Programa de Apoio à Capacitação Docente (PAC) - Universidade do Estado da Bahia (UNEB) / As microbolhas foram inicialmente introduzidas como agentes de contraste para ultrassonografia. Elas são capazes de modificar a relação de sinal-ruído em imagens, melhorando assim a avaliação da informação clínica sobre o tecido humano. Desenvolvimentos recentes têm demonstrado a viabilidade do uso destas bolhas como portadores na entrega localizada de fármacos. Nos dispositivos microfluídicos utilizados para a geração das microbolhas, elas são formadas na interface gás-líquido por meio de um processo de estrangulamento. O dispositivo que utiliza estas funcionalidades pode produzir microbolhas com uma pequena dispersão de tamanho em uma única etapa. O dispositivo T-junction proposto para a geração de microbolhas, foi fabricado utilizando a técnica de impressão 3D. O óleo de girassol foi utilizado como camada lipídica de revestimento das microbolhas. Foram levantadas curvas de distribuição do diâmetro das microbolhas em relação ao número de eventos (microbolhas geradas em um intervalo de tempo), bem como realizados estudos da estabilidade das microbolhas de diferentes diâmetros geradas a partir de uma mesma fase líquida com viscosidade conhecida, para avaliar a viabilidade da utilização destas como veículos carreadores de fármacos. As curvas de distribuição normal encontradas com pequena dispersão em relação ao diâmetro validam o processo de geração das microbolhas com baixo coeficiente de variação percentual, isto é, 0,4-1,90%. Os resultados indicaram que o dispositivo microfluídico concebido pode ser utilizado para a produção de microbolhas monodispersas usando óleo de girassol como uma matriz lipídica de revestimento. Em relação à estabilidade, a população de microbolhas tendo o ar como fase gasosa permaneceu estável durante 217 minutos para microbolhas com um diâmetro médio de 313,0 μm. Esta estabilidade foi reduzida para 121 minutos para microbolhas com diâmetro médio menor (73,7 μm). As microbolhas mostraram-se estáveis por períodos de tempo suficientemente longos para aplicações clínicas, mesmo utilizando o ar como fase gasosa. A estabilidade das microbolhas pode ser melhorada com a utilização de gases biocompatíveis de massas molares mais elevadas e menor permeabilidade relativa em relação à água (PFB ou PFC). Foram também realizados estudos para caracterizar os padrões de fluxo, enfatizando a região onde as microbolhas eram geradas, além do levantamento do mapa de regime de fluxo para a região supracitada. Os resultados mostraram objetivamente as características dinâmicas do processo de geração, fornecendo indicações precisas dos parâmetros físicos relacionados com a produção de microbolhas monodispersas voltadas para aplicações clínicas. / Microbubbles were initially introduced as contrast agents for ultrasound examinations as they are able to modify the signal-to-noise ratio in imaging, thus improving the assessment of clinical information on human tissue. Recent developments have demonstrated the feasibility of using these bubbles as drug carriers in localized delivery. In micro fluidics devices used for microbubbles generation, the bubbles are formed at the liquid gas interface through a strangulation process. A device that uses these features can produce microbubbles with small size dispersion in a single step. A T-junction micro fluidic device constructed using 3D prototyping was made for the production of mono dispersed microbubbles. These microbubbles use sunflower oil as a lipid layer. Were raised distribution curves of the diameter of the microbubbles in the number of events (microbubbles generated in a time interval). Stability studies for microbubbles with different diameters generated from a liquid phase of the same viscosity was conducted to evaluate whether microbubbles have the potential to be used as drug carriers. The biocompatibility of the coating layer, the ability to withstand pressure variations are essential for the microbubbles to be safely used in the role of drug transporters. The normal distribution curves found with small dispersion in relation to the diameter validates the process of generation of microbubbles with a low percentage coefficient of variation e, i.e., from 0.4 to 1.90%. The results indicated that the microfluidic device conceived can be used to produce microbubbles with low percentage coefficient of variation, using sunflower oil as a coating matrix. The population of microbubbles with air as the gas phase remained stable for 217 minutes for microbubbles with a mean diameter of 313.0 m. This stability decreased to 121 minutes for microbubbles with smaller mean diameter (73.7 m). These carrier units shown to be stable for periods of time long enough for clinical applications, even when using air as gaseous phase. The stability of the microbubbles can be improved with the use of biocompatible gases of higher molar mass and lower permeability relative to water (PFB or PFC). Studies were also performed to characterize the flow patterns where the region emphasizing the microbubbles was generated and a survey map flow regime in the region mentioned above. The results objectively illustrate the dynamic of the bubble generation process providing accurate indications of the physical parameters related to the production of microbubbles monodisperse oriented to clinical applications.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/559 |
| Date | 16 April 2013 |
| Creators | Araújo Filho, Walter Duarte de |
| Contributors | Schneider, Fábio Kurt, Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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