas frescas de cadáveres foram realizados num aparelho de tração universal. Os parâmetros biomecânicos de falência avaliados foram: força, tensão, estresse, deformação e energia de deformação. Foi realizado estudo histológico do tecido aórtico para quantificação de fibras colágenas, musculares e elásticas. RESULTADOS: Foram analisados os testes biomecânicos válidos de 153 espécimes, sendo 95 da aorta torácica e 58 da aorta abdominal. Na comparação entre aorta torácica e abdominal, realizada por análise de variância, foi observado que diâmetro (30,45 versus 23,99 mm; p < 0,001), espessura (1,69 versus 1,44 mm; p < 0,001), força máxima (6,18 versus 4,85 N; p = 0,001), tensão de falência (19,88 versus 14,53 N/cm; p = 0,001), deformação de falência (0,66 versus 0,49; p = 0,003) e a percentagem de fibras elásticas (19,39 versus 14,06 %; p = 0,011) foram maiores, com significância, na aorta torácica. As correlações de Spearman entre idade e força máxima, estresse de falência, tensão de falência, deformação de falência e energia de deformação foram negativas e significativas na aorta torácica e abdominal. As aortas do sexo masculino, através do teste t de Student, apresentaram maior força máxima e tensão de falência. Não houve diferença na composição histológica entre os gêneros. CONCLUSÕES: A aorta torácica é mais resistente e elástica que a aorta abdominal. O conteúdo de fibras elásticas é maior na aorta torácica. Os idosos apresentam aortas menos resistentes e mais rígidas que os jovens. A aorta do sexo masculino é mais resistente / INTRODUCTION: The endovascular repair of aortic diseases is currently widely performed among young and elderly patients, in both the thoracic and abdominal aorta. This treatment is based on an appropriate interaction between the stent graft and the aortic wall. Thus, it is essential to understand the biomechanical behavior of the aorta. The human aorta is a complex vessel with different biomechanical behaviors according to age, location and diseases. There are few biomechanical studies of the human nonaneurysmal aorta. OBJECTIVES: To analyze the biomechanical properties and histological composition of the human aorta according to age and gender. METHODS: Twenty-six human aortas were harvested whole from fresh cadavers during their autopsies. Each aorta was cut into strips for mechanical testing. Uniaxial tensile tests were performed on a tensile-testing machine. The failure load, failure stress, failure tension, failure strain and strain energy were calculated. A histological study was performed to measure the amount of collagen, elastin and smooth muscle cells in the aortic wall. RESULTS: A total of 153 strips were studied (95 from the thoracic aorta and 58 from the abdominal aorta). The diameter (30.45 versus 23.99 mm; p < 0.001), thickness (1.69 versus 1.44 mm; p < 0.001), failure load (6.18 versus 4.85 N; p = 0.001), failure tension (19.88 versus 14.53 N/cm; p = 0.001), failure strain (0.66 versus 0.49; p = 0.003) and elastin amount (19.39 versus 14.06 %; p = 0.011) were all significantly higher for the thoracic aorta than for the abdominal aorta. There was a significant negative Spearman\'s correlation between age and failure load, failure stress, failure tension, failure strain and strain energy. Male aortas had a higher failure load and failure tension than female aortas. No difference in the histological composition was found between the genders. CONCLUSIONS: The thoracic aorta has a higher strength and elasticity than the abdominal aorta. The elastin amount is higher in the thoracic aorta than in the abdominal aorta. The elderly have weaker and stiffer aortas than the young. Male aortas have a higher strength than female aortas

