Introdução: Existem dúvidas quanto à validade da utilização da imersão no meio líquido como recurso para acelerar o período de recuperação passiva após a realização de exercícios anaeróbicos. Objetivo: Verificar se a imersão no meio líquido em diferentes temperaturas acelera a recuperação de variáveis fisiológicas após exercício anaeróbico e melhora o desempenho físico subseqüente. Métodos: 16 ciclistas e 5 triatletas treinados do sexo masculino (idade: 26,9 ± 5,8 anos, massa corporal: 72,3 ± 7,9 kg e estatura: 175,7 ± 7,7 cm) foram convidados para três visitas ao laboratório. Em cada visita foram realizados dois Testes de Wingate (TW) em cicloergômetro seguidos por recuperação passiva que poderia ser fora da água, imerso a 20ºC ou a 40ºC com duração de 10 minutos. Para cada visita foi realizado um tipo de recuperação previamente randomizado. Valores de constante de tempo (CT), média do último minuto de recuperação (Média_10min) e área foram calculados para variáveis ventilatórias consumo de oxigênio (VO2), produção de dióxido de carbono (VCO2), volume expirado (VE), taxa de troca respiratória (TTR) e freqüência cardíaca (FC). Amostras de sangue foram coletas para análise do lactato [LAC] sangüíneo em intervalos de 2 min. Valores de pico de potência (PP), potência média (PM), trabalho total (TT) e índice de fadiga (IF) foram coletados durante os TWs para avaliação do desempenho. Uma ANOVA para medidas repetidas (Modelos Mistos) foi realizada tendo-se como fatores Tipo de Recuperação, Teste e Tempo. significativamente (p < 0,05) a Média_10min (VO2 +16%, VCO2 +10%, VE +14%, FC +15%), os valores de área (VO2 +31%, VCO2 +21%, VE +20%, FC +22%) e CT_VO2 (+18%), mas diminuiu os valores de CT_FC (-37%). O [LAC] não apresentou diferenças entre os tipos de recuperação. A imersão a 20ºC deteriorou em 2,4% os níveis de potência e melhorou em 2,2% na água a 40ºC (p < 0,01). Conclusão: Enquanto a utilização da imersão durante curtos períodos de recuperação de exercício anaeróbico retardou a recuperação fisiológica, do ponto de vista do desempenho, trouxe melhorias na água quente e deterioração na água fria. / Introduction: Uncertainties exist regarding the use of immersion to accelerate passive recovery after anaerobic exercise. Objective: To assess if immersion at different temperatures accelerates the recovery of baseline physiological variables after anaerobic exercise and improves subsequent physical performance. Methodology: Sixteen male trained cyclists and five male trained triathletes (average age, 26,9 ± 5,8 y, mean body mass 72,3 ± 7,9 kg and average height 175,7 ± 7,7 cm) were subjected, on three separate occasions, to two Wingate Anaerobic Tests (WAnT) using a bicycle ergometer to measure mean power output (MPO), peak power output (PPO), total work (TW) and fatigue index (FI). Each WAnT test was followed by 10 minutes passive recovery, either unimmersed or immersed at 20 ºC or 40 ºC (randomly selected). Blood was collected every two-minutes during recovery for lactate analysis. Oxygen consumption (VO2), carbon dioxide production (VCO2), expired volume (VE), respiratory exchange rate (RER) and heart rate (HR) were measured. During the last minute of recovery ten-minute mean (Mean10min) values were calculated, graphs being plotted to estimate time constants (TC) and the area under the curve (AUC) for each parameter. Data were analyzed using a mixed-model repeated-measurement ANOVA with type of recovery, test and time as factors. Results: Immersion at 40 ºC produced a 2.2% improvement in power output during the second WAnT test while at 20 ºC there was a 2.4% decrease in power output (p < 0.01). Compared to the unimmersed values, immersion significantly increased (p < 0.05) the Mean 10min (VO2 +16%, VCO2 +10%, VE +14%, HR +15%), AUC (VO2 +31%, VCO2 +21%, VE +20%, HR +22%) and TC VO2 (+18%) values but decreased the TC HR value (-37%). There was no apparent effect on serum lactate. Conclusion: Immersion during short recovery periods after anaerobic exercise delayed physiological recovery. Performance decreased after immersion at 20 °C but increased at 40 ºC.