A esterilidade é um requisito indispensável para a maioria dos biomateriais. Devido à sensibilidade dos hidrogéis, a sua esterilização apresenta-se como um desafio, sobretudo quando estão em causa nanoestruturas ou a presença de fármacos. O objetivo deste trabalho foi estudar os principais efeitos de diversos métodos de esterilização nas propriedades de diferentes tipos de sistemas à base de hidrogel. Além dos métodos convencionais (calor húmido e radiação gama) foi aferida a aplicabilidade da esterilização por ozono, um processo que embora se revele recente e ainda em fase de desenvolvimento, não deixa, no entanto, de ser bastante promissor. Estudou-se uma formulação de hidrogel natural nanoparticulado à base de quitosano (nanogel), com um largo espectro de possíveis aplicações, e duas formulações de hidrogéis sintéticos para aplicações oftálmicas (modelos de lentes de contato convencional e da nova geração de silicone-hidrogel), com e sem fármacos incorporados. Avaliaram-se alterações nas principais propriedades vitais ao bom desempenho e integridade dos materiais. No caso do nanogel: tamanho médio de partícula, potencial zeta, índice de polidispersão, absorvância, morfologia, estrutura química e citotoxicidade. No caso dos hidrogéis sintéticos: intumescimento, propriedades ópticas, permeabilidade iónica, molhabilidade, morfologia e topografia, estrutura química, propriedades mecânicas, citotoxicidade e perfil de libertação dos fármacos. Para garantir a melhor eficácia dos métodos de esterilização, realizaram-se testes de esterilidade após a contaminação intencional das amostras com diferentes cargas dos respetivos indicadores biológicos. A esterilização por calor húmido revelou-se o método mais agressivo, no caso do nanogel, e o menos agressivo para os hidrogéis sintéticos, quer na presença quer na ausência de fármacos. Relativamente à irradiação gama, para o nanogel, verificou-se que a sua resistência à irradiação aumenta consideravelmente na presença de açucares protetores. Já os hidrogéis sintéticos mostram-se resistentes à técnica, apresentando sinais de degradação evidente apenas para a dose mais elevada (25 kGy). Na presença de fármacos, a irradiação gama mostrou-se inadequada devido à sensibilidade dos mesmos. Os resultados obtidos são promissores no que diz respeito à aplicabilidade da esterilização por ozono, tanto para o nanogel como para os hidrogéis sintéticos, sem fármacos incorporados. Os fármacos sofrem, na generalidade, degradação quando expostos a este agente oxidante. Em suma, face à evidente complexidade dos fatores envolvidos (e.g. natureza, composição e propriedades dos materiais, estabilidade dos fármacos, condições e parâmetros dos processos esterilização), torna-se difícil generalizar os efeitos e prever o resultado dos métodos de esterilização. A escolha do processo mais adequado deve, portanto, ser feita caso a caso. / Sterility is mandatory requirement for most biomaterials. Because of their known sensitivity, hydrogel sterilization poses as a challenge, particularly when it comes to nanostructures or when drugs are incorporated. The main goal of this work was to study the key effects of different sterilization methods on the properties of different types of hydrogel-based systems. In addition to the conventional methods (steam heat and gamma radiation) the applicability of a promising new ozone method was assessed. Two formulations of synthetic hydrogels for ophthalmic applications (representing conventional contact lenses and new generation silicone-hydrogel contact lens), unloaded and loaded with ophthalmic drugs, were studied; and a natural chitosan-based nanostructured hydrogel (nanogel), with a broad spectrum of possible applications. Changes in the essential properties were evaluated. For synthetic hydrogels: swelling, optical properties, ionic permeability, wettability, morphology and topography, chemical structure, mechanical properties, cytotoxicity and drug release profile. For the nanogel: average particle size, zeta potential, polydispersity index, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity. In order to ensure the effectiveness of the sterilization methods, sterility tests were carried out after purposely contaminating the samples with different loads of biological indicators. Seam heat sterilization proved to be the most aggressive method for the nanogel, while being the least aggressive for the synthetic hydrogels in the presence and absence of drugs. Regarding gamma irradiation, the nanogel resistance to irradiation increased considerably in the presence of protective sugars. The synthetic hydrogels were resistant to this technique, showing signs of severe degradation only at the highest dose (25 kGy). In the presence of drugs, gamma irradiation proved to be inadequate due to drug degradation. The obtained results were encouraging with regard to the applicability of ozone sterilization for both the nanogel and the unloaded synthetic hydrogels. The drugs generally undergo degradation when exposed to this oxidizing agent. In view of the evident complexity of the factors involved (e.g. nature, composition and properties of materials, drug stability, conditions and parameters of sterilization processes), it is difficult to generalize the effects and predict the outcome of the sterilization methods. The selection of the most suitable procedure must be made on a case-by-case basis.