TESTES TOXICOLÓGICOS ALTERNATIVOS AO USO DE ANIMAIS DE EXPERIMENTAÇÃO

Nos últimos anos, graças aos esforços da Rede Nacional de Métodos Alternativos ao uso de animais (Renama), estão cada vez mais emergentes, no Brasil, metodologias em relação a testes toxicológicos alternativos ao uso de animais de experimentação, dentre os quais diversos procedimentos foram desenvolvidos e vem sendo padronizados e validados para realização de ensaios de citotoxicidade, fototoxicidade, identificação de substâncias que produzam corrosão ou forte irritação ocular, entre outros. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dispositivo para avaliação do desempenho de formulações oftálmicas, conjuntamente com métodos de avaliação do desempenho das formulações utilizando o dispositivo em questão.

Métodos experimentais para avaliar todos os atributos possíveis de formulações oftálmicas são essenciais durante o estágio de pesquisa e desenvolvimento para rastrear as abordagens mais promissoras. O aspecto principal que tais experimentos devem avaliar é a capacidade da formulação em resistir a mecanismos dinâmicos de proteção ocular. Nesse sentido, ainda não havia disponível um modelo in vitro útil para comparar as formulações, permitindo um rastreio de alto rendimento durante a fase de desenvolvimento e pesquisa, comprovações de desempenho e eficácia de formulações oftálmicas para fins regulatórios e de controle de qualidade, levando a redução do uso de animais na pesquisa. Esse cenário mudou, uma vez que a presente invenção (pertencente ao campo da tecnologia farmacêutica) descreve um novo dispositivo para avaliação in vitro do desempenho de formulações oftálmicas em relação à sua capacidade de resistência às barreiras dinâmicas que levam à drenagem de fármacos. Sem a necessidade de teste em animais.

VANTAGENS

• Ética: Potencial de diminuir drasticamente o número de animais utilizados em pesquisa;
• Eficácia: Modelo artificial para avaliação do desempenho dinâmico de formulações oculares, dispensando o uso de animais para tal fim;
• Versatilidade: Testar formulações, tanto durante o desenvolvimento dos produtos, quanto para comprovações de desempenho e eficácia para fins regulatórios.

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PRÓTESE MANDIBULAR COM ÓXIDO DE GRAFENO

A área da medicina tem impulsionado o desenvolvimento de uma ampla gama de dispositivos médicos, todos destinados a melhorar a qualidade de vida dos pacientes. Com o aumento da longevidade, há uma demanda crescente por próteses articulares, cuja fabricação frequentemente emprega técnicas de polimerização. Entre os materiais utilizados, o polietileno de ultra-alta massa molar (UHMWPE) se destaca pela sua notável resistência e compatibilidade com o corpo humano, sendo amplamente aplicado nessas próteses. No entanto, um desafio significativo reside em estender a vida útil desses implantes fabricados com este material.

Apesar da biocompatibilidade e alta resistência do UHMWPE, a prótese pode sofrer contaminação. Além disso, a presença de partículas artificiais de desgaste na interface entre o osso e a prótese estimula uma resposta biológica na região dos implantes, levando à ativação de macrófagos e fibroblastos e, consequentemente, resultando em osteólise ou perda da prótese. Dito isso, iniciativa para aumentar a vida útil das próteses se faz necessária.

A presente tecnologia se refere a um novo método de produção de superfície articular de próteses com melhoramento do processo de fabricação e com propriedades melhoradas podendo citar o aumento da resistência, biocompatibilidade, menor toxicidade e atividade antimicrobiana. Além disso, a presente invenção reduz os custos de produção.

VANTAGENS

• Eficácia: Aumento da resistência, menor toxicidade e ganho de propriedades antimicrobianas;
• Economia: Desempenho clínico superior e redução de custos;
• Eficiência: Produção de novos materiais e próteses articulares de uma forma mais rápida.

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A IMPORTÂNCIA DO MONITORAMENTO DE TEMPERATURA PARA MEDICAMENTOS

Medicamentos termolábeis são sensíveis a variações de temperatura, tornando-se inativos quando expostos a temperaturas inadequadas. Logo, o controle de temperatura para esses medicamentos é indispensável para garantir que todos mantenham sua qualidade e eficácia terapêutica. Além disso, o controle de temperatura pode ajudar a evitar o desperdício, pois permite que os profissionais da saúde possam detectar e corrigir problemas de armazenamento antes que os medicamentos se tornem inativos e inutilizáveis. Em geral, o controle de temperatura é um processo que envolve o uso de dispositivos e sistemas de monitoramento para garantir que os medicamentos termolábeis sejam armazenados e transportados em condições ideais que garantam a sua integridade. Isso inclui monitoramento de temperatura regular e notificação em caso de qualquer alteração nas temperaturas monitoradas.