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-11-14T20:38:05Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - John Elber Gómez Daza - 2014.pdf: 3536612 bytes, checksum: f7e71dbc62f224cd024c41999d7b2f0c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-11-18T15:40:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - John Elber Gómez Daza - 2014.pdf: 3536612 bytes, checksum: f7e71dbc62f224cd024c41999d7b2f0c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-18T15:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - John Elber Gómez Daza - 2014.pdf: 3536612 bytes, checksum: f7e71dbc62f224cd024c41999d7b2f0c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We consider(α,β)−metric F=αφ(β α), whereα is the euclidean metric,φ is a smooth positive function on a symmetric interval I=(−b0,b0) and β is a 1-form with the norm b,0 ≤b<b0, on the Finsler manifoldM. We study the minimal surfaces on these spaces with respect to the Holmes-Thompson volume form and we present the equation that characterize the minimal hypersurfaces in general Minkowski space. We prove that the conoids in three-dimensional space are minimal if and only if is a helicoid or a plane, also we show that the Gauss curvature of conoid in Randers-Minkowski 3-space is not always nonpositive on minimal surfaces. Finally, an ordinary differential equation that characterizes minimal surfaces of revolution and an example of minimal surface of rotationaregiven. / Neste trabalho consideramos (α,β)−métricas do tipo F=αφ(β α), ondeα é a métrica euclidiana,φ é uma função positiva suave sobre um intervalo simétrico I=(−b0,b0) e β é uma 1-forma de norma b,0 ≤ b < b0, sobre uma variedade de Finsler M. Estudamos superfícies mínimas nestes espaços (M,F) com respeito à forma volume de Holmes-Thompson e apresentamos uma equação que caracteriza as hipersuperfícies mínimasemumespaçogeral(α,β)−Minkowski.Mostramosqueosconóidesnoespaço tridimensional comβ na direção do eixo ˜y3 são mínimas se, e somente se, é um helicóide ou um plano, provamos também que a curvatura de Gauss do conóide em um espaço tridimensional de Randers-Minkowski pode ser positiva em superfícies mínimas. Finalmente apresentamos uma equação diferencial ordinária que caracteriza superfícies mínimas de rotação eum exemplo de superfíciemínimade rotação.

Os paradigmas da criação artística para a CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment) ainda estão sendo elaborados pois, no âmbito da Realidade Virtual, é uma tecnologia recente e ainda bastante onerosa, fatores que dificultam sua disseminação. Ainda assim, algumas instituições possuem CAVEs para pesquisas artístico-culturais. Dentre elas, figura o centro de pesquisas Ars Electronica que, em parceria com o artista transmídia Maurice Benayoun, produziu em sua CAVE, cuja visitação é aberta ao público, a premiada obra World Skin. Com o intuito de situar o atual estado da arte das experimentações artísticas em CAVEs, esta obra mereceu análise detalhada de seus processos criativos e metodológicos. Nela, o autor investiga as reações cognitivas dos visitantes e propõe uma nova relação espaçocorporal dentro de um mundo virtual. A potencialidade artística da CAVE é grande e existe interesse dos artistas em explorá-la. As novas pesquisas e avanços tecnológicos apontam perspectivas de um maior acesso a este tipo de ambiente imersivo, consolidando-o como um prolífero suporte artístico. / The paradigms behind artistic creation for CAVE (CAVE Automatic Virtual Environment) are yet to be elaborate, since in the realm of Virtual Reality, this is a recent and expensive technology, which poses barriers to its own spreading. Even so, some institutions do have CAVEs for culture and artistic research. Among them, there\'s the research center Ars Electronica, which, in partnership with transmedia artist Maurice Benayoun, has produced in its CAVE (which is open for public visits), the award-winning work World Skin. With the objective of placing experimental artistic manifestations in CAVEs, this work has been deeply analyzed, concerning its creative processes and methods. The author evaluates the cognitive reactions of the visitors and proposes a new corporal-space relationship in a virtual world. The artistic potential behind a CAVE seems to be huge, and artists are willing to explore it. According to new researches and recent developed technologies, there will be a broader access to this kind of immersive environment, which might become a highly productive platform for artists.