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Programa de Pós-graduação em Ciências e Tecnologias em Saúde, 2015. / A associação de polímeros na criação de novos sistemas de liberação modificada é um meio crescente entre os desenvolvimentos de tecnologias em saúde. Os polímeros híbridos formados por siloxano-poliéter estão entre os mais usados e estudados recentemente. O interesse está associado a capacidade de formação de filme sobre a pele com elevada bioadesão, a possibilidade de incorporação de compostos ativos a fim de controlar sua taxa de liberação. O filme pode assumir funções bacteriostáticas, antipruriginosa, antálgica e propriedades curativas, dependendo do composto ativo utilizado na formulação. O estudo proposto neste trabalho envolve a obtenção de um nanocompósito preparado através da mistura de um polímero híbrido orgânico-inorgânico do tipo siloxano poliéter (SP), com 5 tipos de hidrogéis (Bis-Acrilamida, Hidroxipropilmetilcelulose, Poli Ácido Acrílico, Poli Acrilamida - co - Ácido Acrílico e Polivinilpirrolidona) em seis proporções distintas 25%, 15%, 5% 2,5%, 1,5% e 5% em relação a massa total do nanocompósito. Para cada nanocompósito preparado foi incorporado 1% em massa do anti-inflamatório não esteroidal Piroxicam. A estrutura molecular das amostras foi estudada por meio de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), analisando o ativo incorporado nas matrizes nanocompósitas. Através da técnica de difração de raios X (DRX) obteve o perfil cristalino dos nanocompósitos determinando para uma das amostras do trabalho um limite de solubilidade do Piroxicam. A análise nanoestrutural foi realizada por Espalhamento de Raios X a baixo ângulo (SAXS), avaliando o perfil da cinética de agregação dos agregados de siloxano em três diferentes amostras estudadas. Os ensaios de liberação foram realizados para elucidar os mecanismos de transporte do ativo através dos nanocompósitos formulados, onde observou uma taxa de liberação modulada para cada tipo de hidrogel e suas respectivas proporções. Assim como apresentou uma faixa de liberação entre 1,88 à 8,46 %. A partir do ensaio de permeação in situ observou que a forma do nanocompósito altera o resultado final. De acordo com ensaio toxicológico determinou-se a influência do pH das amostras ao meio de cultura. Todos os resultados apresentados neste trabalho contribuem para aos estudos de novos sistemas de liberação de ativo. / The polymer association in creating new modified release systems is a growing middle between the development of health technologies. The hybrid polymers formed by siloxane-polyether are among the most used and studied recently. The interest is associated with the film-forming capacity on the skin with high bioadhesion, the possibility of incorporation of active compounds in order to control its release rate. The film may take bacteriostatic functions, antipruritic, analgesic and healing properties, depending on the active compound used in the formulation. The studies proposed in this work involves obtaining a nanocomposite prepared by mixing a polymer hybrid organic-inorganic siloxane-polyether (SP) with 5 types of hydrogels (bis-acrylamide, hydroxypropylmethylcellulose, poly acrylic acid, poly acrylamide - co - Acrylic acid and polyvinylpyrrolidone) in six proportions 25%, 15%, 5% 2.5%, 1.5% and 5% (w/w) relative to the total weight of the nanocomposite. For each nanocomposite prepared was incorporated 1% by weight of non-steroidal anti-inflammatory Piroxicam. The molecular structure of the samples was studied by spectroscopy in the infrared (FTIR), analyzing the active incorporated in nanocomposite arrays. By X-ray diffraction method (XRD) profile of the obtained crystalline nanocomposites determining for a sample from a work solubility of Piroxicam. The nanostructural analysis was performed by scattering X-ray small angle (SAXS), evaluating the profile of aggregation of siloxane aggregates kinetics in three different samples. The release assays were performed to elucidate the active transport mechanisms through formulated nanocomposites, where he observed a modulated release rate for each type of hydrogel and their respective proportions. As presented a range of between 1.88 to 8.46 percent release. From the permeation test in situ noted that the form of the nanocomposite change the final result. According to toxicological testing we determined the influence of pH in the culture medium. All data will contribute to the studies of new active release systems.

