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Aplicações dos Biomateriais em Ortopedia

Resende, Susana Catarina Silva
Fonte: [s.n.] Publicador: [s.n.]
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2014 POR
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Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas; Nos últimos anos, os progressos alcançados na área da saúde, aliados à engenharia e a outros ramos da ciência, têm permitido uma grande evolução das técnicas de reconstituição das funções totais ou parciais de órgãos e tecidos. Neste contexto, os biomateriais têm vindo a ganhar grande importância, que se encontra associada ao desenvolvimento de técnicas cirúrgicas e de novos implantes e próteses. Com efeito, em ortopedia o conceito de biomaterial está ligado à definição de dispositivo médico, principalmente os que são implantados no corpo humano, tendo carácter temporário ou permanente. O objectivo deste trabalho de revisão bibliográfica é evidenciar os avanços dos biomateriais e sua vasta aplicabilidade em ortopedia. A composição do tecido ósseo, os diferentes tipos de biomateriais utilizados em ortopedia e o conceito de dispositivo médico em ortopedia serão abordados nas diferentes secções. Por fim, é efectuada uma referência relativa às técnicas de engenharia de tecidos aplicadas à ortopedia, bem como uma avaliação crítica do seu potencial de sucesso...

Estudo do processo de reparo ósseo em função de quatro biomateriais. Avaliação histomorfológica em tíbia de coelhos; Study of bone repair process in function of four biomaterials. Microscopy evaluation in rabbit tibias

Cavenago, Bruno Cavalini
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/05/2011 PT
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Este estudo avaliou o processo de reparo ósseo em cavidades cirúrgicas de tamanho não crítico, quando preenchidas por diferentes biomateriais. Um defeito ósseo de 5 mm de diâmetro por 8mm profundidade foi criado em cada metáfise tibial de 27 coelhos machos. Foram estabelecidos 4 grupos com 12 cavidades por material. As cavidades foram preenchidas com matriz óssea bovina inorgânica, GenOx Inorg® (grupo 1), matriz óssea bovina orgânica, GenOx Org® (grupo 2), matriz óssea bovina composta, GenMix® (grupo 3) e sulfato de cálcio di-hidratado (Grupo 4). Adicionalmente, seis cavidades preenchidas com coágulo sanguíneo foram utilizadas como controle (grupo 5). Os animais foram mortos após 30, 60 e 90 dias e as amostras coletadas foram submetidas ao processamento histotécnico para obter cortes de 5 m de espessura, corados com hematoxilina e eosina. Foram realizadas análises histomorfológica descritiva e histomofométrica, que consistiu na mensuração da área de tecido ósseo neoformado. Os dados obtidos foram submetidos ao teste estatístico de Kruskal-Wallis e Dunn. Aos 30 e 60 dias a área de tecido ósseo neoformado ocorreu de forma semelhante entre todos os grupos (P > 0,05). No período de 90 dias houve diferença significativa entre os grupos 2 e 4...

Desenvolvimento e caracterização de suportes porosos de polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) para utilização como biomaterial para reposição e regeneração óssea

Aparecida, Anahi H.; Guastaldi, Antonio C.; Fook, Marcus V. L.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 277-280
POR
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); O uso de polímeros como biomateriais tem crescido nos últimos anos, principalmente como suportes poliméricos para regeneração tridimensional e substituição de tecidos. Embora o polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) apresente vantagens na sua utilização como biomaterial, principalmente como implante ortopédico, sua baixa reatividade química constitui-se como fator limitante para sua interação com o tecido ósseo. Neste contexto, a modificação morfológica deste polímero, tornando-o um material poroso, e sua associação com um material bioativo pode proporcionar a obtenção de um biomaterial adequado para a regeneração e reposição do tecido ósseo. Neste trabalho, foram preparados e caracterizados suportes porosos de PEUAPM, pela combinação das técnicas de lixiviação de sal e moldagem por compressão com a aplicação de diferentes pressões de compactação, visando a sua utilização como biomaterial para reposição e regeneração óssea. Os suportes poliméricos apresentaram porosidade interconectada com diâmetro médio de poros entre 34 e 49 mm e porosidade entre 39 e 53%, podendo ser classificados adequados para a utilização como biomaterial poroso.; The use of polymer as biomaterials has increased in recent years...