Orientador: Leticia Passos Affini / Resumo: A presente pesquisa apresenta-se como uma investigação acerca da evolução dos dispositivos de imagens imersivas, com o objetivo de conceituar e classificar os aspectos relacionados à geração de ilusão e sensação de imersão. O estudo se divide em três etapas: na primeira, realiza-se uma discussão sobre os conceitos de imersão, imersividade e realidade virtual para a elaboração de uma definição a ser utilizada na última etapa do projeto. Na segunda, listam-se os dispositivos utilizados para a geração de ilusão e sensação de imersividade a partir de revisão literária sistemática, considerando-se tanto os aspectos históricos conceituais e tecnológicos. Na terceira etapa se dá a classificação dos dispositivos imersivos, baseada em suas especificidades imagéticas e no grau de imersividade proporcionado. Como resultado, obteve-se uma compilação com os principais dispositivos imersivos, além de sua classificação pelas distintas formas de imersão proporcionada. / Abstract: This research presents an investigation about the evolution of immersive imaging devices in order to conceptualize and classify aspects related to the immersiveness sensation and illusion generation. The study is divided in three stages: in the first, there is a discussion about the concepts of immersion, immersiveness and virtual reality to be used in the project last stage. In the second step, the devices used to create immersiveness sensation and illusion are listed from the systematic literary review considering the historical-conceptual and technological aspects. In the third stage is presented the immersive devices classification based in its image specificities and in its degree of illusion of immersion proportioned. As a result, it was obtained a compilation with the main immersive devices besides its different forms of immersion presented. / Mestre

Nos últimos anos, diversos protocolos e tecnologias têm sido propostos a fim de viabilizar ou otimizar a micropropagação de diversas culturas, bem como reduzir custos de produção. Dentre eles, tem ganhado destaque, o uso do meio de cultura líquido e do sistema de biorreator de imersão temporária (BIT). No entanto, observam-se diferenças de resposta entre espécies e metodologias, sendo necessários maiores estudos para um melhor conhecimento dos fatores que afetam os sistemas de micropropagação. Estudos recentes, baseados em técnicas moleculares, têm revelado que as culturas in vitro não são axênicas, como se acreditava, apresentando comunidades endofíticas onipresentes. Sabendo-se da importância desses microrganismos em plantas a campo, passou-se a questionar o papel destes no desenvolvimento e multiplicação de plantas in vitro. Diante deste cenário, este trabalho se propôs a comparar o desempenho de culturas in vitro em diferentes condições de cultivo: meio semissólido, meios líquido estático, sob agitação e, avaliando-se o crescimento/ multiplicação das plântulas e, naqueles onde houve diferença no desempenho, foram realizadas análises moleculares para a caracterização da comunidade microbiana presente na parte aérea das plantas. Foram utilizadas culturas de bromeliáceas e cana-de-açúcar, buscando sistemas que permitissem as avaliações pretendidas. Para isto foram instalados experimentos com Ananas comosus var. comosus (\'Imperial\' e \'Pérola\') e Aechmea nudicaulis, sob cultivo em meio líquido estático e sob agitação; e com Vriesea hieroglyphica E. Morren, sob cultivo em meio líquido estático, sob agitação e em BIT. Para a gramínea, cana-de-acúcar (Saccharum spp., variedade SP80-3280), foram avaliados o cultivo em meio líquido estático e em BIT. Foram também realizadas análises moleculares de plântulas de Dyckia distachya, que haviam sido cultivadas em meios de culturas semissólido, líquido sob agitação e estático. As culturas que apresentaram diferenças de desempenho entre os sistemas avaliados foram D. distachya, (sendo o melhor tratamento o meio líquido sob agitação) e cana-de-açúcar (melhor tratamento foi BIT) e estas foram