INTRODUÇÃO: O objetivo deste estudo é determinar as propriedades biomecânicas e histológicas de fragmentos da parede anterior de aneurismas da aorta abdominal. MÉTODOS: Dos pacientes submetidos à correção cirúrgica aberta de aneurisma da aorta abdominal, foram removidos fragmentos da parede anterior do saco aneurismático, divididos em dois espécimes. Um, destinado à análise histológica, para a quantificação de fibras colágenas, elásticas, musculares lisas e grau de atividade inflamatória e outro, pareado, submetido a teste destrutivo uniaxial, obtendo-se características biomecânicas, como, força, tensão e estresse de falência do fragmento. As médias das variáveis paramétricas foram avaliadas com teste t-Student ou análise de variância. Quando significante, utilizou-se teste de Tukey para discriminar as diferenças. As distribuições das variáveis não paramétricas foram avaliadas com teste Mann-Whitney ou análise de Kruskal-Wallis. Quando significante, utilizou-se teste de Dunn para discriminar as diferenças. Os valores de p<0,05 foram considerados estatisticamente significantes. RESULTADOS: Foram considerados os resultados das análises de fragmentos de 90 indivíduos. Os valores médios encontrados para as propriedades biomecânicas relacionadas à resistência do tecido aórtico (falência) foram força = 4,98±2,22 N, tensão = 13,18±5,98 N/cm e estresse = 103,14±47,09 N/cm2. A deformação média dos fragmentos até a falência foi de 0,39±0,12. Os fragmentos dos aneurismas de diâmetros transversos máximos maiores ou iguais a 5,5 cm apresentaram valores médios de força, tensão e estresse de falência (5,32±2,07 N, 13,83±5,58 N/cm e 103,02 N/cm2) maiores que os fragmentos de aneurismas de diâmetros menores que 5,5 cm (4,1±2,41 N, 10,82±6,48 N/cm, 77,03 N/cm2), com significância estatística para os três parâmetros de resistência do material. Não foram identificadas diferenças entre os valores médios de deformação de falência entre estes grupos (0,41±0,12 x 0,37±0,14 p = 0,260), bem como entre os valores médios de espessura dos fragmentos (1,58±0,41 x 1,53±0,42 mm p = 0,662). Os valores percentuais médios na composição dos fragmentos foram para as fibras colágenas (coloração de tricrômico de Masson) de 44,34±0,48%, para as fibras colágenas (coloração de picrosirius) de 61,85±10,14%, para as fibras musculares lisas (imuno histoquímica/alfa actina) de 3,46±2,23% e para as fibras elásticas (coloração de Verhoeff) inferior a 1% (traços). Não foram identificadas diferenças entre o percentual destes elementos na composição de fragmentos provenientes da parede anterior de aneurismas de diâmetro transverso máximo >= 5,5 cm e < 5,5 cm. Foi caracterizada uma atividade inflamatória mais intensa nos fragmentos provenientes de aneurismas de diâmetro transverso máximo >= 5,5 cm quando comparados aos fragmentos provenientes de aneurismas de diâmetro transverso máximo < 5,5 cm (grau 3 - 70% x 28,6% p = 0,011). Comparando-se os aneurismas sintomáticos versus os assintomáticos não foram identificadas diferenças significativas para as propriedades biomecânicas de falência dos fragmentos (força = 5,32±2,36 x 4,65±2,05 N, p = 0,155; tensão = 14,08±6,11 x 12,81±5,77 N/cm, p = 0,154; estresse = 103,02 x 84,76 N/cm2, p = 0,144 e deformidade = 0,38±0,12 x 0,41±0,13, p = 0,287), assim como para a espessura (1,56±0,41 x 1,57±0,41 mm p = 0,848) e composição histológica (fibras colágenas 44,67±11,17 x 44,02±13,79 % p = 0,808; fibras musculares lisas 2,52 x 2,35 %, p = 0,751; fibras elásticas inferior a 1%). CONCLUSÃO: Os fragmentos provenientes da parede anterior do saco aneurismático de aneurismas maiores mostraram-se mais resistentes, não se identificando diferenças entre os fragmentos quanto à espessura e conteúdo da matriz protéica. A maior resistência dos fragmentos de aneurismas maiores provavelmente está relacionada à adaptação da parede para suportar maior grau de sobrecarga hemodinâmica à medida que o diâmetro aumenta. Neste estudo esta adaptação não foi revelada pela análise histológica realizada e demonstra a limitação do estudo de fragmentos isolados de aneurismas para estimar o risco de ruptura dos mesmos / INTRODUCTION: The objective of this study was to determine the biomechanical and histological properties of fragments isolated from the anterior wall of abdominal aortic aneurysms. METHODS: Fragments of the anterior aneurysm wall were excised from the aneurysmatic sac of patients who underwent open surgery for repair of abdominal aortic aneurysm and divided into two specimens. One specimen was sent for