Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica

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2D and 3D Models of Alzheimer’s Disease: Investigating Neuron-like Cells in Oxidative Environments
(ACS Publications) Salles, Geisa Rodrigues; Giraldi, Luiza de Andrade; Silva, Newton Soares da; Porcionatto, Marimelia Aparecida; Soares, Cristina Pacheco
Alzheimer’s disease (AD) is a complex and enigmatic neurodegenerative disorder in which amyloid-β (Aβ) aggregates and oxidative stress play crucial roles in neuronal damage. Aβ forms senile plaques, while reactive oxygen species (ROS)-induced oxidative stress causes cellular dysfunction. Elucidating neuronal injury led by mild and severe oxidative stress may provide insight into how neurons respond to toxic environments. In parallel, modeling AD three-dimensionally is in the spotlight, sustainably contributing to reducing animals in research and replicating spatially neuronal mechanisms, such as neurite network and oxidative stress responses. This study evaluates the effects of oxidative stress on neuron-like cells cultured in two-dimensional (2D) and 3D spheroids, strengthening their potential as platforms for AD investigation. For the 2D models, SH-SY5Y (cells from human neuroblastoma) cells were differentiated into the neuronal phenotype and exposed to mild or severe concentrations of oxygen peroxide (H2O2, 100 or 200 μM, respectively). Cytoviability, ROS, Aβ particle analyses, and morphological aspects were assessed. Neuronal cells under severe stress produced elevated levels of intra- and extracellular Aβ aggregates. A range of Aβ particle analyses were performed comparing their properties, and morphologically, neurites were compromised under severe stress. For the 3D models, SH-SY5Y spheroids were self-assembled by 10 days of cultivation on developed nonadhesive hydrogel microwells and differentiated into the neuronal phenotype; their area, circularity, and solidity were measured. Spheroids were exposed or not to 200 μM H2O2, stained for cytoskeleton/nuclei, and imaged by scanning electron microscopy (SEM), and their viability was evaluated. Throughout the cultivation period, spheroids grew and differentiated morphologically. Neurite distribution was observed along the 3D composition; however, under oxidative stress, cytoviability decreased, abnormal nuclear staining was observed surrounding the spheroids, and morphological disorganization was evident by SEM, representing structural disarrangement and nuclear disruption. Briefly, this study provides a basis for exploring oxidative stress and producing robust 3D approaches to unraveling AD mechanisms.
3D bioprinted human iPSC-derived neural progenitor cells as a novel platform for studying neurogenic niche
(AIP Publishing) Machado, Lucas Simões; Ferreira, Paula Scanavez; Pires, Marina Rodrigues; Bim, Larissa Valdemarin; Oliveira, Natália Heloísa de; Salles, Geisa Rodrigues; Ferreira, Natalia Dall'Agnol; Cruz, Elisa Marozzi; Porcionatto, Marimelia Aparecida
Animal models, especially rodents, used to study neurodevelopment have significantly advanced our comprehension of cellular and molecular mechanisms. Nevertheless, differences in species-specific structures, gestation periods, and interneuronal connections limit animal models’ ability to represent human neurodevelopment accurately. The unique characteristics of primate neural progenitor cells (NPCs) enable cortex expansion with gyrus formation, which does not occur in lissencephalic animals, like rodents. Therefore, there is a need for novel in vitro models using human cells that recapitulate the complexity of human brain development. Along with organoids, 3D bioprinting offers a platform for creating more complex in vitro models. We developed, extensively characterized, and successfully used a GeltrexTM/GelMA hydrogel blend to bioprint human induced pluripotent stem cells-derived NPCs (hNPCs). We show that 3D bioprinted hNPCs can selforganize, revealing key features of a neurogenic niche, including proliferation, differentiation, and migration, remaining viable for over 110 days. Within the first 20 days, bioprinted constructs showed the formation of positive cell clusters for the neurogenic niche cell markers FABP7, NESTIN, and GFAP. Clusters were interconnected by process bundles supporting cell migration. The cells proliferated within the clusters, and over time, NPCs originated TUBB3þ neurons with long axonal tracts, prominent around the clusters. We propose this as a 4D model to study neurogenic niches’ key cellular and molecular features in a 3D bioprinted scaffold, adding time as the fourth dimension. Neuronal maturation in this dynamic model recapitulates key neurogenic niche properties, making it suitable for neurodevelopmental disease modeling and drug screening.