consideradas como sistemas adequados para o estudo de como diferentes sistemas de cultivo in vitro podem influenciar na comunidade bacteriana das plantas. A caracterização da comunidade bacteriana de D. distachya foi realizada por T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) e mostrou que o tratamento meio líquido sob agitação, o qual teve a maior produção de brotos em relação aos demais, diferiu quanto à abundância relativa das unidades taxonômicas operacionais (UTOs) encontradas. Para cana-de-açúcar foram realizadas a construção de bibliotecas de clones do gene 16S rRNA e PCR quantitativo em tempo real (qPCR). Estas análises mostraram não haver diferença significativa entre as bibliotecas dos tratamentos avaliados, no entanto, BIT apresentou 3,54 vezes mais cópias do gene 16S rRNA em relação ao tratamento meio líquido estático, nos permitindo inferir que também possui uma maior número de bactérias. Este estudo apresenta fortes indícios de que o sistema de cultivo in vitro utilizado influencia a comunidade microbiana presente nas plantas / In recent years, several protocols and technologies have been proposed for feasibility and optimization of micropropagation of different cultures as well as to reduce production costs. Among these, the use of liquid culture medium and the temporary immersion bioreactor system (TIB) have gained special attention. However, differences are observed among species and methodologies, being necessary more detailed studies for a better knowledge of the factors that affect the micropropagatiion systems. Recent studies, based on molecular techniques, have revealed that in vitro cultures are not axenic, as thought, presenting ubiquitous endophytic community. Knowing the importance of these microorganisms to field plants we would like to know more about their role in in vitro plants. In this scenario, this work proposes to compare the performance of in vitro cultures under different culture conditions: semisolid medium culture, liquid static and liquid medium under agitation, and where differences in in vitro performance were observed comparative molecular analysis of microbial community in the plantlets was performed. Bromeliads and sugarcane cultures were used seeking for model systems for these analyses. These experiments were conducted with Ananas comosus var. comosus (\'Imperial\' and \'Pérola\') and Aechmea nudicaulis cultured under liquid static medium and liquid under agitation, and with Vriesea hieroglyphica, we compared liquid static medium, liquid medium under agitation and TIB. For sugarcane (Saccharum spp. variety SP80-3280), liquid static medium and TIB was compared. Molecular analyses of Dyckia distachya plantlets, which had been grown in semisolid medium liquid static and liquid medium under agitation, were also carried out. Cultures that showed differences in performance among the systems evaluated were D. distachya, (with liquid medium under agitation as the best condition) and sugarcane (best treatment was BIT) and these were considered adequate to study the differences in the bacterial comunity of plants when grown in different in vitro conditions. The characterization of the microbial community of D. distachya was performed by T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) and showed that the liquid medium under agitation, which had the highest number of shoots compare to the other culture conditions, also differed as to the relative abundance of Operational Taxonomic Units (OTUs). For sugarcane 16S rRNA gene clone libraries, as well as real-time PCR (qPCR) were performed. These analyses showed no significant differences between the libraries of the two treatments, however, BIT showed 3.54 times more copies of the 16S rRNA gene compared to cultures from static liquid medium, allowing us to infer a higher number of bacteria. This study provides strong evidence that the in vitro system used influences the microbial community present in plants