Cellular behavior as a dynamic field for exploring bone bioengineering: A closer look at cell-biomaterial interface

Gemini-Piperni, Sara; Takamori, Esther Rieko; Sartoretto, Suelen Cristina; Paiva, Katiucia B. S.; Granjeiro, Jose Mauro; Oliveira, Rodrigo Cardoso de; Zambuzzi, Willian Fernando
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 88-98
ENG
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Bone is a highly dynamic and specialized tissue, capable of regenerating itself spontaneously when afflicted by minor injuries. Nevertheless, when major lesions occur, it becomes necessary to use biomaterials, which are not only able to endure the cellular proliferation and migration, but also to substitute the original tissue or integrate itself to it. With the life expectancy growth, regenerative medicine has been gaining constant attention in the reconstructive field of dentistry and orthopedy. Focusing on broadening the therapeutic possibilities for the regeneration of injured organs, the development of biomaterials allied with the applicability of gene therapy and bone bioengineering has been receiving vast attention over the recent years. The progress of cellular and molecular biology techniques gave way to new-guided therapy possibilities. Supported by multidisciplinary activities, tissue engineering combines the interaction of physicists, chemists, biologists, engineers, biotechnologist, dentists and physicians with common goals: the search for materials that could promote and lead cell activity. A well-oriented combining of scaffolds...

Obtenção, caracterização e estudo da adsorção de proteinas na blenda biorreabsorvivel poli(Beta-hidroxibutirato) (PHB)/poli(L-acido lactico) (PLLA)

Mirela Vanin
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/05/2003 PT
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A utilização de materiais poliméricos biodegradáveis na área médica foi um importante avanço biotecnológico, esses materiais podem ser utilizados como implantes temporários substituindo uma função particular do organismo por um período prédeterminado e degradar "in vivo" evitando cirurgia para a retirada do implante. O material a ser escolhido depende das necessidades da aplicação e da biocompatibilidade do material com o organismo vivo. O presente trabalho teve por objetivo estudar blendas de poli(Lácido láctico) (PLLA) / polihidroxibutirato (PHB) para aplicação na área médica. As blendas foram preparadas por dois métodos: evaporação do solvente e por fusão, obtendose amostras nas formas de filmes e pinos, respectivamente. Os filmes foram caracterizados por: análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura modulada (l 1DSC), microscopia eletrônica de varredura (SEM), análise dinâmico mecânica (DMA), difração de raios-X (W AXS) e espalhamento de raios-X à baixos ângulos (SAXS); os pinos, além das técnicas citadas acima, foram caracterizados por ensaio mecânico de flexão. Foi feito um estudo "in vitro" das blendas PHB/PLLA, avaliando-se a degradação hidrolítica. Foram realizados ensaios de adsorção de proteínas do sangue humano...

Sintese e caracterização de membranas de quitosana para aplicação na regeneração de pele; Synthesis and characterization of chitosan membranes for application in skin regeneration

Paula Rulf Marreco Dallan
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/10/2005 PT
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A quitosana é um polissacarídeo atóxico, biocompatível e biodegradável, que possui propriedades antimicrobiana e cicatrizante e, em decorrência destas propriedades, apresenta grande potencial de uso na confecção de biomateriais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a realização de um estudo sistemático quanto à influência da concentração da solução de partida de quitosana no custo e nas características físicas (morfologia, espessura, grau de hidratação e cristalinidade), mecânicas (resistência mecânica e ductilidade) e biológicas (resistência à degradação enzimática, adesão e proliferação celular) de membranas densas de quitosana para uso no tratamento de queimaduras, bem como quanto ao efeito da substituição de parte da quitosana utilizada na formulação dos materiais por quitina e/ou glicerol. A influência da técnica de esterilização nas características das membranas sintetizadas (morfologia, espessura, propriedades mecânicas e citotoxicidade) foi avaliada utilizando-se três diferentes agentes de esterilização (etanol a 70%, óxido de etileno e radiação gama). O óxido de etileno foi aquele que apresentou os resultados mais promissores em termos de manutenção das características iniciais dos biomateriais sintetizados...