3D-bioprinted model of adult neural stem cell microenvironment in Alzheimer’s disease
(ACCSCIENCE Publishing) Ferreira, Natalia Dall’Agnol; Ferreira, Paula Scanavez; Soares, Cristina Pacheco; Porcionatto, Marimelia Aparecida; Salles, Geisa Rodrigues
Neurogenesis plays a major role in neuroplasticity and memory. In adult human and mouse brains, neural stem cells (NSCs) are mainly distributed in two extensively characterized neurogenic niches: the subgranular zone (SGZ) of the hippocampus and the subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricles. Impaired neurogenesis is one of the consequences of Alzheimer’s disease (AD), contributing to cognitive decline and progressive memory loss. Developing new in vitro models that resemble this three-dimensional (3D) structure is fundamental for enhancing our understanding of the SVZ neurogenic niche dynamics in AD. Herein, we produced and characterized a 3D-bioprinted model of the adult SVZ neurogenic niche containing amyloid β (Aβ) oligomers, mimicking the NSC microenvironment in AD. In this model, Aβ oligomers induce oxidative stress and reduce the proliferative potential of NSCs, while stimulating neuronal differentiation. We hypothesize that these events are an early attempt of adult NSCs to compensate for neuronal death in AD pathogenesis. Our 3D model simulates the NSC niche physiology, reproducing an early response of NSCs in AD, strengthening the importance of studying the potential of neurogenesis in neurodegeneration.
A Brazilian multicenter pilot case series on the efficacy of photobiomodulation therapy for COVID-19-related taste dysfunction
(Elsevier B.V.) Campos, Luana; Soares, Luı́s Eduardo Silva; Berlingieri, Giuseppina; Ramires, Marcia Christina Camargo Hernandes; Guirado, Milena Miranda Goulart; Lyra, Luciana Aparecida de Oliveira P.; Teixeira, Inessa Solek; Oliveira, Patrícia Costa de; Palma, Luiz Felipe; Álvares, Cristina Maria Arvate
Among the most common symptoms of COVID-19 is taste dysfunction, which has a ranging clinical presentation. As well as its pathophysiology remains to be unclear, there is not enough information about the efficacy and safety of the available treatments. This study aims to report a series of cases using PBMT for the management of COVID-19-related taste impairment. 8 female and 2 male patients sought medical help for taste impairment (either partially or completely) after COVID-19 infection. Photobiomodulation therapy (PBMT) on the tongue mucosa was then proposed but with 3 different protocols. Taste perception at baseline and before every laser session was evaluated using a visual analog scale. Irrespective of the PBMT protocol, taste recovery was noted in all cases but with varying degrees of improvement. given the high prevalence rates of taste dysfunction in COVID-19 patients and the lack of information about the available treatments, PBMT seems to be a promising therapeutic modality but not dependent on the total number of laser sessions and the interval between them. The choice of the most suitable laser protocol as well as the knowledge of the exact photonic mechanisms, however, need to be better studied.
A Comprehensive Review on the Effects of Laser Photobiomodulation on Skeletal Muscle Fatigue in Spastic Patients
(Hindawi Publishing Corporation) Stamborowski, Sadi Fernando; Lima, Fernanda Púpio Silva; Leonardo, Patrícia Sardinha; Lima, Mário Oliveira
Peripheral muscle fatigue is a common experience in daily life. Every individual at some point in their life has realized the inability to maintain muscle contraction, a phenomenon known as fatigue. Interestingly, neurological patients with peripheral sequelae such as spastic muscle contraction are able to remain in a pattern of muscle contraction for prolonged periods. The effects of laser therapy are already recognized in muscle contraction to delay skeletal muscle fatigue, prolong physical activity, and reduce delayed onset muscle soreness. However, the effects of photobiomodulation on neurological patients with muscular spasticity are still not well established. The present literature review seeks to recognize articles about the application of laser irradiation, also known as photobiomodulation, to patients with muscle fatigue and/or spastic palsy. To perform a literature review, we used the systematic review methodology for the literature search. The following keywords were searched: (skeletal muscle fatigue) AND (spastic patients) AND (low-level laser therapy OR low intensity laser therapy OR low energy laser therapy OR LLLT OR LILT OR LELT OR infrared laser OR IR laser OR diode laser), and these were used for search on the following databases: PubMed, Embase, Web of Science, BIREME, Scopus, and SciELO. Besides that, a literature review concerning on muscle physiology, fatigue, and LLLT was made. No language filter was applied, and altogether, 689 papers were identified. A group of 3 physiotherapists and 01 pharmaceutical scientist performed the literature review, and every exclusion was confirmed by at least two reviewers. After inclusion and exclusion criteria, 128 studies were included in this review. Conclusion, the LLLT can contribute to the recovery of spastic patients and muscles in fatigue. However, the real effect of laser photobiomodulation on muscle spasticity remains to be established. Only a much reduced number of clinical trials have been performed with a small number of participants. There is a lack of clinical trials from different research groups that could help to understand and elucidate the effects of laser in prolonged muscle contraction in spastic palsy.