Dentro desse contexto os sistemas de monitoramento remoto são um passo adiante no controle de medicamentos termolábeis, tecnologia capaz de informar em tempo real o operador e garantir a segurança dos produtos. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um sistema de baixo custo para dispositivos mobile para monitoramento e alerta remoto da temperatura de medicamentos termolábeis, com base em tecnologia Edge computing, BLE e IoT. O software monitora os dados e arquiva dados de temperatura e utiliza tecnologias de mensagem automática para notificar os responsáveis. Ao saber de imediato essas informações, possíveis perdas das cargas de medicamentos.

VANTAGENS

• Custo-benefício: Tecnologia de baixo custo e fácil implementação;
• Diferencial: Ausência de fios durante a instalação;
• Monitoramento: Acompanhamento e avisos em tempo real diretamente aos aplicativos de mensagem mais usuais, como Whatsap^®;
• Eficiência: Dados podem ser usados para estudo da temperatura ao longo do dia, o que pode promover uma redução nos custos energéticos.

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A COLORIMETRIA COMO ANÁLISE DE PARÂMETROS FARMACOLÓGICOS

Não é surpresa que os ingredientes utilizados na produção de fármacos sejam regulados, com uma série de testes e passos no controle de qualidade garantindo que os consumidores recebam doses corretas e seguras. No setor farmacêutico, as práticas de avaliação de cor são amplamente aplicadas em laboratórios e ambientes de produção para a comunicação precisa dos atributos de cor e inconsistências em amostras assegurando que os padrões de qualidade sejam atingidos. Os espectrofotômetros fornecem a informação precisa da cor ou a “impressão digital” de uma cor. Esses instrumentos medem a refletância ou transmitância espectral de uma amostra, através de comprimentos de onda eletromagnéticos visíveis e são recomendados para aplicações onde são empregadas especificações rígidas de cor ou em trabalhos de pesquisa, a chamada colorimetria. Nesse contexto, a comunidade científica está sempre procurando por tecnologias que agilizem e simplifiquem o processo de leitura e análise das amostras.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um software de computador que tem como finalidade realizar análises colorimétricas quantitativas a partir de imagens bidimensionais. Para tanto, uma curva de calibração, previamente realizada por uma técnica analítica apropriada à detecção de determinado analito, é carregada juntamente às respectivas imagens tomadas do produto a ser analisado. O software cria diferentes funções de ajuste, lineares e não-lineares, baseando-se em diferentes canais de cor da imagem. Através dos modelos com melhor correlação, é possível estimar a concentração do analito, a partir da análise da cor de uma foto do produto objeto da análise sob determinadas condições. O principal objetivo deste software é automatizar o doseamento de substâncias que apresentam cor, com a versatilidade de poder ser alimentado com curvas de calibração oriundas das mais variadas técnicas. Além disso, o software é apto a predizer propriedades que derivem de variações de cor na amostra em decorrência de quaisquer variáveis perturbativas, quer seja uma variação de cor em função do tempo, da concentração ou da luminosidade. Esse software apresenta aplicações como na área industrial farmacêutica e de alimentos.

VANTAGENS

• Eficácia: Criação de curvas de calibração;
• Acessibilidade: Interface amigável e simples para os usuários;
• Versatilidade: Plotagem de diferentes gráficos da cor da amostra;
• Eficiência: Permite, de maneira fácil, análise quantitativa dos dados.

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O MONITORAMENTO DE TEMPERATURA EM CIRURGIAS

A manutenção da temperatura corporal durante procedimentos cirúrgicos é de suma importância para recuperação do paciente. Fármacos anestésicos, por exemplo, deprimem o centro termorregulador. Associado a outros fatores, como sangramentos, evaporação de líquidos pelas áreas expostas ao ambiente e pela cavidade abdominal, tempo cirúrgico e temperatura ambiente, podem culminar em hipotermia (temperatura abaixo de 36,5 Cº). Esta condição pode aumenta significativamente o tempo de recuperação e a alta hospitalar. Logo, independente do campo de medicina, humana ou veterinária, o controle de temperatura por sondas é uma ferramenta imprescindível para as práticas seguras durante uma cirurgia, especialmente se tratando de animais de pequeno porte por apresentarem maiores variações de temperatura.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram o sistema PhysioTemp, que integram tanto um hardware quanto um software na confecção de um sensor de temperatura invasivo para animais de pequeno porte, possibilitando a visualização, aquisição e armazenamento dos dados de temperatura adquiridos pela sonda de temperatura. O software em específico permite a comunicação com o hardware a partir da porta USB do computador via comunicação do tipo I2C de um microcontrolador com o componente integrado (CI) TMP117. A partir do endereçamento dos CIs é possível ligar até quatro sensores em um barramento I2C. Quando em execução, o software apresenta os valores de temperatura graficamente, sendo possível acompanhar em tempo real qualquer variação com resolução de 0,1 °C. Foi desenvolvido na linguagem Matlab e permite a aquisição de dados de temperatura a uma frequência de até 100 Hz. Pelo fato de ser um fator que possibilita acompanhar qualquer anormalidade em tais procedimentos ou até mesmo o estudo de sua dinamicidade. O software em questão possibilita de forma prática a visualização e o armazenamento da variável temperatura. Além de também ser o único no mercado brasileiro que desempenha tal atividade a partir de uma sonda de aferição altamente precisa com a aquisição do sinal digital já no local de interesse.