Hidrogeis e filmes de fibroina de seda para fabricação ou recobrimento de biomateriais; Silk fibroin hydrogels and films for biomaterials production or coating

Grinia Michelle Nogueira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 15/01/2009 PT
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Hidrogéis e filmes de fibroína de seda foram preparados e caracterizados com o objetivo de avaliar sua potencial aplicação no campo de biomateriais. Hidrogéis foram obtidos durante a etapa de diálise da solução de fibroína de seda e suas propriedades físicas, químicas, citotoxicidade e potencial de calcificação in vitro foram determinados. Esses materiais apresentaram estrutura tridimensional porosa com resistência mecânica à compressão relativamente alta e grande potencial de calcificar in vitro, sendo possíveis candidatos à aplicação na área de regeneração óssea. Filmes de fibroína de seda com quitosana foram preparados utilizando-se a técnica "Layer-by-Layer". Com esta técnica, foi possível depositar filmes anisotrópicos, com fibras alinhadas na superfície de substratos de silício. Como os biopolímeros em estudo são conhecidamente biocompatíveis, o alinhamento de fibras na superfície do substrato poderia ser explorado como um meio de guiar a adesão e proliferação celular ou ainda agregar resistência mecânica a outros filmes poliméricos. Filmes de fibroína de seda foram também empregados para recobrir pericárdio bovino utilizado na fabricação de válvulas cardíacas. Amostras recobertas com fibroína de seda foram avaliadas quanto à sua propensão à calcificação in vitro e os filmes foram testados quanto a sua citotoxicidade e potencial de adesão e crescimento de células endoteliais. Os resultados indicaram que filmes de fibroína de seda não apresentam citotoxicidade...

Chitosan improves the biological performance of soy-based biomaterials

Santos, T. C.; Marques, A. P.; Silva, S. S.; Oliveira, Joaquim M.; Mano, J. F.; Castro, António G.; Griensven, Martijn van; Reis, R. L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2010 ENG
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Soybean protein has been proposed for distinct applications within nutritional, pharmaceutical, and cosmetic industries among others. More recently, soy-based biomaterials have also demonstrated promising properties for biomedical applications.However, althoughmany reports within other fields exist, the inflammatory/immunogenic potential of those materials is still poorly understood and therefore can hardly be controlled. On the contrary, chitosan (Cht) has been well explored in the biomedical field, either by itself or combined with synthetic or other natural-based polymers. Therefore, the combination of chitosan with soybean protein is foreseen as a suitable approach to control the biological behavior of soy-based biomaterials. Under this context this work was designed to try to understand the influence of chitosan in the host response elicited by soy-based biomaterials. Soybean protein isolate powder (SI-P) and Cht powder (Cht-P) were injected as suspension into the intraperitoneal cavity of rats. SI-P induced the recruitment of higher numbers of leukocytes compared to the Cht-P during the entire observation period. In this sense, SI-P elicited a considerable reaction from the host comparing to the Cht-P, which elicited leukocyte recruitment similar to the negative control.After subcutaneous implantation of the soybean and denatured membranes...

Designing biomaterials based on biomineralization of bone

Alves, N. M.; Leonor, I. B.; Azevedo, Helena S.; Reis, R. L.; Mano, J. F.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Revisão
Publicado em /04/2010 ENG
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In nature, organisms control crystal nucleation and growth using organic interfaces as templates. Scientists, in the last decades, have tried to learn from nature how to design biomimetic biomaterials inspired by the hierarchical complex structure of bone and other natural mineralised tissues or to control the biomineralization process onto biomaterials substrates to promote the osteoconductive properties of implantable devices. The design of synthetic bone analogues, i.e., with a structure and properties similar to bone, would certainly constitute a major breakthrough in bone tissue engineering. Moreover, many strategies have been proposed in the literature to develop bioactive bone-like materials, for instance using bioactive glasses. Fundamental aspects of biomineralization may be also important in order to propose new methodologies to improve calcification onto the surface of biomaterials or to develop bioactive tridimensional templates that could be used in regenerative medicine. In particular, it has been shown that some chemical groups and proteins, as well as the tridimensional matrix in which calcification would occur, play a fundamental role on the nucleation and growth of hydroxyapatite. All these distinct aspects will be reviewed and discussed in this paper.