A microbead-enhanced electrochemical platform for β-amyloid peptide (1–42) detection
(Frontiersin) Razzino, Claudia do Amaral; Sgobbi, Lívia Flório; Cancino-Bernardi, Juliana; Zapata, Angelica Maria Mazuera; Costa, Clara Cardoso; Zucolotto, Valtencir; Vieira, Lucia; Lobo, Anderson Oliveira
Alzheimer’s disease is the most prevalent form of dementia and is primarily characterized by the accumulation of β-amyloid and phosphorylated tau proteins in the brain, along with the degeneration of nerve cells, which leads to impairment of various cognitive functions. A significant biomarker of Alzheimer’s disease is the decreased level of soluble β-amyloid peptide (1–42) (Aβ1-42) in cerebrospinal fluid (CSF), as pathology progresses when CSF-Aβ1-42 levels drop below 192 pg mL-1 . In this study, we developed an amperometric immunosensor based on magnetic beads as the platform for constructing the immunosensor. Monoclonal antibodies are immobilized on the MBs, enabling selective detection of Aβ1-42. The detection antibody is conjugated with the enzyme horseradish peroxidase, which, in the presence of H2O2 and hydroquinone, catalyzes the decomposition of H2O2 and the oxidation of hydroquinone to p-quinone, generating an electric current measured at a potential of −200 mV (vs. the Ag pseudo-reference electrode) using screen-printed carbon electrodes. The amperometric sandwich-type immunosensor demonstrates a linear response in the concentration range of 10 to 10,000 pg mL-1 , with a detection limit of 7.4 pg mL-1 , exhibiting excellent selectivity against the assessed interferents. These findings suggest the potential application of this immunosensor in the early diagnosis of Alzheimer’s disease, offering a sensitive and specific tool for clinical analysis. Despite its high performance, further studies are required to validate its robustness and applicability in complex clinical samples.
A new approach in bone tissue regeneration: in vivo study of the impact of calcium aluminate cement scaffolds incorporated with mesenchymal cells
(Universidade Estadual Paulista) Bronze, Carla da Silveira e Oliveira; Grisante, Letícia Adrielly Dias; Araújo, Juliani Caroline Ribeiro de; Guardia, Rafaella Souza; Vicuna, Iranel de las Nievez González; Oliveira, Ivone Regina de; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de
Objective: The objective of this study was to evaluate the bone regeneration potential of CAC-based scaffolds, with or without mesenchymal stem cells (MSC), in bone defects created in rat femurs. Material and Methods: Forty-eight CAC scaffolds and their blends of tricalcium phosphate (TCP), zinc oxide (ZNO), and zirconia (ZIRC) were produced, with half of these incorporated with MSC. Twenty-three Wistar rats were used, with 3 for MSC isolation and 20 for creating bone defects in both femurs. Five animals were assigned to each group, and during the defect surgery and material insertion, the animals received MSC-incorporated scaffolds on the left side and non-incorporated scaffolds on the right side, with the same type of material used in each animal to avoid different systemic effects (n=5); they were euthanized 21 days after the surgical procedure. Results: In the scanning electron microscopy analysis of the scaffolds, structures with open and interconnected pores, as well as cell adhesion, were observed in all groups. In the histological analysis, all groups showed newly formed bone trabeculae interspersed with bone marrow cells and connective tissue. Conclusion: In the histomorphometry, for the scaffolds not incorporated with MSC, the ZIRC group showed greater bone formation, and in the MSC- incorporated scaffolds, the TCP group demonstrated better results, both exhibiting a statistically significant difference from the other groups (p<0.05).
Ação da terapia fotodinâmica com curcumina na interação de macrófagos e amastigotas de L. braziliensis e L. major
(2021-09-21) Ferreira-Strixino, Juliana; Soares, Cristina Pacheco; Silva, Newton Soares da; Ribeiro, Martha Simões; Lindoso, José Angelo Lauletta; Pereira, André Henrique Correia; São José dos Campos
A leishmaniose tegumentar (LT) é uma doença negligenciada que está entre as 10 doenças infecciosas mais importantes do mundo. O tratamento convencional é feito com antimoniais pentavalentes e anfotericina, medicamentos que apresentam diversos efeitos colaterais e contraindicações. A terapia fotodinâmica (TFD) com curcumina surge como alternativa no tratamento da LT, visto que se baseia em aplicação local, não invasiva e seletiva, enquanto utiliza um composto natural de baixo custo como fotossensibilizador. Esse trabalho teve por objetivo a avaliação, in vitro, da TFD aplicada sobre amastigotas de L. braziliensis e L. major em interação com macrófagos por meio de análise de viabilidade, morfologia, internalização do FS, atividade e potencial de membrana mitocondrial e recuperação de parasitos pósTFD. Foram utilizadas concentrações de curcumina em diluições seriadas, de 500 a 7,8 µg.mL-1, e irradiação com luz azul (450 nm), irradiância de 36 mW/cm² e fluência de 10 J/cm². Os resultados demonstram ampla inativação e baixa citotoxicidade da TFD com curcumina em macrófagos infectados e não infectados nas concentrações de 15,6 e 7,8 µg.mL-1. A internalização do FS demonstrou localização do composto em todo o citoplasma da célula, além de concentração no núcleo, e nos amastigotas intracelulares. A morfologia pós-tratamento se mostrou alterada, exibindo destruição celular nos grupos submetidos à TFD, enquanto os grupos não tratados permaneceram com a morfologia dos macrófagos preservada. Foi observada elevação do potencial de membrana mitocondrial e diminuição da atividade mitocondrial nos grupos que receberam a terapia. Além disso, a contagem de parasitos recuperados pós-TFD demonstrou que houve diminuição do número de parasitos viáveis, indicando que a terapia pôde inativar não só os macrófagos, mas também os amastigotas intracelulares para as duas espécies de Leishmania estudadas. Os testes realizados demonstraram potencial da TFD com curcumina nas concentrações de 15,6 e 7,8 µg.mL-1, promovendo a inativação de macrófagos infectados com Leishmania, bem como alterações celulares morfológicas e nopotencial de membrana e atividade mitocondrial.