Submitted by Helena Bejio (helena.bejio@unioeste.br) on 2019-02-06T16:57:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Carla Rosane Kosmann.pdf: 790665 bytes, checksum: 9ba5338adc46a33d1fa873abcb4d6970 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-06T16:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Carla Rosane Kosmann.pdf: 790665 bytes, checksum: 9ba5338adc46a33d1fa873abcb4d6970 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The root-knot nematodes are pathogens of great economic importance for many craps, as tomato, for promoting a reduction in crop productivity. Thus, control methods are required and the use of plant extracts is gaining emphasis due their compounds with nematicide and resistance induction properties. The objective of this work was evaluate the control of Meloidogyne incognita in susceptible and resistant tomato plants treated with avocado seed extract (Persea americana Mill.) incorporated into the hydrogel. To obtain the extract, avocado seeds were cut and left in methanol for 24 h and passed through two vacuum filtering. The obtained solution was evaporated on a rotary evaporator and resuspended in distilled water containing Tween 80 (0.6%) to give concentrations of 100, 200, 400, 800 and 1.000 mg L-1 of red color (RE) and brown color (BE) extract. The control treatment was distilled water + Tween 80 (0.6%). Hatching of juvenile second stage (J2) and motility and mortality of J2 were evaluated. From the in vitro results, we selected the most efficient concentration in controlling nematode, incorporating the hydrogel and dried in an oven. Then, this material at different doses (0; 0.1; 0.25; 0.5; 0.75 and 1.0 g pit1) were added to the soil before the transplantation of the tomato. Three days after transplanting was made the inoculation with 2.067 eggs and J2 of M. incognita. Thirty days after inoculation were evaluated: relative chlorophyll content (SPAD index), total volume of root, number of galls and eggs mass, viability of the egg mass, number of eggs and J2 per root and 100 cm3 of soil. With the data obtained from this test in a greenhouse, a new experiment was carried out from the dose that provided the best control of the nematode. This was then added to extract pits containing different concentrations (0, 1.000, 2.000, 4.000, 6.000, and 8.000 mg L-1) in the hydrogel. After 30 days of inoculation with 2.184 eggs and J2 of M. incognita, there were the same described above ratings. For in vitro assays, the extracts promoted a reduction of J2 hatched, with the concentration of 1.000 mg L-1 of RE, the most effective in this reduction. The mobility and mortality of J2 were not affected by different concentrations of the extracts. In vivo, referring to the first assay, the dose of 1.0 g pit-1 controlled the nematode in susceptible plants, and therefore was chosen for use in the second assay. In this latter, the concentration of 8.000 mg L-1 was the most effective to control M. incognita. / Os nematoides das galhas são patógenos de grande importância econômica para várias culturas, como o tomateiro, por promoverem redução da produtividade. Métodos de controle com a utilização de extratos vegetais vem ganhando ênfase por apresentarem compostos nematicidas e indutores de resistência. O objetivo deste trabalho foi avaliar o controle de Meloidogyne incognita em tomateiros suscetível e resistente, tratados com extratos de sementes de abacate (Persea americana Mill.), veiculado em hidrogel. Para a obtenção do extrato, sementes de abacate foram cortadas e deixadas em metanol por 24 h, e passadas por duas filtragens à vácuo. A solução obtida foi roto-evaporada e ressuspensa em água destilada contendo Tween 80 (0,6%), obtendo-se as concentrações de 100, 200, 400, 800 e 1.000 mg L-1 dos extratos de coloração vermelha (EV) e marrom (EM). O tratamento controle foi representado por água destilada + Tween 80 (0,6%). Foram avaliadas a eclosão de juvenis de segundo estádio (J2) e a motilidade e mortalidade de J2. A partir dos resultados in vitro, selecionou-se a concentração mais eficiente no controle do nematoide, incorporando-a em hidrogel, que foi posteriormente seco em estufa. Após, diferentes doses deste material (0; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75 e 1,0 g cova-1) foram adicionadas às covas realizadas para o transplante dos tomateiros. Três dias após o transplante ocorreu a inoculação com 2.067 ovos e J2 de M. incognita. Após 30 dias da inoculação foram avaliados: teor relativo de clorofila (índice SPAD), volume total de raiz, número de galhas e de massas de ovos, viabilidade das massas de ovos, número de ovos e J2 por sistema radicular e por 100 cm3 de solo. Com os dados obtidos deste ensaio em casa de vegetação, um novo experimento foi realizado, a partir da dose que proporcionou o melhor controle do nematoide. Esta foi então adicionada às covas contendo diferentes concentrações do extrato (0, 1.000, 2.000, 4.000, 6.000, e 8.000 mg L-1) no hidrogel. Passados 30 dias da inoculação com 2.184 ovos e J2 de M. incognita, foram realizadas as mesmas avaliações descritas anteriormente. Para os ensaios in vitro, o aumento da concentração dos extratos promoveu uma diminuição dos J2 eclodidos, sendo a concentração de 1.000 mg L-1 do EV, a mais efetiva nesta redução. Quanto à motilidade e mortalidade de J2, estas não foram afetados pelas diferentes concentrações dos extratos. In vivo, referente ao primeiro ensaio, a dose de 1,0 g cova-1 proporcionou maior redução deste fitonematoide em plantas suscetíveis, sendo, portanto, a escolhida para a incorporação nas covas dos tomateiros do segundo ensaio. Neste, a concentração de 8.000 mg L-1 foi a que proporcionou o controle mais eficaz de M. incognita.