Superhydrophobic platforms for the combinatorial analysis of biomaterials-cells interactions using arrays of 3D scaffolds with distinct mechanical and morphological properties

Oliveira, Mariana B.; Salgado, Christiane L.; Mano, J. F.
Fonte: John Wiley & Sons Publicador: John Wiley & Sons
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /10/2012 ENG
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High-throughput studies of cells mechanotransduction are usually performed using 2D biomaterials. However, cells-extracellular matrix interactions in the body occur in 3D environment. By using cells entrapped in hydrogels, it is not easy to isolate the mechanical effect from the chemical cues of biomaterials. We used a cytocompatible and non-expensive platform based in the patterning of wettable spots in superhydrophobic surfaces to deposit porous biomaterials in these regions. Freeze-dried alginate/chitosan scaffolds were used to create an array of mechanical properties and porosities. Adaptation of dynamic mechanic analysis equipment allowed performing on-chip single scaffold analysis. Micro-computed tomography allowed acquir- ing data for whole chips simultaneously. Results were validated using individual scaffolds and single-formulation chips. A sub-array with combined modulus/porosity properties was selected. Fibronectin (Fn) in different concentration was adsorbed in the scaffolds, and fibroblasts and osteoblast-like cells were seeded. The independent study of variables influence in cell response was performed by image-based methods. In the absence of Fn fibroblasts did not respond to mechani- cal properties in the chip range. Osteoblast-like cells showed higher cell adhesion in stiffer substrates. The adsorption of Fn was studied qualita- tively by image methods. Results related with Fn amount and scaffolds’ mechanical properties were analyzed for each cell type.

Automontagem de péptidos para formação de biomateriais nanofibrais; Peptide self-assembly for nanofibre biomaterials

Correia, Ana João Vicente
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
ENG
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Over the last decade self-assembling peptide systems have attracted considerable interest as novel biomaterials for use in different applications including tissue regeneration and cosmetics. Peptide-based biomaterials are assembled from small building blocks from the bottom up. This study is focused on the use of different peptide folding motifs as building blocks for the construction of fibrous biomaterials. Different peptide amphiphiles (PAs) were synthesized using solid phase synthesis and their folding, self-assembly and biological properties were characterized using circular dichroism (CD) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and minimal inhibitory concentration (MIC) assays. CD spectra showed random coil and β-sheet conformations for the amphiphiles. TEM revealed nanoscale fibre structures for most of the PA’s, some of which displayed antimicrobial activity. Effectively, the results demonstrate that the designed peptide self-assembles into nanofibre suprastructures. However, the peptides were not strongly antimicrobial and formed fibrillar structures. This work introduces new biomaterial designs with potential applications as nanofibre scaffolds for tissue engineering.; Ao longo da última década, o processo de auto-montagem peptídica têm suscitado considerável interesse pela sua capacidade de gerar novos biomateriais com diversas aplicações...

Mast cells mediate acute inflammatory responses to implanted biomaterials

Tang, Liping; Jennings, Timothy A.; Eaton, John W.
Fonte: The National Academy of Sciences Publicador: The National Academy of Sciences
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 21/07/1998 EN
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Implanted biomaterials trigger acute and chronic inflammatory responses. The mechanisms involved in such acute inflammatory responses can be arbitrarily divided into phagocyte transmigration, chemotaxis, and adhesion to implant surfaces. We earlier observed that two chemokines—macrophage inflammatory protein 1α/monocyte chemoattractant protein 1—and the phagocyte integrin Mac-1 (CD11b/CD18)/surface fibrinogen interaction are, respectively, required for phagocyte chemotaxis and adherence to biomaterial surfaces. However, it is still not clear how the initial transmigration of phagocytes through the endothelial barrier into the area of the implant is triggered. Because implanted biomaterials elicit histaminic responses in the surrounding tissue, and histamine release is known to promote rapid diapedesis of inflammatory cells, we evaluated the possible role of histamine and mast cells in the recruitment of phagocytes to biomaterial implants. Using i.p. and s.c. implantation of polyethylene terephthalate disks in mice we find: (i) Extensive degranulation of mast cells, accompanied by histamine release, occurs adjacent to short-term i.p. implants. (ii) Simultaneous administration of H1 and H2 histamine receptor antagonists (pyrilamine and famotidine...

Traditional and Modern Biomedical Prospecting: Part II—the Benefits: Approaches for a Sustainable Exploitation of Biodiversity (Secondary Metabolites and Biomaterials from Sponges)