Ação da Terapia Fotodinâmica em linhagem celular de gliossarcoma 9L/lacZ utilizando baixas fluências e concentrações de Fotoenticine e Photodithazine
(2022-03-22) Ferreira-Strixino, Juliana; Soares, Cristina Pacheco; Castilho, Maiara Lima; Tada, Dayane Batista; Vitório, Gabrielle dos Santos; Pinto, Juliana Guerra; São José dos Campos
O Gliossarcoma é um câncer agressivo, com alta propensão metastática. Atualmente seu tratamento consiste em ressecção cirúrgica seguida de radio-quimioterapia, oferecendo baixa expectativa e qualidade de vida. Como proposta alternativa, a Terapia Fotodinâmica (TFD) se apresenta como método seletivo de tratamento, combinando o uso de um fotossensibilizador (FS), oxigênio molecular e luz. Esses três elementos geram as espécies reativas de oxigênio, levando à morte celular. O objetivo desse estudo foi avaliar a ação da TFD utilizando as clorinas Fotoenticine (FTC) e Photodithazine (PDZ) em baixas concentrações e fluências, verificando a diferença entre seus efeitos. Foram utilizadas células 9L/lacZ e concentrações de 1,55 µg.mL -12,50 µg.mL -1 e 50,00 µg.mL-1de ambas clorinas. As células foram irradiadas com um dispositivo a base de LED em 660 nm nas fluências de 1 J/cm², 5 J/cm² e 10 J/cm², em 25 mW/cm². Observou-se que ambas clorinas apresentam indícios da formação de fotoprodutos após irradiação e são internalizadas em toda extensão citoplasmática, com restrição ao núcleo. Os testes de citotoxicidade demonstraram redução >98% da viabilidade celular e queda na atividade mitocondrial >86% nas concentrações de 50,00 µg.mL-1 e 12,50 µg.mL-1 em todas as fluências de luz testadas, entretanto a concentração de 1,55 µg.mL-1não apresentou um resultado tão eficaz na fluência de 1 J/cm². Houve alteração na adesão celular após TFD conforme diminuição da concentração, no qual as células desprendidas se apresentavam mortas, indicando que o desprendimento celular corresponde à uma característica do processo de morte celular, assim como as alterações morfológicas apresentadas, como a perda da extensão citoplasmática, adquirindo formato arredondado. A imunodetecção de HSP70 diminuiu, enquanto a de HSP27 aumentou após TFD com o FTC. Com isso, conclui-se que ambos FS foram eficazes na TFD em células de gliossarcoma, com destaque para a concentração de 50,00 µg.mL-1 na fluência de 5 J/cm². Além disso, levando em consideração a elevada imunodetecção da HSP27 na TFD com o FTC, o PDZ se apresenta como um promissor FS para ser empregado na TFD com células 9L/lacZ, encorajando estudos in vivo.
Ação de extrato de folhas de Acmella oleracea (L.) R. K. Jansen em co-cultivo de Staphylococcus aureus e L929 (fibroblastos) simulando processo de celulite infecciosa
(CDRR Editors) Silva, Laís Eduarda; Silva, Carlos Augusto Priante da; Pacheco-Soares, Cristina; Silva, Newton Soares da
Introdução: A bactéria Staphylococcus aureus é o agente etiológico de maior incidência nas infecções de pele, dentre elas a celulite infecciosa. Seu tratamento é contido por antibióticos, porém o uso de plantas medicinais vem sendo utilizadas para tratamento. Acmella oleracea é uma planta da família Asteraceae conhecida como jambu. Objetivos: Avaliar a ação do extrato das folhas de Acmella oleracea em co-cultivo da linhagem celular L929 e bactérias Staphylococcus aureus simulando o processo de celulite infecciosa. Metodologia: Foi realizado primeiramente o teste MTT e Cristal Violeta na linhagem celular L929 incubadas com o extrato do jambu, nas concentrações 500 µg/mL, 1000 µg/mL e 2000 µg/mL. Foi realizado ensaios com Staphylococcus aureus incubado no período de 24 horas com o extrato do jambu nas mesmas concentrações. Resultados: Na avaliação das células L929 no teste MTT houve uma significância na concentração de 1000 µg/mL apresentando uma baixa atividade metabólica em relação as outras concentrações. No teste cristal violeta ocorreu um maior estímulo nas demais concentrações quando comparado ao controle. Na viabilidade da bactéria observou-se uma queda significativa da viabilidade quando comparado ao controle. A concentração de 500 ug/mL foi que apresentou um menor índice de UFC. Ao realizar o teste do co-cultivo L929 - S. aureus após a incubação de 24 horas com diferentes concentrações do extrato, foi possível avaliar que a ação do extrato apresentou uma redução significativa na viabilidade bacteriana e não interferência à viabilidade das células L929. Conclusão: Com estes resultados demonstramos que o extrato de Acmella oleracea apresentou uma atividade antimicrobiana sem interferir na linhagem de fibroblastos L929, sendo assim podendo ser utilizada contra a celulite infecciosa.