histological analysis for quantification of collagen fibers, elastic fibers, smooth muscle cells and degree of inflammatory activity and the other, by uniaxial testing, was used to assess biomechanical properties, such as force, tension, and stress at the time of failure of the material. The means of parametric variables were evaluated with Student\'s t test or analysis of variance. When significant, we used the Tukey test to discriminate differences. The distributions of non-parametric variables were evaluated with Mann- Whitney or Kruskal-Wallis test. When significant, we used Dunn\'s test to discriminate differences. A p-value of less than 0.05 was considered statistically significant. RESULTS: Anterior-wall fragments from a total of 90 patients were considered. The average values of biomechanical parameters related to the resistance of the aorta (failure) were as follows: strength, 4.98±2.22 N; tension, 13.18±5.98 N/cm; and stress 103.14±47.09 N/cm2. The average deformation of the fragments at the time of the failure was 0.39±0.12. Fragments of aortic aneurysm with a maximum transverse diameter larger or equal to 5.5 cm showed average values for strength, tension, and stress at the time of the failure of the material (5.32±2.07 N, 13.83±5.58 N/cm, and 103.02 N/cm2, respectively), which were higher than those of fragments of aneurysms with diameters less than 5.5 cm (4.1±2.41 N, 10.82±6.48 N/cm, 77.03 N/cm2, respectively). The differences in the 3 parameters were statistically significant. However, no differences were observed between the groups in relation to average failure deformation (0.41±0.12 × 0.37±0.14; p = 0.260) and thickness of the analyzed fragments (1.58±0.41 × 1.53±0.42 mm; p = 0.662). The average values of fiber compositions of the fragments were as follows: collagen fibers, 44.34±0.48% and 61.85±10.14% (assessed using Masson trichrome staining and picrosirius red staining, respectively); smooth muscle cells, 3.46±2.23% (immunohistochemistry/alpha-actin); and elastic fibers, less than 1% (traces) (Verhoeff-van Gieson staining). No differences in fiber percentages were observed in the fragments from aneurysms with a maximum transverse diameter >= 5.5 cm and < 5.5 cm. A more intense inflammatory activity was assessed in fragments from aneurysms with maximum transverse diameter >= 5.5 cm than in fragments from aneurysms with maximum transverse diameter < 5.5 cm (grade 3 - 70% × 28.6%; p = 0.011). Compared to asymptomatic aneurysms, fragments from symptomatic aneurysms showed no significant differences in the biomechanical properties at the time of the failure (strength, 5.32±2.36 × 4.65±2.05 N, p = 0.155; tension, 14.08±6.11 × 12.81±5.77 N/cm, p = 0,154; stress, 103.02 × 84.76 N/cm2, p = 0.144; and deformity, 0.38±0.12 × 0.41±0.13, p = 0.287), thickness of the fragments (1.56±0.41 × 1.57±0.41 mm, p = 0.848) and histological composition (collagen fibers, 44.67±11.17 × 44.02±13.79%, p = 0.808; smooth muscle fibers, 2.52 × 2.35%, p = 0.751; elastic fibers, <1%). CONCLUSION: Fragments of the anterior wall removed from the aneurysmatic sac of large aneurysms appeared to be more resistant than those from small aneurysms. No differences between the aneurysm fragments were observed with respect to thickness and matrix protein content. The high resistance of fragments of larger aneurysms is probably attributable to the adaptation of the wall to support a high hemodynamic stress as the diameter of the aorta increases. In this study, this adaptation was not shown by histological analysis. This suggests a limitation of this study for assessing the risk of rupture based on isolated aneurysm fragments