Bromelina é um nome coletivo para enzimas proteolíticas encontradas no talo, fruto e folhas do abacaxi (Ananas comosus Merr). A bromelina possui propriedades anti-inflamatórias, de debridamento, entre outras. Para a produção da bromelina deve-se, preferencialmente, usar resíduos do abacaxi, visto que os produtos do fruto têm aplicação comercial. Este trabalho teve como objetivo a extração de bromelina a partir de cascas de abacaxi através de sistema de duas fases aquosas (SDFA), e sua aplicação em hidrogel polimérico. Foram realizados estudos de estabilidade da bromelina comercial, em que se observou maior estabilidade em pH 5,0 com menor perda da atividade relativa em todas as temperaturas estudadas (20, 30, 40 e 50°C). O estudo da extração da bromelina em SDFA formado por polietileno glicol (PEG) e ácido poliacrílico (PAA) (com auxílio da análise de variância de parâmetros como rendimento, fator de purificação e coeficiente de partição) proporcionou rendimento de 335% e fator de purificação de 25,8. Os hidrogéis poliméricos à base de PEG estudados apresentaram-se flexíveis, com pouca elasticidade e taxa de absorção superior a 1000%. Hidrogel carreado de bromelina pelo método de turgescência proporcionou a maior liberação da enzima, assim como a maior atividade (80% da bromelina liberada em 24 h e 278 ± 89 U/mL). / Bromelain is a collective name for the proteolytic enzymes found in the stem, fruit and leaves of pineapple (Ananas comosus Merr.). Bromelain possesses anti-inflammatory properties, debridement, among others. For bromelain production one should preferably use the waste materials, whereas pineapple fruit products have commercial application. This study aimed to extract bromelain from pineapple peels using aqueous two-phase system (ATPS), and its application in polymeric hydrogels. Stability studies of commercial bromelain were performed, which found greater stability at pH 5.0 with minor loss of relative activity at all temperatures studied. The study of bromelain extraction in ATPS composed by polyethylene glycol (PEG) and poly acrylic acid (PAA) (with assistance of variance analysis of parameters such as yield, purification factor and partition coefficient) showed yield 335% and purification factor of 25.8. The PEG-based hydrogels studied presented flexibility, low elasticity and swelling ratio higher than 1000%. Hydrogel containing bromelain, loading by embedding (solvent sorption) method, yielded the highest enzyme release, as well as the highest activity (80% bromelain released over 24 h and 278 ± 89 U / mL).

A esterilidade é um requisito indispensável para a maioria dos biomateriais. Devido à sensibilidade dos hidrogéis, a sua esterilização apresenta-se como um desafio, sobretudo quando estão em causa nanoestruturas ou a presença de fármacos. O objetivo deste trabalho foi estudar os principais efeitos de diversos métodos de esterilização nas propriedades de diferentes tipos de sistemas à base de hidrogel. Além dos métodos convencionais (calor húmido e radiação gama) foi aferida a aplicabilidade da esterilização por ozono, um processo que embora se revele recente e ainda em fase de desenvolvimento, não deixa, no entanto, de ser bastante promissor. Estudou-se uma formulação de hidrogel natural nanoparticulado à base de quitosano (nanogel), com um largo espectro de possíveis aplicações, e duas formulações de hidrogéis sintéticos para aplicações oftálmicas (modelos de lentes de contato convencional e da nova geração de silicone-hidrogel), com e sem fármacos incorporados. Avaliaram-se alterações nas principais propriedades vitais ao bom desempenho e integridade dos materiais. No caso do nanogel: tamanho médio de partícula, potencial zeta, índice de polidispersão, absorvância, morfologia, estrutura química e citotoxicidade. No caso dos hidrogéis sintéticos: intumescimento, propriedades ópticas, permeabilidade iónica, molhabilidade, morfologia e topografia, estrutura química, propriedades mecânicas, citotoxicidade e perfil de libertação dos fármacos. Para garantir a melhor eficácia dos métodos de esterilização, realizaram-se testes de esterilidade após a contaminação intencional das amostras com diferentes cargas dos respetivos indicadores biológicos. A esterilização por calor húmido revelou-se o método mais agressivo, no caso do nanogel, e o menos agressivo para os hidrogéis sintéticos, quer na presença quer na ausência de fármacos. Relativamente à irradiação gama, para o nanogel, verificou-se que a sua resistência à irradiação aumenta consideravelmente na presença de açucares protetores. Já os hidrogéis sintéticos mostram-se resistentes à técnica, apresentando sinais de degradação evidente apenas para a dose mais elevada (25 kGy). Na presença de fármacos, a irradiação gama mostrou-se inadequada devido à sensibilidade dos mesmos. Os resultados obtidos são promissores no que diz respeito à aplicabilidade da esterilização por ozono, tanto para o nanogel como para os hidrogéis sintéticos, sem fármacos incorporados. Os fármacos sofrem, na generalidade, degradação quando expostos a este agente oxidante. Em suma, face