Ação de nanopartículas de prata associada ao Imipenem aplicadas em cepas de Klebsiella pneumoniae com diferentes perfis de susceptibilidade
(2023-03-09) Castilho, Maiara Lima; Ferreira-Strixino, Juliana; Silva, Carlos Alberto; Santos, Tiago Gonçalves; Silva, Inglid Fontoura da; Raniero, Leandro José; São José dos Campos
Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) é uma bactéria oportunista que têm chamado atenção devido à resistência aos antibióticos carbapenêmicos. O tratamento em pacientes com infecções graves tem sido desafiador e novas tecnologias vem sendo investigadas entre elas as nanopartículas de prata (AgNPs) por apresentarem efeitos antimicrobianos. Este trabalho tem como objetivo analisar a associação das AgNPs ao antibiótico carbapenêmico Imipenem (IMP) contra cepas de K. pneumoniae. As AgNPs foram sintetizadas pelo método bottom-up e recobertas com ácido-alfa lipóico. Testes de susceptibilidade antimicrobiana foram realizados em formas planctônicas utilizando quatro cepas de K. pneumoniae com diferentes perfis de susceptibilidade ao IMP. A associação foi testada em biofilme e os ensaios de cristal violeta e resazurina foram realizados para a classificação e análise da concentração inibitória mínima, respectivamente. A redução da concentração do IMP com a associação as nanopartículas (NPs) foi encontrada em todas as cepas estudadas na forma planctônica e o sinergismo entre as AgNPs e o IMP foi demonstrado por meio da análise da concentração inibitória fracionada. Em biofilmes reduções significativas foram observadas e a atividade metabólica foi reduzida em índices =80% caracterizando a concentração inibitória mínima do biofilme (MBIC). Assim, a MBIC para a cepa ATCC foi de 2 µg/mL e para as cepas clínicas com perfil sensível e resistente de 1 µg/mL e para o perfil intermediário 8 µg/mL. A associação proposta no estudo obteve efeito inibitório em diferentes perfis de K. pneumoniae, tanto em formas planctônicas quanto biofilme com um comportamento peculiar no perfil resistente ao IMP.
Action of Photodynamic Therapy at Low Fluence in 9 L/lacZ Cells after Interaction with Chlorins
(MDPI) Vitorio, Gabrielle dos Santos; Godoi, Bruno Henrique; Pinto, Juliana Guerra; Ferreira, Isabelle; Pacheco Soares, Cristina; Ferreira-Strixino, Juliana
Gliosarcoma (GS) is a primary malignant neoplasm of the central nervous system, treated with an unfavorable prognosis with surgery, radiotherapy, and chemotherapy. The treatment for GS consists of surgical resection, almost always accompanied by radiotherapy and/or chemotherapy, given the invasive behavior of the tumor. Photodynamic Therapy (PDT) is studied as an alternative method that combines light, a photosensitizer (PS), and molecular oxygen. This study aimed to compare the effects of PDT using the photosensitizers Fotoenticine (FTC) and Photodithazine (PDZ) at low concentrations and fluences. For this study, 9 L/lacZ cells, concentrations of 1.55 µg mL−1 , 12.5 µg mL−1 , and 50 µg mL−1 of chlorins and fluences of 1, 5, and 10 J/cm2 were used. A test was also carried out with Trypan Blue in L929 cells at the mentioned concentrations at 5 J/cm2 . Both chlorins were internalized in the cytoplasm, with a significant reduction in viability (>95%) in almost all groups and altered cell adhesion and morphology after PDT. HSP70 expression decreased in both PS, while HSP27 increased only in PDT with FTC, and although there was a change in cell adhesion in the 9 L/LacZ lineage it was not observed in the L929 fibroblast lineage. Both chlorins were effective, highlighting the concentration of 50 µg mL−1 at the fluence of 5 J/cm2 ; according to the present study, the PDZ showed better results.
