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Embolias gasosas em microcanais e técnica de focagem de fluxo na produção de micropartículas de PDMS

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Resumo:Este projeto de mestrado em Tecnologia Biomédica, de natureza essencialmente experimental, foi desenvolvido no Instituto Politécnico de Bragança (IPB) e na Universidade de Extremadura, Espanha. Foram dois os objetivos principais do trabalho realizado: um consistiu em estudar a formação e o transporte de microbolhas capazes de gerar embolias gasosas, desenvolvido no IPB, outro consistiu na fabricação e estudo do comportamento de micropartículas de polidimetilsiloxano (PDMS), que simulam os glóbulos vermelhos, através de uma técnica desenvolvida na Universidade de Extremadura, designada por focagem de fluxo. Para realizar o escoamento das microbolhas, foram fabricados pelo método de xurografia, microdispositivos de focagem de fluxo. Efetuaram-se escoamentos bifásicos de Dextrano (Dx40) com 2,5% hematócrito (Hct) e ar, a vários caudais. Nestes escoamentos foi possível visualizar a formação de microbolhas na zona de contração do microcanal. Foram analisados vários parâmetros: dimensão das bolhas, distância entre pares de bolhas, índice de deformação, velocidade das bolhas e espessura da camada livre de células em três zonas do microcanal. O estudo das microbolhas ao longo dos vasos sanguíneos, torna-se relevante visto que podem obstruir estes vasos e assim promover a deterioração dos tecidos e, em determinados casos, causar a morte dos mesmos. Na técnica de focagem de fluxo, utilizou-se polidimetilsiloxano (PDMS), glicerina e surfactante Brij 30, o que permitiu a produção de microgotas de PDMS com diâmetros entre os 10 e 11 μm. Após um processo de cura, obtiveram-se micropartículas com diâmetros inferiores, na ordem dos 4,4 μm. Foi analisado o índice de deformação médio das micropartículas em glicerina e Brij 30, e dos glóbulos vermelhos em Dx40, num canal com uma contração hiperbólica. Este trabalho possibilitou, pela primeira vez, a produção de micropartículas com diâmetros próximos dos glóbulos vermelhos (GVs).Estas micropartículas podem vir a ser utilizadas na produção de fluidos análogos ao sangue, simulando os GVs. Os fluidos análogos ao sangue são cada vez mais relevantes nos estudos in vitro. A utilização destes fluidos permite ultrapassar questões de natureza ética e de segurança.
Autores principais:Silva, Susana Filipa Teixeira da
Assunto:Fabricação de microcanais Escoamento sanguíneo Produção de microbolhas Produção de micropartículas Técnica de focagem de fluxo
Ano:2015
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Instituto Politécnico de Bragança
Idioma:português
Origem:Biblioteca Digital do IPB
Descrição
Resumo:Este projeto de mestrado em Tecnologia Biomédica, de natureza essencialmente experimental, foi desenvolvido no Instituto Politécnico de Bragança (IPB) e na Universidade de Extremadura, Espanha. Foram dois os objetivos principais do trabalho realizado: um consistiu em estudar a formação e o transporte de microbolhas capazes de gerar embolias gasosas, desenvolvido no IPB, outro consistiu na fabricação e estudo do comportamento de micropartículas de polidimetilsiloxano (PDMS), que simulam os glóbulos vermelhos, através de uma técnica desenvolvida na Universidade de Extremadura, designada por focagem de fluxo. Para realizar o escoamento das microbolhas, foram fabricados pelo método de xurografia, microdispositivos de focagem de fluxo. Efetuaram-se escoamentos bifásicos de Dextrano (Dx40) com 2,5% hematócrito (Hct) e ar, a vários caudais. Nestes escoamentos foi possível visualizar a formação de microbolhas na zona de contração do microcanal. Foram analisados vários parâmetros: dimensão das bolhas, distância entre pares de bolhas, índice de deformação, velocidade das bolhas e espessura da camada livre de células em três zonas do microcanal. O estudo das microbolhas ao longo dos vasos sanguíneos, torna-se relevante visto que podem obstruir estes vasos e assim promover a deterioração dos tecidos e, em determinados casos, causar a morte dos mesmos. Na técnica de focagem de fluxo, utilizou-se polidimetilsiloxano (PDMS), glicerina e surfactante Brij 30, o que permitiu a produção de microgotas de PDMS com diâmetros entre os 10 e 11 μm. Após um processo de cura, obtiveram-se micropartículas com diâmetros inferiores, na ordem dos 4,4 μm. Foi analisado o índice de deformação médio das micropartículas em glicerina e Brij 30, e dos glóbulos vermelhos em Dx40, num canal com uma contração hiperbólica. Este trabalho possibilitou, pela primeira vez, a produção de micropartículas com diâmetros próximos dos glóbulos vermelhos (GVs).Estas micropartículas podem vir a ser utilizadas na produção de fluidos análogos ao sangue, simulando os GVs. Os fluidos análogos ao sangue são cada vez mais relevantes nos estudos in vitro. A utilização destes fluidos permite ultrapassar questões de natureza ética e de segurança.