Le fluage est l'un des phénomènes qui influencent le comportement des conducteurs aériens de transport d'énergie électrique. Il s'agit d'une déformation irréversible qui apparaît dans les structures soumises à des charges mécaniques permanentes. Ce phénomène commence à l'instant où la charge est appliquée et continue, à un taux décroissant, aussi longtemps que la charge et la température sont maintenues. Dans les conducteurs en portée, le fluage se manifeste par l'augmentation de la flèche et la réduction des distances sécuritaires entre les lignes et le sol. D'autre part, la température moyenne des conducteurs, transportant en continue un courant électrique important, peut être largement supérieure à la température ambiante, ce qui influence le phénomène de fluage des câbles. Dans ce cadre, s'inscrit ce projet de maîtrise qui consiste à évaluer l'effet de la température sur le comportement en fluage des conducteurs en mesurant l'allongement des fils qui les constituent. Pour ce faire, un banc d'essai de fluage des câbles a été conçu pour étudier le fluage sur les conducteurs et un banc d'essai de fluage des brins a été utilisé pour déterminer le comportement en fluage des fils. Pour les conducteurs, un essai préliminaire de fluage, de 400 heures, a été effectué sur un conducteur de type AAC (Orchid) pour valider le montage expérimental et vérifier l'effet de la mise en place des brins sur le fluage. Le câble a été testé à 38°C et à 25% de sa résistance à la traction assignée (RTA). Pour les essais sur les brins, les fils d'aluminium 1350-H19 et d'almélec ont été testés en fluage pendant 1000 heures. Les fils ont été soumis à quatre niveaux de température d'opération : 20°C, 38°C, 55°C et 70°C et à quatre niveaux de contrainte : 15%, 25%, 35% et 47% RTA pour l'aluminium et 8%, 15%, 25% et 35% RTA pour les fils en almélec. De plus, des essais de traction sur des fils en aluminium et en alliage d'aluminium ont été effectués pour évaluer l'effet du fluage et de la température sur le comportement mécanique des fils isolés. Ces résultats ont permis d'étudier l'effet de la température et de la contrainte sur le fluage des conducteurs à travers le fluage des fils. À partir des données expérimentales, une loi d'évolution de fluage a été établie et tient compte du taux de chargement et de la température.

Au cours de la ventilation liquide totale (VLT), les cellules pulmonaires sont exposées à des perfluorocarbones (PFC) dont les propriétés physiques diffèrent fortement du milieu standard de culture cellulaire (DMEM) et encore plus des propriétés de l'air. Dans cette thèse nous étudions les effets d’une exposition au PFC sur la réponse des cellules épithéliales pulmonaires, en effectuant une étude approfondie des propriétés structurales, mécaniques et fonctionnelles. La réponse des cellules A549 (alvéolaire), HBE (bronchique) et AM (Macrophage alvéolaire) exposées au PFC est étudiée par comparaison au DMEM. Les variations de la structure de F-actine, de la densité d'adhésion focale et de la distribution du glycocalyx sont évaluées par fluorescence. Les changements de propriétés mécaniques et de paramètres d’adhésion sont mesurés par la Magnétocymétrie (MTC) étendue à l’analyse multiéchelle. La mécanique cellulaire est caractérisée par deux modèles microrhéologiques reflétant deux types de comportement possibles du cytosquelette (CSK). L'adhésion à la matrice cellulaire est analysée par un modèle stochastique de dé-adhésion, décrivant la composante non-réversible de la réponse cellulaire. Les rôles fondamentaux de la structure de F-actine et de la couche de glycocalyx sont respectivement évalués par dépolymérisation de F-actine et en dégradant le glycocalyx. Les résultats montrent que l'exposition au PFC induit un remodelage de la structure de F-actine, un affaiblissement du CSK et une diminution de l'adhésion. Ces résultats démontrent que le PFC déclenche une réponse particulière des cellules épithéliales caractérisée par une diminution de la tension intracellulaire, l'affaiblissement de l'adhésion et la redistribution du glycocalyx. L’origine de cette adaptation cellulaire est physique et très probablement reliée à l’augmentation de l'énergie interfaciale associée à la basse tension de surface d’un PFC chimiquement apolaire. La faible tension de surface du PFC est également responsable d'une augmentation de la compliance pulmonaire pendant VLT et a des impacts profonds dans les paramètres respiratoires, parallèlement à la modification de la réponse cellulaire. / During Total Liquid Ventilation (TLV), lung cells are exposed to perfluorocarbon (PFC) whose physical properties highly differ from aqueous medium (DMEM) standardly used for cell culture and farther air properties. In this thesis, we study the effects of PFC exposure on the response of pulmonary epithelial cell by performing a thorough assessment of their structural, mechanical and functional properties. The response of A549 cells (alveolar), HBE (bronchial), and AM (alveolar macrophages) exposed to PFC is studied by comparison to DMEM. Changes in F-actin structure, focal adhesion size and density and glycocalyx expression are evaluated by fluorescence. Changes in cell mechanics and adhesion parameters are measured by a multiscale Magnetic Twisting Cytometry (MTC) method. Cell mechanics is analyzed by two microrheological models reflecting two possible cytoskeleton features. Cell-matrix adhesion is analyzed by a stochastic multibond de-adhesion model describing the non-reversible component of the cell response by MTC. The key roles of F-actin structure and glycocalyx layer are established by respectively depolymerising F-actin and degrading glycocalyx. Results show that PFC exposure induces F-actin remodelling, cytoskeleton softening and adhesion weakening. They demonstrate that PFC triggers an epithelial cell response which is characterized by decay in intracellular tension, adhesion weakening and glycocalyx redistribution. The origin of this cellular adaptations is physical and most likely related to the increase in interfacial energy, associated to the low surface tension of the non polar perflurorocarbon, The low surface tension of PFC is also responsible for an increase in lung compliance during TLV and has deep impacts during ventilation parallel to the modification of cell response.

Le contrôle moléculaire du patterning au cours des processus développementaux est aujourd’hui bien décrit chez les organismes multicellulaires. A l’inverse, la contribution de la croissance dans l’émergence des patterns reste peu explorée, et est souvent réduite à un rôle passif. Au cours de cette thèse, j’ai étudié cette question en utilisant le méristème apical caulinaire (MAC) d’Arabidopsis comme modèle. Le méristème est un groupe de cellules en divisions situé à l’extrémité de toutes les tiges et les branches et qui génère tous les organes aériens de la plante selon un patron stéréotypé, aussi appelé phyllotaxie. Dans une première partie, j’ai étudié comment la croissance de la tige pouvait influencer le patron phyllotactique. Plus précisément, en découplant dépôt de la cellulose dans la paroi et l’orientation des microtubules, j’ai montré que le patron de phyllotaxie devenait bimodal en raison de l’induction d’une torsion lors de la croissance de la tige. Dans une seconde partie, j’ai analysé le lien entre forme du MAC et expression génétique. En particulier, j’ai pu corréler l’expression d’un gène maître : SHOOTMERISTEM LESS (STM) au degré de courbure dans le MAC. De plus, en utilisant des approches de micromécaniques, j’ai aussi pu montrer que l’expression de STM pouvait être induite par le patron de contraintes localement généré par la courbure. Pour finir, j’ai aussi étudié comment la taille du méristème influence la robustesse du pattern de phyllotaxie sur la tige en modulant la fréquence d’initiation des organes. L’ensemble de ce travail met ainsi en avant le rôle de la croissance dans le patterning, notamment via des mécanismes de rétrocontrôles géométriques et mécaniques. / The molecular mechanisms behind the emergence of patterns during developmental processes have been well described in multicellular organisms. However, the contribution of growth in patterning is still poorly understood; growth is often seen as a passive output of the activity of the patterning signals. In this PhD, I have studied the relation between growth and patterning using the shoot apical meristem of Arabidopsis as a model system. The meristem is a group of dividing cells located at the tip of every stems and branches that generates all the aerial organs of the plant following a typical spatio-temporal pattern also called phyllotaxis. In a first part, the influence of