à evidente complexidade dos fatores envolvidos (e.g. natureza, composição e propriedades dos materiais, estabilidade dos fármacos, condições e parâmetros dos processos esterilização), torna-se difícil generalizar os efeitos e prever o resultado dos métodos de esterilização. A escolha do processo mais adequado deve, portanto, ser feita caso a caso. / Sterility is mandatory requirement for most biomaterials. Because of their known sensitivity, hydrogel sterilization poses as a challenge, particularly when it comes to nanostructures or when drugs are incorporated. The main goal of this work was to study the key effects of different sterilization methods on the properties of different types of hydrogel-based systems. In addition to the conventional methods (steam heat and gamma radiation) the applicability of a promising new ozone method was assessed. Two formulations of synthetic hydrogels for ophthalmic applications (representing conventional contact lenses and new generation silicone-hydrogel contact lens), unloaded and loaded with ophthalmic drugs, were studied; and a natural chitosan-based nanostructured hydrogel (nanogel), with a broad spectrum of possible applications. Changes in the essential properties were evaluated. For synthetic hydrogels: swelling, optical properties, ionic permeability, wettability, morphology and topography, chemical structure, mechanical properties, cytotoxicity and drug release profile. For the nanogel: average particle size, zeta potential, polydispersity index, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity. In order to ensure the effectiveness of the sterilization methods, sterility tests were carried out after purposely contaminating the samples with different loads of biological indicators. Seam heat sterilization proved to be the most aggressive method for the nanogel, while being the least aggressive for the synthetic hydrogels in the presence and absence of drugs. Regarding gamma irradiation, the nanogel resistance to irradiation increased considerably in the presence of protective sugars. The synthetic hydrogels were resistant to this technique, showing signs of severe degradation only at the highest dose (25 kGy). In the presence of drugs, gamma irradiation proved to be inadequate due to drug degradation. The obtained results were encouraging with regard to the applicability of ozone sterilization for both the nanogel and the unloaded synthetic hydrogels. The drugs generally undergo degradation when exposed to this oxidizing agent. In view of the evident complexity of the factors involved (e.g. nature, composition and properties of materials, drug stability, conditions and parameters of sterilization processes), it is difficult to generalize the effects and predict the outcome of the sterilization methods. The selection of the most suitable procedure must be made on a case-by-case basis.

Orientador: Fauze Ahmad Aouada / Resumo: O objetivo do trabalho foi realizar a síntese dos bionanocompósitos constituídos de carboximetilcelulose (CMC), poliacrilamida (PAAm) e diferentes concentrações de nanoargila laponita RDS (0 % referência, 1 %, 2%, 4% e 5 %), com possibilidades de aplicação em sistemas de remoção/liberação controlada de pesticida paraquat. Foi possível confirmar a formação dos bionanocompósitos constituídos de CMC/PAAm/nanoargila utilizando as técnicas de espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A disposição das plaquetas de nanoargila na matriz polimérica foi avaliada pela técnica de difração de raios-X (DRX), em que resultou na possibilidade das plaquetas estarem intercaladas, além de possivelmente estarem esfoliadas. O comportamento térmico dos hidrogéis foi avaliado pelas análises termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os bionanocompósitos se mostraram estáveis termicamente até aproximadamente 200 °C. Foi realizada a caracterização dos bionanocompósitos, determinando o grau de intumescimento (Q) em água destilada, diferentes soluções salinas (NaCl, CaCl2 e AlCl3) e soluções com diversos pH (1, 2, 4, 5, 6, 8 e 10). Observou-se uma redução nos valores de Q em baixas concentrações de nanoargila para água destilada (Q0% = 33,7 g/g para Q2% = 23,8 g/g), seguida de um acréscimo com o aumento do teor de nanoargila (Q4% = 28,4 g/g e Q5% = 33,01 g/g) em relação aos hidrogéis com 1 e 2 % de nanoargila. Foi também c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this research was to study the bionanocomposites synthesis constituted of carboxymethylcellulose (CMC), polyacrylamide (PAAm) and different contents of nanoclay laponite RDS (0% as reference, 1%, 2%, 4% and 5%), with possibility application in systems of removal/release paraquat pesticide. The confirmation of bionanocomposites formation constituted of CMC/PAAm/nanoclay was verified by the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (MEV) techniques. It was possible to evaluate the platelets configuration of nanoclay in the polymeric matrix by X-ray diffraction (DRX), which resulted in the possibility of platelets be intercalated, and possibly exfoliated. The thermal