O modelo tradicional de ensino está pautado em uma educação bancária, prioritariamente informativa, desestimulante e descontextualizada de seu momento histórico, que é caracterizado pela informação de fácil acesso e comunicação em esfera global. Neste panorama, pesquisas apontam que os estudantes vêm apresentando baixo desempenho em ciências. Há, portanto, a necessidade de estudos que levem em consideração esta realidade educacional no intuito de propor estratégias inovadoras de ensino. Neste cenário, games digitais apresentam grande potencialidade, pois são atrativos, contribuem para o desenvolvimento cognitivo e podem propiciar o desenvolvimento de preceitos científicos. O grande problema é que, apesar de atraírem legiões de jogadores, games digitais comerciais geralmente não apresentam grandes preocupações pedagógicas, uma vez que não são desenvolvidos para esta finalidade. Ainda que se pense nos games digitais educativos, estes apresentam características antagônicas aos comerciais, pois são normalmente constituídos de um arcabouço excessivo de informações, sem muita preocupação com aspectos imersivos. Assim, na tentativa de correlacionar ensino de ciências com os aspectos epistemológicos presentes nos games digitais educativos e com os aspectos imersivos presentes nos games digitais comerciais, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma tipologia e na criação de uma matriz de análise para jogos com potencial para uso educacional. Na etapa teórica do projeto, desenvolvemos a fundamentação da matriz, baseada em três elementos constituintes. São eles: Referencial educativo, baseado na Teoria Antropológica do Didático; Imersão, baseada na Teoria do Flow; e Mecânica Lúdica. Posteriormente, verificamos a aplicabilidade da tipologia e da matriz na análise de jogos e das interações entre jogadores e situações de jogo. É importante destacar que a pesquisa foi desenvolvida com alunos do ensino médio de uma escola pública da rede estadual de ensino de São Paulo. Dentre os resultados obtidos, destaca-se correlação entre aspectos imersivos e praxeológicos das plataformas de jogos. / The traditional Teaching model is based on a banking education, primarily informative, discouraging and decontextualized of its historical moment, which is characterized by information of easy access and communication in global sphere. In this panorama, research shows that students have been performing poorly in science. Therefore, there is a need for studies that take into account this educational reality in order to propose innovative teaching strategies. In this scenario, digital games present great potentiality, as they are attractive, contribute to cognitive development and can foster the development of scientific precepts. The big problem is that, despite attracting legions of players, commercial digital games generally do not present major pedagogical concerns as they are not developed for this purpose. Although digital educational games are thought of, they present characteristics antagonistic to the commercial ones, since they are usually constituted of an excessive information framework, without much concern with immersive aspects. Thus, in an attempt to correlate science with the epistemological aspects present in digital educational games and with the immersive aspects present in commercial digital games, The objective of this work is the development of a typology and the creation of an analysis matrix for games with potential for educational use. In the theoretical stage of the project, we developed the foundation of the matrix, based on three constituent elements: Educational Reference, based on the Didactic Anthropological Theory (TAD); Immersion, based on Flow Theory; And playful Mechanics. Subsequently, we verified the applicability of typology and matrix in game analysis and interactions between players and game situations. It is important to highlight that the research was developed with high school students of a Public School of the State of São Paulo. Among the results obtained, there is a correlation between immersive and praxeological aspects of gaming platforms.