Müller, Werner E.G.; Schröder, Heinz C.; Wiens, Matthias; Perović-Ottstadt, Sanja; Batel, Renato; Müller, Isabel M.
Fonte: Oxford University Press Publicador: Oxford University Press
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /09/2004 EN
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The progress in molecular and cell biology has enabled a rational exploitation of the natural resources of the secondary metabolites and biomaterials from sponges (phylum Porifera). It could be established that these natural substances are superior for biomedical application to those obtained by the traditional combinatorial chemical approach. It is now established that the basic structural and functional elements are highly conserved from sponges to the crown taxa within the Protostomia (Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans) and Deuterostomia (human); therefore, it is obvious that the molecular etiology of diseases within the metazoan animals have a common basis. Hence, the major challenge for scientists studying natural product chemistry is to elucidate the target(s) of a given secondary metabolite, which is per se highly active and selective. After this step, the potential clinical application can be approached. The potential value of some selected secondary metabolites, all obtained from sponges and their associated microorganisms, is highlighted. Examples of compounds that are already in medical use (inhibition of tumor/virus growth [arabinofuranosyl cytosine and arabinofuranosyl adenine]), or are being considered as lead structures (acting as cytostatic and anti-inflammatory secondary metabolites [avarol/avarone]...

The influence of biomaterials on endothelial cell thrombogenicity

McGuigan, Alison P.; Sefton, Michael V.
Fonte: PubMed Publicador: PubMed
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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Driven by tissue engineering and regenerative medicine, endothelial cells are being used in combination with biomaterials in a number of applications for the purpose of improving blood compatibility and host integration. Endothelialized vascular grafts are beginning to be used clinically with some success in some centers, while endothelial seeding is being explored as a means of creating a vasculature within engineered tissues. The underlying assumption of this strategy is that when cultured on artificial biomaterials, a confluent layer of endothelial cells maintain their non-thrombogenic phenotype. In this review the existing knowledge base of endothelial cell thrombogenicity cultured on a number of different biomaterials is summarized. The importance of selecting appropriate endpoint measures that are most reflective of overall surface thrombogenicity is the focus of this review. Endothelial cells inhibit thrombosis through three interconnected regulatory systems (1) the coagulation cascade (2) the cellular components of the blood such as leukocytes and platelets and (3) the complement cascade, and also through effects on fibrinolysis and vascular tone, the latter which influences blood flow. Thus, in order to demonstrate the thromobgenic benefit of seeding a biomaterial with EC...

Hydrogel Biomaterials: A Smart Future?

Kopeček, Jindřich
Fonte: PubMed Publicador: PubMed
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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Hydrogels were the first biomaterials developed for human use. The state-of-the-art and potential for the future are discussed. Recently, new designs have produced mechanically strong synthetic hydrogels. Protein based hydrogels and hybrid hydrogels containing protein domains present a novel advance; such biomaterials may self-assemble from block or graft copolymers containing biorecognition domains. One of the domains, the coiled-coil, ubiquitously found in nature, has been used as an example to demonstrate the developments in the design of smart hydrogels. The application potential of synthetic, protein-based, DNA-based, and hybrid hydrogels bodes well for the future of this class of biomaterials.

Self-healing biomaterials(3)

Brochu, Alice B. W.; Craig, Stephen L.; Reichert, William M.
Fonte: PubMed Publicador: PubMed
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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The goal of this review is to introduce the biomaterials community to the emerging field of self-healing materials, and also to suggest how one could utilize and modify self-healing approaches to develop new classes of biomaterials. A brief discussion of the in vivo mechanical loading and resultant failures experienced by biomedical implants is followed by presentation of the self-healing methods for combating mechanical failure. If conventional composite materials that retard failure may be considered zeroth generation self-healing materials, then taxonomically-speaking, first generation self-healing materials describe approaches that “halt” and “fill” damage, whereas second generation self-healing materials strive to “fully restore” the pre-failed material structure. In spite of limited commercial use to date, primarily because the technical details have not been suitably optimized, it is likely from a practical standpoint that first generation approaches will be the first to be employed commercially, whereas second generation approaches may take longer to implement. For self-healing biomaterials the optimization of technical considerations is further compounded by the additional constraints of toxicity and biocompatibility...

Engineered biomaterials for development of nucleic acid vaccines

Yang, Jun; Li, Yan; Jin, Shubin; Xu, Jing; Wang, Paul C; Liang, Xing-Jie; Zhang, Xin
Fonte: BioMed Central Publicador: BioMed Central
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 19/02/2015 EN
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Nucleic acid vaccines have attracted many attentions since they have presented some superiority over traditional vaccines. However, they could only induce moderate immunogenicity. The route and formulation of nucleic acid vaccines have strong effects on the immune response and efficiency. Numerous biomaterials are used as a tool to enhance the immunogenicity of antigens. They deliver the antigens into the cells through particle- and non-particle-mediated pathway. However, challenges remain due to lack of comprehensive understanding of the actions of these biomaterials as a carrier/adjuvant. Herein, this review focuses on the evolution of biomaterials used for nucleic acid vaccines, discusses the advantages and disadvantages for gene delivery and immunostimulation of variety of structures of the biomaterials, in order to provide new thought on rational design of carrier/adjuvant and better understanding of mechanism of action in both immunostimulatory and delivery methods.