stability of the hydrogels was investigated by analysis thermogravimetric (TG) and differential exploratory calorimetry (DSC). The results confirmed that the bionanocomposites are thermal stability until amount 200 °C. It was also realized the characterization of bionanocomposites, obtaining the swelling degree (Q) in distilled water, different saline solutions (NaCl, CaCl2 and AlCl3) and solutions with various values of pH (1, 2, 4, 5, 6, 8 and 10). It was observed a reduction in values of Q in low concentration of nanoclay to distilled water (Q0% = 33.7 g/g to Q2% = 23.8 g/g), followed of increase with additions of nanoclay content (Q4 = 28.4 g/g and Q5% = 33.0 g/g). It was also verified strong influence (reduction) in the values of Q in solutions saline which... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000418546-Texto+Completo-0.pdf: 3263858 bytes, checksum: 98405799e09a5518c35fdb38c15ba169 (MD5) Previous issue date: 2009 / Tissue engineering and regeneration involves the use of multipotent precursor cells associated with biomaterials that are capable of providing these cells with a threedimensional environment similar to the extracellular matrix found in living organisms. The objective of this study was to enhance a hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogel with two scaffold properties, via independent processes, so as to produce a hydrogel capable of being molded or favorable for three-dimensional cell adhesion. Previously described methods were employed to develop effective elastic (moldable) properties through the synthesis of silane on HPMC (Si-HPMC). This synthesis caused the hydrogel to acquire a gelatin state, moldable according to the defect to be corrected, as a result of pH-controlled auto-cross-linking. In a parallel experiment, following another trend in the development of hydrogel scaffolds, HPMC was synthesized with RGDS (arginine-glycine-aspartic acid-serine) adhesion peptides through esterification (RGDS-HPMC). This process provided the hydrogel with adhesion sites, aimed at allowing its interaction with cells in a three-dimensional environment. Next, the viability of human adipose-derived adherent stromal (hADAS) cells cultured in two-dimensional environments in the presence of pure HPMC, Si-HPMC, and RGDS-HPMC hydrogels was tested to assess cytotoxicity (MTT assay – ISO 10993-5). A comparison was performed between the groups and also with negative (NC) and positive controls (PC) after incubation for 24, 48 and 72 hours. No impact was recorded on cell viability (% MTT activity) at the three incubation times with any of the hydrogels when compared to PC (p < 0. 001). Cells cultured in contact with hydrogels showed viability results similar to those of NC. Despite being nontoxic in contact with twodimensional cell cultures, three-dimensional cytotoxicity tests should be performed to confirm the effectiveness of Si-HPMC and RGDS-HPMC hydrogels as suitable scaffolds for use in tissue engineering and regeneration. / A regeneração e engenharia de tecidos passam pela aplicação de células precursoras multipotentes associadas a biomateriais, os quais devem oferecer a elas um ambiente tridimensional análogo à matriz extracelular existente nos organismos vivos. Aprimorar um hidrogel de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), agregando a ele duas funções características de scaffolds, isto é, ser moldável ou favorável à adesão celular tridimensional, para o uso em regeneração e engenharia de tecidos foi a intenção do presente estudo. O desenvolvimento de uma propriedade moldável foi obtido baseado em experiências da literatura que citam a síntese de HPMC com silano (HPMC-Si). Esta síntese permitiu que o hidrogel assumisse o aspecto de gelatina, através de autorreticulação em função do pH, moldável de acordo com o defeito a ser corrigido. Paralelamente, seguindo outra tendência no desenvolvimento de scaffolds compostos por hidrogéis, sintetizou-se HPMC com peptídeos R-G-D-S (arginina- glicina- ácido aspártico- serina), através de reação por esterificação. Isto conferiu ao hidrogel sítios de adesão, visando a sua interação com células dentro de um contexto tridimensional.A partir das sínteses, avaliou-se a viabilidade de células aderentes adiposoderivadas humanas (CAADh), cultivadas em 2D na presença dos hidrogéis HPMC pura, HPMC-Si e HPMC-RGDS, para se determinar a citotoxicidade dos mesmos (ensaio MTT – de acordo com a ISO 10993-5), comparando-os entre si e com grupos-controle negativo (CN) e positivo (CP), em 24, 48 e 72h. Os três hidrogéis presentes nas culturas não interferiram na viabilidade das células (% de atividade MTT), durante os 3 momentos observados, quando comparados com o grupo CP (P< 0,001). Ao mesmo tempo, as células cultivadas em contato com os géis demonstraram viabilidade semelhante ao grupo CN. Entretanto, ainda que sejam atóxicos em contato com culturas de células em monocamada, testes de citotoxicidade em 3D devem confirmar a efetividade dos hidrogéis aprimorados HPMC-Si e HPMC-RGDS como scaffolds aplicáveis em regeneração e engenharia de tecidos.