Additive Manufacturing in Personalized Medicine: Enhancing the Development of Custom Biomodels Through 3D Scanning and Digital Rigging
Basso, Beatriz Fernanda de Oliveira; Ortega, Leticia Martins Ramos; Ganga, Thabata; Rorato, Eduardo Keller; Lima, Mário Oliveira; Neves, Marcele Florêncio; Kunkel, Maria Elizete; Ribeirão Preto
3D scanning technology and additive manufacturing techniques combined offer an innovative approach to creating personalized biomodels for medical applications. Biomodels, defined as mathematical, computational, or physical representations of a biological system, are increasingly being integrated into the design of medical devices, improving personalized medicine. Given its applications and growing interest, there is still a need to understand the challenges in manufacturing biomodels and a comprehensive methodology in the process of developing these 3D-scanned printed models. The objective of this paper is to investigate a fundamental methodology for developing biomodels to address complex clinical challenges, thereby enhancing precision and efficacy in medical practice. The methodology comprises a five-step process integrating 3D scanning, Computer Aided Design (CAD), Computer Aided Manufacturing (CAM), Computer Aided Engineering (CAE), and the “Rigging” technique. The results highlight the problems and promising clinical applications for the discussed methodology, notably in the manufacture of biomodels and the simulation of pathological structures. The spastic hand, proximal radius fracture, and healthy calf models demonstrated suitability for real-world application and high fidelity to their original anatomical form.
Adverse effects of topical photodynamic therapy in rosacea: Case report
(Elsevier) Sebbe-Santos, Priscilla Fróes; Miquilini, Patrícia; Pinto, Juliana Guerra; Menezes, Priscila Fernanda Campos de; Ferreira-Strixino, Juliana
Rosacea is a chronic and inflammatory skin condition, with relapses being a common characteristic. Its treatments are based on cosmetics, drugs, and the application of procedures based on high-powered light. Photodynamic Cosmetic Therapy (PCT) combines light, a photosensitizer (PS), and molecular oxygen present in tissues, generating photochemical reactions capable of causing tissue and vascular destruction, stimulating tissue repair. We report a case with an adverse effect caused by applying PCT, using 2 % 5-aminolevulinic acid (ALA 2 %), and irradiated with amber LED light associated with infrared radiation for the control of rosacea. A patient with subtype II rosacea underwent PCT treatment of 3 sessions at 21-day intervals, being evaluated using photographic images and Wood’s lamp. In the first session of the therapy, an exacerbated inflammatory process was observed. Such an adverse event is estimated to be as a result of the patient using ointment containing corticosteroids for a short period. With the use of medications, it was possible to recover the appearance of the skin thoroughly, and after 21 days, the treatment sessions were performed again. Despite the complication that affected the patient in this study, positive effects were found after the pharmacological therapeutic measures were adopted.
Amniotic membrane applied to burns healing: Pre-clinical study
(CDRR Editors) Amorim, Fernanda Cláudia Miranda; Arisawa, Emilia Ângela Loschiavo; Sant’Anna, Luciana Barros; Fonseca, Khetyma Moreira; Costa, Davidson Ribeiro; Rodrigues, Ana Beatriz Mendes; Carvalho, Jancineide Oliveira de
This preclinical study aimed to evaluate the tissue repair process of burns treated with human amniotic membrane (hAM) patches in rats. Twenty-four rats were subjected to superficial burns of partial thickness, and randomly allocated into two groups: Control and Treated Group, subdivided into two experimental periods of 7th and 14th days. The lesions were evaluated by digitalized images (macroscopy) and by the analysis of histological sections stained in H&E to quantify the number of inflammatory cells and fibroblasts present in the different experimental times (histomorphometry). The histomorphometric analyses were performed blindly. Statistical analysis employed Kolmogorov-Smirnov and Mann Whitney tests, with 95% confidence interval at 5% significance level (p <0.05). Macroscopically, the lesions of Treated group presented a crust formation before Control Group, and there were no signs of infection in both groups. Microscopically, the qualitative analysis showed a faster evolution in the healing process of the Treated groups compared to the Control, with reduction of the inflammatory infiltrate, intense fibroblasts proliferation and better organization of the collagen fibers. The quantitative analysis showed statistically significant results regarding the reduction of inflammatory cells (p<0.0001) at 7th and 14 th day and increased proliferation of fibroblasts at 14th day (p<0.0001) in lesions treated with hAM compared to Control group. The results of this preclinical study demonstrated that the application of hAM patches reduces the inflammatory process and accelerates the onset of the proliferative phase in burn injuries.