Contribuição à fabricação e caracterização de hidrogéis de pHEMA com objetivo de produção de cartilagem artificial; Contribution to fabrication and characterization of pHEMA hydrogels with aim of artificial cartilage production

Lonetá Lauro Lima
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 12/07/2013 PT
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A área de biomateriais tem crescido e desenvolvido tecnologias para acompanhar e suprir as demandas que tem surgido a cada dia na área médica. Os novos biomateriais são produtos versáteis que atuam, combatem ou reparam inúmeras limitações e patologias. Dentro da classe de biomateriais poliméricos os hidrogéis têm sido cada vez mais estudados devido as suas características serem adequadas para várias aplicações biomédicas, dentre elas a cartilagem articular. As tecnologias de fabricação também tem acompanhado o desenvolvimento dos biomateriais. A prototipagem rápida tem impulsionado as pesquisas na área biomédica e permitido a biofabricação de estruturas complexas que existe no corpo humano e de animais. A biofabricação integra os fundamentos da engenharia e o conhecimento da área biomédica para produzir dispositivos biocompatíveis que possam ser utilizados na área biomédica. Esse trabalho é um estudo para verificar a viabilidade de fabricar substratos de poli (metacrilato de 2-hidroxietila) (pHema) usando um equipamento desenvolvido pelo grupo de pesquisadores do INCT Biofabris da Unicamp. Esse equipamento de biofabricação utiliza os princípios da estereolitografia por irradiação direta com luz UV-Visível para fabricar dispositivos médicos Os substratos foram produzidos utilizando seis diferentes composições químicas...

Design and Characterization of Protein-Based Building Blocks for Self-Assembled Nano-Structured Biomaterials

Kim, Minkyu
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação
Publicado em //2011
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This study is focused on designing and characterizing protein-based building blocks in order to construct self-assembled nano-structured biomaterials. In detail, this research aims to: (1) investigate a new class of proteins that possess nanospring behaviors at a single-molecule level, and utilize these proteins along with currently characterized elastomeric proteins as building blocks for nano-structured biomaterials; (2) develop a new method to accurately measure intermolecular interactions of self-assembling two or more arbitrary (poly)peptides, and select some of them which have appropriate tensile strength for crosslinking the proteins to construct elastomeric biomaterials; (3) construct well-defined protein building blocks which are composed of elastomeric proteins terminated with self-oligomerizing crosslinkers, and characterize self-assembled structures created by the building blocks to determine whether the elasticity of proteins at single-molecule level can be maintained.

Primary experimental methods of this research are (1) atomic force microscope (AFM) based single-molecule force spectroscopy (SMFS) that allows us to manipulate single molecules and to obtain their mechanical properties such as elasticity, unfolding and refolding properties...

In Vitro and in Vivo Cytokine-Associated Immune Response to Biomaterials

Schutte, Robert James
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação Formato: 1675855 bytes; application/pdf
Publicado em 10/04/2008 EN_US
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The success of implanted medical devices, such as biosensors, is dependent on the immune reaction to the surface of the implanted material. This immune reaction, termed the foreign body reaction, is potentially affected by the physical and chemical properties of the implanted material. Macrophages interact with the surface of the implanted material and secrete intercellular signals, including cytokines and growth factors, which direct the actions of immune cells in the surrounding tissue. The type and quantity of cytokines and growth factors produced by macrophages at an implant surface could be an indicator of the outcome of the foreign body reaction.

This study investigated the effect of the surface chemistry of an implanted device on the production of cytokines and growth factors. First, microdialysis sampling was characterized as a technique for collecting cytokines and growth factors from the tissue surrounding an implant. Based on this characterization, it was determined that a direct sampling method would be more suitable than microdialysis sampling for determining accurate tissue concentrations of cytokines and growth factors. Second, an in vitro model was developed and utilized to assess cytokine and growth factor production from monocyte/macrophage cultures seeded onto commonly implanted polymeric biomaterials with varying surface chemistries. The materials included in this study were polyethylene (PE)...