Foi elaborado um programa de intervenção para pacientes asmáticos através da aplicação inédita de exercícios respiratórios em piscina coberta e aquecida, conduzidos por um fisioterapeuta, comparando-se o impacto de uma intervenção única do mesmo aplicado em solo. Participaram do estudo 40 pacientes adultos, asmáticos persistentes de moderados a graves, sem acompanhamento medicamentoso, fazendo uso apenas de ß2 agonista de curta duração. Avaliou-se a função pulmonar, a força muscular, a cirtometria, postura e escore de ansiedade. Verificou-se que a intervenção em água não foi prejudicial para os sujeitos, oferecendo alguns benefícios que superam aqueles encontrados em solo, como a mobilidade da caixa torácica, reeducação do padrão respiratório, melhora do desconforto respiratório e do estado de ansiedade / It was developed an original exercises program for asthmatic patients using breathing exercises in warm-water pool, conducted by a physiotherapist and subsequently compared with the same program performed in land in order to evaluate the effects of a single session respiratory exercise program. 40 adult patients, with moderated to severe asthma, without medical treatment, using only short action ß2 agonist were randomly allocated this study. It was evaluated the lung function, muscle strength, thoracic and abdominal circumference measurement, posture and anxiety. It was concluded that the water intervention is not harmful for the patients, offering some benefits which exceed those obtained in land, as thoracic mobility, reeducation of the respiratory pattern, improvement of the dyspnea and anxiety scores

O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da variação do teor de umidade no valor do índice de suporte CBR de uma brita estabilizada granulometricamente e de seis solos coletados em rodovias do interior do Estado de São Paulo. Os seis solos estudados foram divididos em três pares, com curvas granulométricas próximas, mesma classificação HRB e USCS, sendo cada par formado por um solo de comportamento laterítico e um solo de comportamento não-laterítico. Os corpos-de-prova foram moldados na umidade ótima e massa específica seca máxima obtidos com os resultados do ensaio de Proctor normal. Os materiais foram analisados sob quatro condições de umidade: sem imersão, após alcançar metade da umidade de estabilização, após quatro e oito dias de imersão. Observou-se a distribuição da umidade interna dos corpos-de-prova para cada uma das situações. Foi analisada a influência do envelhecimento dos materiais solto e compactado por quatro dias e sem imersão, nos resultados dos ensaios de CBR. Com os resultados pôde-se correlacionar a influência da granulometria e da gênese dos materiais nos resultados dos ensaios de índice de suporte CBR nas diversas condições de umidade avaliadas. / The aim of this dissertation is to evaluate the variation influence of the moisture content on the value of the CBR support index of a granulometrically stabilized crushed stone and six soils. The soils studied were divided into three pairs with similar particle size distribution curves and same HRB and USCS classification. Each pair is formed by a soil of lateritic and non-lateritic behaviors. The specimens were moulded in the optimum moisture content and maximum dry density obtained from the results of the standard Proctor tests. The materials were analysed under four moisture conditions: without immersion, after reaching half of the stabilization moisture, and after four and eight days of immersion. The internal moisture distribution of the specimens was observed for each situation. The internal distribution moisture was observed for each situation. The influence of the aging of the loose and compacted materials was analysed for four days without immersion in the test results of CBR. According to the results it was possible to correlate the influence of both granulometry and genesis of the materials on test results of CBR support index in the diverse moisture conditions evaluated.