Amniotic membrane modulates MMP9 and MMP12 gene and protein expression in experimental model of the hepatic fibrosis
(Academia Brasileira de Ciências) Alves, Ana Paula da Silva; Teixeira, Roberta Jenniffer Maciel; Silva, Raissa Monteiro da; Canevari, Renata de Azevedo; Sant’Anna, Luciana Barros
Hepatic fibrosis is characterized by excessive deposition of collagen in the hepatic parenchyma, which disturbs the normal architecture and function. We have shown that human amniotic membrane (AM) can be used as a patch on the whole liver surface, resulting in an extremely significant reduction in collagen deposition. The aim of this study was to investigate the effects of AM on the matrix metalloproteinase 9 (MMP9) and matrix metalloproteinase 12 (MMP12) genes and proteins expression by real time quantitative PCR and immunohistochemistry, respectively, as well as image analysis on biliary fibrosis induced in rats by the bile duct ligation (BDL).Two weeks after the BDL, an AM fragment was applied onto the liver, and four weeks later, the liver samples were collected. MMP9 and MMP12 genes were significantly over expressed in group treated with AM. The immunoexpression of MMP9 and MMP12 was observed in all groups. However, the quantitative image analysis demonstrated an increase of the area occupied only by MMP12 in the livers of AM-treated rats with respect to BDL rats. These findings suggest that the AM exerts its beneficial effects on biliary fibrosis by increasing the MMP12, which in turn reduces the excessive collagen deposition on liver tissue.
Análise da performance muscular após 6 meses de reabilitação de atletas amadores submetidos à reconstrução do ligamento cruzado anterior: desenvolvimento e aplicabilidade de um software
(2021-12-13) Lima, Mário Oliveira; Lima, Fernanda Pupio Silva; Mendes, Alessandro Corrêa; Martins, Rodrigo Álvaro Brandão Lopes; Maciel, Thiago dos Santos; Nogueira, Daniel Vilela; São José dos Campos
As lesões ligamentares de joelho vêm sendo amplamente discutidas nos últimos anos, impulsionado pelo elevado número de casos na prática esportiva. O objetivo desse estudo foi comparar o desempenho muscular de atletas que participaram de um programa de reabilitação após reconstrução do ligamento cruzado anterior (LCA), por meio de um software desenvolvido para avaliar parâmetros como pico de torque, trabalho total e potência muscular. Foram avaliados 59 atletas amadores, de ambos os gêneros, submetidos a reconstrução do LCA com enxerto do grupo muscular flexor, com 6 meses de reabilitação iniciada imediatamente a cirurgia. O protocolo de avaliação foi constituído por 5 contrações isocinéticas concêntricas com velocidade constante de 60º/s para flexão e extensão do joelho realizadas no dinamômetro isocinético. Os dados obtidos foram analisados por meio do software Análise da Performance Muscular na Dinamometria Isocinética®, desenvolvido para a realização desse estudo. com o objetivo de comparar a performance entre o lado operado e o não operado. Os resultados obtidos permitiram observar uma diferença significativa no pico torque, trabalho total e potência máxima (p<0,05). muscular entre os lados, para o grupo muscular extensor do joelho. O grupo muscular flexor não apresentou diferença significativa das mesmas variáveis entre os lados. O software desenvolvido em linguagem C /Matlab permitiu melhor visualização, interpretação e análise da performance muscular, oferecendo resultados consistentes para todos os atletas avaliados, de forma simultânea. Os resultados indicam que os 6 meses de reabilitação não foram suficientes para promover simetria de força entre os lados para o grupo muscular extensor do joelho, indicando um risco de retorno ao esporte nesta fase do tratamento. Espera-se que os resultados possam contribuir para facilitar a análise de dados coletados no dinamômetro isocinético, elucidando a relação entre a performance muscular e o tempo do pós-cirúrgico criando assim parâmetros mais seguros para retorno ao esporte.
Análise da performance muscular de atletas submetidos à reconstrução do ligamento cruzado anterior após programa de reabilitação
(CDRR Editor) Nogueira, Daniel Vilela; Lemos, Sergio Luiz; Carvalho Neto, Fernando Azevedo; Lima, Fernanda Pupio Silva; Lima, Mário Oliveira
As lesões ligamentares de joelho vêm sendo amplamente discutidas nos últimos anos, impulsionado pelo elevado número de casos na prática esportiva. O objetivo desse estudo foi comparar o desempenho muscular de atletas que participaram de um programa de reabilitação após reconstrução do ligamento cruzado anterior (LCA), por meio de um software desenvolvido para avaliar parâmetros como pico de torque, trabalho total e potência muscular. Foram avaliados 59 atletas amadores, submetidos a reconstrução do LCA com enxerto do grupo muscular flexor, com 6 meses de reabilitação iniciada imediatamente a cirurgia. A avaliação foi constituída por 5 contrações isocinéticas concêntricas com velocidade constante de 60o/s para flexão e extensão do joelho realizadas no dinamômetro isocinético. Os dados obtidos foram analisados por meio do software Análise da Performance Muscular na Dinamometria Isocinética®, desenvolvido para a realização desse estudo. Os resultados obtidos permitiram observar uma diferença de mais de 10% entre os lados para o pico torque, trabalho total e potência máxima (p<0,05) sendo que o grupo muscular extensor apresentou valores menores para o lado operado. O grupo muscular flexor não apresentou diferença significativa das mesmas variávei. O software desenvolvido em linguagem C /Matlab permitiu melhor visualização, interpretação e análise da performance muscular, oferecendo resultados consistentes para todos os atletas avaliados. Os resultados indicam que os 6 meses de reabilitação não foram suficientes para promover simetria de força entre os lados para o grupo muscular extensor do joelho, indicando um risco de retorno ao esporte nesta fase do tratamento.