Submitted by UILIAN GABALDI YONEZAWA null (uilian_yonezawa@yahoo.com.br) on 2016-05-16T21:16:30Z No. of bitstreams: 1 dissertação Final.pdf: 3612402 bytes, checksum: b582b0fd2450b9deae8e2a4e625add5a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-05-17T18:33:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 yonezawa_ug_me_ilha.pdf: 3612402 bytes, checksum: b582b0fd2450b9deae8e2a4e625add5a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T18:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 yonezawa_ug_me_ilha.pdf: 3612402 bytes, checksum: b582b0fd2450b9deae8e2a4e625add5a (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os hidrogéis são polímeros hidrorretentores reticulados, que são capazes de reter e absorver grande quantidade de água. A combinação de polissacarídeos e nanoargila na matriz polimérica otimiza o desenvolvimento de materiais biodegradáveis e nanoestruturados que podem ser utilizados na agricultura. Nesta dissertação foram preparados e caracterizados hidrogéis nanoestruturados biodegradáveis, afim de aplicá-lo como um acelerador no crescimento de mudas de hortaliça. Os hidrogéis foram preparados fixando as concentrações de acrilamida (AAm) em 6% m/v e carboximetilcelulose (CMC) em 1% m/v, e incorporando diferentes concentrações de nanoargila cloisita-Na+. Diferentes quantidades de hidrogéis foram incorporadas ao substrato e investigado a sua eficiência no cultivo de alface. Foram analisadas as propriedades hidrofílicas e cinéticas em água destilada e em soluções salinas. Os hidrogéis demonstraram excelentes resultados de intumescimento. A incorporação de nanoargila na matriz do polímero aumentou a velocidade de absorção de água (indicada pelo aumento da constante cinética k) quando intumescido em água destilada. A formação das redes poliméricas foi confirmada pela análise de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A difração do raios-x (DRX) e a espectroscopia de energia dispersiva de Raios-X (EDX) permitiu avaliar a conformação das plaquetas de nanoargila e os elementos químicos presente nos nanocompósitos, respectivamente. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) demonstrou uma morfologia de estruturas porosas, com formas bem definidas e tamanhos de poros heterogêneos. A análise térmica evidenciou uma estabilidade térmica abaixo de 200 ºC para todas as amostras analisadas. A aplicação do hidrogel como condicionador de solo demonstrou ser eficiente no cultivo de alface, se aplicado na dose ideal. A presença de nanoargila na matriz polimérica melhorou a germinação, o desenvolvimento e a qualidade das mudas testadas. Os resultados demonstram que os nanocompósitos são produtos promissores em meio de cultura que precisam de liberação controlada e de condicionadores de solo. / Hydrogels are water-retainer crosslinked polymers which are able to retain and absorb large quantities of water. The combination of polysaccharides and nanoclay in the polymeric matrix enhanced the development of nanostructured and biodegradable materials and it can be used in agriculture. In this work, nanostructured biodegradable hydrogels was prepared in order to improve germination and seedling quality of lettuce cultivation. The hydrogels were prepared by fixing the concentrations of acrylamide (AAm) in 6% w/v carboxymethylcellulose (CMC) in 1% w/v, containing different nanoclay Cloisite-Na+ concentrations. Different amounts of hydrogel were incorporated to the substrate and investigated their efficiency in lettuce cultivation. Hydrophilic and kinetic properties were investigated in distilled water and in saline solutions. The hydrogels showed excellent swelling degree results. Also, the incorporation of nanoclay in the polymer matrix increased the water absorption speed (indicated by an increase in kinetic constant k) when swollen in distilled water. The formation of polymer networks was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. The x-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy X-ray (EDX) corfimed the conformation of the nanoclay platelets and chemical elements present in the nanocomposite, respectively. The scanning electron microscopy (SEM) showed porous structures morphology with well-defined shapes, but with heterogeneity in the size. Thermal analysis showed thermal stability for all samples below 200 °C. The application of hydrogel as a soil conditioner confirmed the efficiency in lettuce cultivation if applied in an optimal dose. The presence of nanoclay in the polymeric matrix enhanced the germination, the development and the quality of the tested seedlings. The results showed that nanocomposites are promising products in a culture medium that need controlled release and soil conditioners.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297580.pdf: 2301992 bytes, checksum: df1da24f105d543b65a2d7daf27d2190 (MD5) / As feridas crônicas apresentam elevada incidência 1 a 2% na população acima de cinqüenta anos. Este problema de saúde pública, exige manejo clínico adequado devido ao aparecimento de neoplasias associadas à inflamação crônica. Neste sentido, a pesquisa por fármacos com propriedades cicatrizantes tem sido intensa. A quitosana(CQ)(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glicopiranose) é um biopolímero com propriedades químicas e biológicas úteis para atuarem diretamente no processo cicatricial. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos cicatrizante e antioxidante do hidrogel de quitosana a 2% no tratamento de lesões cutâneas. Para tanto, foram utilizados camundongos isogênicos Balb/c (peso 20 ± 2g, n = 6), submetidos à excisão tecidual, e tratamento durante 3, 6, 9, 12 e 15 dias,divididos em grupo controle negativo (CN), que receberam topicamente água destilada, grupo controle positivo (CP), que receberam topicamente solução de alantoína (50 mg/kg/dia) e grupo(CQ), tratado com hidrogel de quitosana a 2% (20 mg/ kg /dia). O potencial cicatrizante foi avaliado de acordo com parâmetros morfométricos, bioquímicos, histológicos e imuno-histoquímicos. Os resultados foram estatisticamente significativos quando comparados com os grupos controle negativo e controle positivo. O hidrogel de quitosana a 2% acelerou a cicatrização das lesões, promovendo-as no décimo segundo dia. O grupo CQ promoveu aumento estatisticamente significativo do conteúdo de hidroxiprolina (37,4%), bem como, a diminuição do dano oxidativo às proteínas teciduais (98,9%) e de lipídios (50,0%). Os níveis da enzima superóxido dismutase mantiveram-se diminuídos (50,0%) provavelmente pela pouca formação de radicais ânion superóxido. Como consequência, possivelmente, a geração de peróxido de hidrogênio esteve controlada e a atividade da catalase (79,1%) e glutationa peroxidase (76,1%) foram diminuidos. O conteúdo de GSH foi reduzido à níveis basais, sendo que a partir do nono dia de tratamento, observou-se uma redução de 97,1%. Os achados histológicos confirmaram a deposição e substituição do colágeno imaturo por colágeno maduro.Esta deposição foi mais acelerada durante a fase proliferativa.Na revelação imuno-histoquimica do anticorpo monoclonal alfa-actina muscular lisa, foi possível visualizar a neovascularização e a presença de miofibroblastos na remodelação tecidual pós tratamento farmacológico com hidrogel de quitosana.Diante dos resultados obtidos, é possível inferir que o hidrogel de quitosana a 2% tem atividade cicatrizante, uma vez que acelerou a proliferação celular e a angiogênese. Este efeito poderia ser parcialmente atribuído à ação antioxidante do hidrogel que diminuiu a geração de espécies reativas de oxigênio modulando a resposta inflamatória e, consequentemente, o tempo de cicatrização.

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-27T13:30:34Z No. of bitstreams: 5 35.pdf: 1736830 bytes, checksum: 19df23eb1c087b7ade84208f507df746 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20904 bytes, checksum: e09bf99e64678e4285abf3ef3e05412d (MD5) license_rdf: 23422 bytes, checksum: b145eda3d84bdc4f56b389c0ab98d368 (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-27T18:34:17Z (GMT) No. of bitstreams: 5 35.pdf: 1736830 bytes, checksum: 19df23eb1c087b7ade84208f507df746 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20904 bytes, checksum: e09bf99e64678e4285abf3ef3e05412d (MD5) license_rdf: 23422 bytes, checksum: b145eda3d84bdc4f56b389c0ab98d368 (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-27T18:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 5 35.pdf: 1736830 bytes, checksum: 19df23eb1c087b7ade84208f507df746 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: fd26723f8d7edacdb29e3f03465c3b03 (MD5) license_text: 20904 bytes, checksum: e09bf99e64678e4285abf3ef3e05412d (MD5) license_rdf: 23422 bytes, checksum: b145eda3d84bdc4f56b389c0ab98d368 (MD5) license.txt: 2109 bytes, checksum: aa477231e840f304454a16eb85a9235f (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) / O trabalho teve por objetivo avaliar a efici?ncia do pol?mero de poliacrilamida e turnos de rega no crescimento do eucalipto (Eucalyptus urophylla). O experimento foi conduzido em casa de vegeta??o no Departamento de Agronomia da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina-MG, no per?odo de outubro a maio de 2010. O delineamento foi de blocos casualizados, contendo quatro tratamentos (doses de pol?meros hidrorretentores: 0, 2, 4 e 8 gramas por planta). Cada bloco constituiu um turno de rega, sendo 1; 5; 10, 20 e 40 dias de intervalo entre irriga??es. Cada parcela foi constitu?da por 4 sacos contendo uma planta de eucalipto. N?o houve efeito das doses de pol?mero no crescimento da planta. Quanto ao conte?do de nutrientes, apenas o pot?ssio (raiz) e o cobre (caule) apresentaram diferen?as estat?sticas, sendo a dose de 8 gramas por planta a superior. O aumento dos turnos de rega proporcionou diminui??o em todas as caracter?sticas biom?tricas e no ac?mulo do conte?do dos nutrientes avaliados. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Produ??o Vegetal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2010. / ABSTRACT The purpose of this work was to evaluate the efficiency of polyacrylamide polymer and irrigation frequency in the growth of eucaliptus (Eucalyptus urophylla). The experiment was conducted in a greenhouse, at the Agronomy Department of Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys, Diamantina-MG, in the period from October to May, 2010. It was conducted in a 4 x 4 factorial way, with 16 treatments and 5 repetitions. There was used a randomized block design with four treatments (doses polymers hydroretentors: 0, 2, 4 and 8 grams per plant). Each block had an irrigation frequency, as following: 1, 5, 10, 20 and 40 days between irrigations. Each plot consisted of 4 bags containing one eucalyptus plant each. There were observed no effect of polymer doses on plant growth. Considering the nutrient content in the plant, only potassium (root) and copper (stem) showed statistical differences, with a dose of 8 grams more. The increase in irrigation frequency caused a decrease in all biometric characteristics and in the accumulation of the nutrients content.