A hidroxiapatita (HA) tem sido amplamente utilizada como material de implante por possuir alta similaridade com a composição dos ossos e ter capacidade de formar ligações químicas fortes com o tecido ósseo. Entretanto, a adsorção fácil de moléculas orgânicas (proteínas, aminoácidos e polissacarídeos) pela HA também favorece a adsorção e replicação de bactérias, aumentando os casos de infecções relacionados a esse biomaterial. Visando contribuir para o avanço de novos biomateriais com propriedades antibacterianas, foram produzidas neste trabalho hidroxiapatitas contendo nanopartículas de prata (AgNPs) com diferentes proporções (0,01; 0,05; 0,10 e 0,25% m/m). A primeira etapa do trabalho consistiu na obtenção do pó de HA por precipitação química e na produção de AgNPs em suspensões coloidais por meio de síntese que utiliza a quitosana como agente redutor e estabilizante. Na segunda etapa, as AgNPs foram adsorvidas na HA pelo método de imersão do pó usando um dos coloides sintetizados, obtendo-se quatro hidroxiapatitas contendo AgNPs (HA-AgNPs) nas formas de pó e disco. Na terceira e última etapa, os materiais produzidos foram caracterizados utilizando diversas técnicas e os pós (HA e HA-AgNPs) foram submetidos a avaliações in vitro. O efeito antibacteriano foi avaliado frente a cepas de S. aureus e E. coli utilizando métodos qualitativos e quantitativos. A adesão bacteriana sobre a superfície dos discos foi observada por microscopias eletrônica de varredura (MEV) e confocal de varredura a laser. A citotoxicidade in vitro foi avaliada utilizando cultura de células contendo linhagem de osteoblastos (MG-63). Nesse ensaio, a viabilidade dos osteoblastos foi estudada usando o teste da resazurina; a atividade enzimática foi investigada através da fosfatase alcalina (ALP); e a adesão dos osteoblastos foi observada por MEV. Os resultados mostraram que a HA produzida é nanométrica e que as AgNPs sintetizadas são estáveis e esféricas, com diâmetros variando entre 5-10 nm. Técnicas de MEV, EDS e ICP-AES confirmaram a presença de prata nas HA-AgNPs. As demais caracterizações não mostraram alterações relevantes na estrutura, morfologia e características de superfície (hidrofobicidade e carga líquida). No entanto, a atividade antibacteriana dos materiais mostrou-se eficiente para ambas as cepas e com uma redução de 99,9% das colônias bacterianas em quase todos os materiais já nas primeiras 4 h. Também foi encontrado que a eliminação foi maior tanto para E. coli quanto utilizando materiais em pó. O estudo da adesão bacteriana confirmou os resultados anteriores mostrando efeito superior para quase todas HA-AgNPs produzidas comparado a HA, exceto para o material com menor proporção de AgNPs (0,01% m/m). Por outro lado, os testes de viabilidade, ALP e adesão demonstraram que a HA-AgNPs com maior quantidade de AgNPs (0,25% m/m) tem um efeito negativo sobre os osteoblastos. Considerando ambos os efeitos de citotoxicidade e antibacteriano, aliado a metodologia simples e de baixo custo envolvido na produção desses materiais, sugere-se que a HA contendo entre 0,05 0,10% m/m das AgNPs sintetizada pode ser a mais favorável para o desenvolvimento proposto visando futuras aplicações biomédicas. / Hydroxyapatite (HA) has been widely used as implant material due to its high similarity with the bone composition and its capacity to form strong chemical bonds with the bone tissue. However, the easy adsorption of organic molecules (proteins, amino acids and polysaccharides) by the HA also favors bacteria adsorption and replication, increasing the cases of infection related to this biomaterial. Aiming to contribute to the advancement of new biomaterials with antibacterial properties, were produced in this work hydroxyapatites containing silver nanoparticles (AgNPs) with different ratios (0.01, 0.05, 0.10 and 0.25% m/m). The first step of this work consisted in obtaining the HA powder by chemical precipitation and production of AgNPs colloidal suspensions by synthesis using chitosan as a reducing agent and stabilizer. In the second step, the AgNPs were adsorbed to the HA matrix by the powder immersion method using onde of the synthesized colloids, resulting in four hydroxyapatites containg AgNPs (HA-AgNPs) in disk and powder forms. In the third and final step, the materials produced were characterized using several techniques, with the powders (HA and HA-AgNPs) evaluated in vitro. The antibacterial effect was evaluated against strains of S. aureus and E. coli using qualitative (ágar diffusion test) and quantitative (bacterial colony counts) methods. The bacterial adhesion over the disks surface were observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy. Cytotoxicity was evaluated in vitro using cell culture containing the osteoblast lineage (MG- 63). In this assay, osteoblasts viability was studied using the resazurin test; the enzyme activity was investigated by alkaline phosphatase (ALP), and osteoblast adhesion was observed