Análise da saliva de indivíduos diagnosticados com transtorno do espectro autista por FT-IR e Elisa
(2022-02-09) Arisawa, Emília Angela Loschiavo; Lima, Fernanda Pupio Silva; Almeida, Janete Dias; Pinto, Mayara Moniz Vieira; Raniero, Leandro José; São José dos Campos
Transtorno do Espectro Autista (TEA) é uma desordem de desenvolvimento neurológico, de difícil diagnóstico. Pesquisas avaliam o uso da espectroscopia aplicada à análise de fluidos orgânicos, como a saliva. Este estudo objetivou avaliar a eficácia da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) como ferramenta para o diagnóstico precoce de TEA em amostras de saliva, comparada ao teste imunoenzimático (ELISA) para quantificação da lactoferrina. Foram analisadas amostras de saliva de 38 voluntários, 19 TEA (Grupo A) e 19 Neurotípicos (Grupo N). Após centrifugação, 20 µL de sobrenadante foi depositado sobre janelas de fluoreto de cálcio (CaF 2 ) e desidratado por 10 min. Os espectros FT-IR foram obtidos por espectrofotômetro acoplado a um microscópio, no intervalo espectral de 4000 - 900 cm -1 , com 32 varreduras e resolução espectral de 4 cm -1 . Foram coletados 304 espectros e suas médias submetidas à análise de segunda derivada e deconvolução de bandas. A amostra apresentou predomínio do sexo masculino e equilíbrio entre as faixas etárias. No grupo A, houve predomínio de partos prematuros, idade materna avançada e prevalência de doenças pré-natais. Nos indivíduos com TEA, a idade média para diagnóstico era 5,3 ± 2,2 anos e o início da intervenção foi de 4,4 ± 1,4 anos. Os resultados do teste imunoenzimático não apresentaram significância estatística. Com relação a Espectroscopia FT-IR, os resultados permitiram verificar diferentes bandas de absorção e amplitude de suas áreas, para ambos os grupos. No grupo A, foram encontradas cinco bandas, 1521, 1570, 1599, 1684 e 1735 cm-1, ausentes nos espectros do grupo N, enquanto que as bandas 1493, 1515 e 1582 cm-1 foram encontradas somente nos espectros do grupo N, regiões que correspondem, respectivamente, a proteínas, amida II, amida I e estiramento C=O de ésteres de lipídios. Em relação a amplitude das áreas, a banda 1667 cm -1 apresentou maior área no grupo A, enquanto as bandas 1543 e 1637 cm -1 apresentaram maior área no grupo N. Conclui-se que a Espectroscopia FT-IR é uma ferramenta promissora para o diagnóstico precoce de Transtorno do Espectro Autista em amostras de saliva, identificando alterações na composição desse fluído, principalmente proteínas, entre indivíduos diagnosticados com TEA e neurotípicos.
Análise das alterações de biomoléculas causadas pela exposição ao fármaco diclofenaco sódico em peixes da espécie Brycon Opalinusutilizando a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR)
(CDRR Editors) Banhara, Vanessa Fernandez; Mello, Andriele Maisa de Oliveira; Lyra, Lucas Ferreira; Aquino-Silva, Maria Regina de; Sakane, Kumiko Koibuchi
O aumento no consumo de medicamentos em todo mundo tem gerado vários estudos sobre os impactos causados pelo descarte inadequado de resíduos que contenham os princípios ativos dos medicamentos no meio ambiente. Após serem ingeridos, estes medicamentos são excretados na forma de outros compostos no esgoto doméstico, que vários ainda são persistentes no ambiente e geram alterações fisiológicas em organismos aquáticos. Devido ao crescimento populacional e o consumo excessivo, o anti-inflamatório conhecido como diclofenaco sódico, está entre os principais medicamentos encontrados nas águas superficiais brasileiras, em concentrações na faixa de micrograma por litro (µg.L-1 ). Este trabalho teve como objetivo estudar as alterações biomoleculares que o diclofenaco pode gerar em peixes da espécie Brycon opalinus, utilizando a técnica de Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) acoplada aos métodos quimiométricos, a análise de componentes principais (PCA) e a análise de agrupamento hierárquico (HCA). Foram estudadas duas diferentes concentrações de diclofenaco mais o controle. O órgão selecionado para ser estudado foram as brânquias. Os resultados de PCA e HCA mostraram a discriminação entre os espectros de controle e tratados. A análise quantitativa através do cálculo das áreas das bandas de lipídios, proteínas e carboidratos mostrou alterações nestas biomoléculas, sendo que proteínas e carboidratos são mais sensíveis a exposição ao diclofenaco. Os resultados de deconvolução e ajuste de curvas mostraram a diminuição de estrutura desordenada e aumento de β folha da estrutura secundária de proteína para a exposição de 4,4 µg.L-1 de diclofenaco.

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