post-meristematic growth on phyllotaxis was assessed. More precisely, by uncoupling cellulose deposition from the orientation of the microtubule array, I showed that the resulting stem torsion induces the emergence of a new and robust bimodal phyllotactic pattern. In a second part, the relation between meristem shape and gene expression was analyzed. More precisely, I correlated the expression of a master regulatory gene: SHOOT MERISTEMLESS (STM) to tissue curvature in the boundary domain that separates the emerging organ from the meristem. Furthermore, I showed that STM expression can be induced by micromechanical perturbations thus suggesting that shape-derived mechanical stresses in the meristem boundary contribute to STM expression. Finally, I also studied how meristem size can influence the robustness of the pattern of phyllotaxis along the stem through a modulation of the frequency of organ initiation. Altogether, this work highlights the important contribution of growth in patterning, notably thanks to the existence of geometrical and mechanical feedbacks.

As últimas décadas viram ser publicados diversos trabalhos que se debruçaram sobre aspectos paleopatológicos de séries esqueléticas de sítios do tipo sambaqui. Tal como o litoral Sul e o restante do Sudeste, o seguimento paulista da costa brasileira apresenta grande quantidade de sítios do tipo sambaqui que guardam em si um grande potencial informativo. Entretanto, no levantamento realizado por Mendonça de Souza e colaboradores (2009) sobre os aspectos paleopatológicos dos sambaquis brasileiros, salienta-se a escassez de dados sobre as séries paulistas, que quando aparecem na literatura em geral restringem-se à duas ou três séries melhor estudadas. O presente estudo, de caráter exploratório, procurou gerar dados sobre o modo de vida dos grupos construtores de sambaquis do litoral de São Paulo, a partir dos padrões de ocorrência e distribuição dos sinais indicativos de osteoartrose. As articulações sinoviais de 48 indivíduos provenientes de dois sambaquis litorâneos da Baixada Santista foram analisadas quanto a frequência e distribuição dos seguintes sinais de osteoartrose: porosidade; eburnação; erosão; exostoses superficiais; labiamentos e osteófitos, considerando sua ocorrência diferenciada entre superfície e bordo da área articular. As séries estudadas apresentaram prevalências elevadas dos marcadores na maioria das áreas articulares destacadas. Os dados apontam para uma caracterização da osteoartrose nestas populações como um processo generalizado a nível populacional e individual e reforçam a interpretação vigente de que os grupos sambaquieiros devem ter exercido um domínio generalizado sobre as fontes alimentares e recursos necessários para a reprodução da vida material cotidiana. / The past decades witnessed the publication of several papers that dealt with paleopathological aspects of skeletal series of shellmoun-builters. As the southern coast and the rest of the Southeast Brazilian coast, the large number of shellmounds located in the São Paulo portion beheld information of great potential. However, in the study conducted by Mendonça de Souza et al. (2009) the scarcity of paleopathological data on the São Paulo series was highlighted, which when presented in the literature are generally restricted to the two or three best studied series. This exploratory study aimed to generate data about lifestyle of the shellmound-builters groups of the coast of São Paulo from the patterns of occurrence and distribution of signs indicative of osteoarthritis. The synovial joints of 48 individuals from two coastal sambaquis of Baixada Santista were analyzed for frequency and distribution of the following signs of osteoarthritis: pitting; eburnation; erosion; superficial new bone formation; lipping and osteophytes, considering its differentiated occurrence between surface and margin of the articular area. A high prevalence of injuries was noticed in most prominent articular areas. The data suggests a characterization of osteoarthrosis in these populations as a generalized process at the population and individual level.