by SEM. The results showed that the HA produced is nanometric and the synthesized AgNPs are stable and spherical with diameters ranging from 5-10 nm. SEM, EDS and ICP-AES techniques confirmed the presence of silver in the HA-AgNPs. The others characterizations showed no significant changes in the structure, morphology and surface characteristics (hydrophobicity and net charge). However, the materials antibacterial activity was effective for both strains and with reduction of 99.9% of bacterial colonies in almost all materials within the first 4 h. It was also found that the removal was as great for E. coli as for powder materials. The bacterial adhesion study confirmed previous results showing superior effect for almost all HA-AgNPs produced compared to HA, except for the material with the lowest proportion of AgNPs (0.01% m/m). On the other hand, viability tests, ALP and adhesion demonstrated that HA-AGNPS with higher AGNPS quantities (0.25% m/m) has a negative effect on osteoblasts. Considering both cytotoxicity and antibacterial effects, combined with the simple methodology and low cost involved in the production of these materials, it is suggested that the HA containing synthesized AgNPs ranging from 0.05 to 0.10% m/m can be the most favorable for the development of the proposed material for future biomedical applications.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThesisPJBlanco.pdf: 22562695 bytes, checksum: 34983d37e0657dd57b20850da6311f78 (MD5) Previous issue date: 2008-06-05 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo do presente trabalho é estabelecer bases teóricas bem fundadas, dentro do contexto variacional, a fim de dar unificação a diversos conceitos que surgem nas seguintes áreas: (i) a modelagem empregando modelos cinematicamente incompatíveis, (ii) a modelagem da interação fluido-estrutura usando métodos de domínios imersos e (iii) a modelagem constitutiva de materiais por meio de técnicas de multiescala. A motivação para abordar cada uma destas problemáticas, e o ponto em comum entre elas, é a modelagem do sistema cardiovascular humano. Portanto, a tese está dividida em três partes. Em primeiro lugar, estabelecem-se as bases variacionais para abordar de forma sistemática a formulação do problema de acoplamento de modelos que possuem cinemáticas incompatíveis. Esta maneira de tratar o problema permite estender os conceitos de forma direta para lidar com o acoplamento de modelos de diferente dimensão. Logo, estes conceitos são aplicados em duas situações, no acoplamento de modelos estruturais com diferentes cinemáticas subjacentes e, principalmente, no acoplamento de modelos de fluidodinâmica de diferente dimensão visando a modelagem do escoamento do sangue no sistema cardiovascular humano. Diversos exemplos e situações são contemplados neste último caso. Em segundo lugar, trata-se o problema de interação fluido-estrutura empregando idéias de imersão de domínios. Sempre dentro de um marco variacional claro e construtivo, colocam-se os princípios variacionais que governam a interação de um fluido com sólidos de forma arbitrária e com sólidos que podem ser caracterizados como estruturas delgadas. Assim, por um lado desenvolve-se o denominado método de domínios imersos que generaliza o método de elementos finitos imersos e o método de domínios fictícios. Por outro lado, constrói-se o método de cascas imersas que generaliza o conhecido método de contornos imersos. Apresentam-se também diversos exemplos numéricos de interação entre um fluido e corpos rígidos. Em terceiro e último lugar, trabalha-se com a modelagem constitutiva empregando técnicas de multiescala, novamente empregando o ferramental variacional. Aqui revisita-se a base teórica existente e realiza-se uma extensão das idéias usando princípios variacionais duais. Além disso, fornecem-se diversas implementações computacionais, as quais são usadas para apresentar dois exemplos, o primeiro na modelagem de materiais porosos e o segundo na modelagem do tecido biológico encontrado na conformação da parede arterial. Em todos os casos, o objetivo não é só prover uma forma final para a formulação de um problema, mas também desvendar o processo de construção que há por trás dos modelos, mostrando passo a passo as considerações utilizadas assim como as conseqüências de tais hipóteses. Com isto procura-se obter um ganho no entendimento dos conceitos teóricos envolvidos, assim como uma maior facilidade na aplicação destas idéias a novas situações.