VANTAGENS

• Usabilidade: Fácil manuseio e interface amigável para registrar e exibir dados de temperatura;
• Eficácia: Sonda invasiva de alta precisão e resolução (0,1 ºC);
• Exclusividade: Único no mercado brasileiro.

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INJETANDO CONHECIMENTO NA PRÁTICA: SIMULADORES PARA PROCEDIMENTOS INJETÁVEIS NOS AMBIENTES DE SAÚDE

É bastante comum em cursos da área da Saúde (Enfermagem, Biomedicina, Farmácia e Medicina) disciplinas contendo a prática de procedimentos injetáveis, sendo necessário o desenvolvimento de tecnologias para auxiliar nos procedimentos de inserções de agulhas ou instrumentos cirúrgicos em estruturas do corpo humano, além de dispositivos que simulam partes do corpo ou da pele humana. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma disposição construtiva aplicada a simulador de pele humana para auxiliar no treinamento de perfuração com agulha.

SIMULADOR DE PELE HUMANA PARA AUXILIAR NO TREINAMENTO DE PERFURAÇÃO COM AGULHA

A busca pela aprendizagem e o aperfeiçoamento da habilidade técnica em procedimentos injetáveis somente serão eficazes através de treinamentos práticos em situações reais ou simulações. Nesse sentido, os modelos laboratoriais têm grande importância para que estudantes possam sair de seus cursos mais preparados(as) para as atividades clínicas e, consequentemente, se tornem melhores profissionais da saúde. A presente invenção trata-se de uma disposição construtiva aplicada a um simulador de pele humana fabricado com materiais que apresentam propriedades mecânicas semelhantes a esta. Os simuladores de partes do corpo humano têm aplicações nas áreas biomédica e educacional, pois auxiliam no treinamento de profissionais de saúde, e na calibração de instrumentos e equipamentos utilizados em procedimentos cirúrgicos ou que envolvam qualquer tipo de perfuração de tecidos corporais.

VANTAGENS

• Versatilidade: Pode ser fabricada com materiais poliméricos ou siliconados que sejam biocompatíveis à pele humana, como o látex;
• Eficiência: Simula de forma comparativa uma situação real; Proporciona que a inserção seja feita com uma maior precisão, pois pode reproduzir diversos tipos de pele, desde as mais secas até as mais úmidas, no controle de entrada da agulha;
• Automação: Realiza a calibragem de dispositivos robóticos para processos de perfuração e procedimentos cirúrgicos em seres humanos.

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ASSIMETRIA NO SUPORTE DE PESO

A simetria no suporte de peso corporal consiste na distribuição equivalente do peso entre os membros inferiores. Diversas condições podem gerar um desbalanceamento do uso da estrutura e da função entre hemicorpos, e por este motivo promover um funcionamento motor assimétrico. Recentemente, alguns relatos presentes na literatura clínica e científica apontam que a assimetria no suporte de peso entre os pés pode ser gerada pelas condições ortopédicas, como amputações, fraturas, desgastes, entorses, ou neurológicas, como hemiplegias e hemiparesias. Diferentes estratégias estão sendo empregadas na tentativa de monitorar a distribuição do suporte de peso entre os pés. No entanto, até o presente momento, as estratégias existentes são restritas ao contexto terapêutico e só permitem monitoramento limitado a condições específicas, de forma imprecisa e subjetiva, visto que na maioria das vezes os dados coletados são dependentes da percepção do fisioterapeuta ou do próprio paciente. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dispositivo contendo sistema eletrônico e palmilha, para indução de simetria na distribuição do suporte de peso entre os pés.

DISPOSITIVO PARA INDUÇÃO DE SIMETRIA NA DISTRIBUIÇÃO DO SUPORTE DE PESO ENTRE OS PÉS

A presente invenção refere-se a um dispositivo que realiza o monitoramento da pressão e emite um sinal tátil do tipo vibratório para alertar o usuário quando a distribuição do suporte de peso entre os pés encontra-se fora dos limites de simetria previamente definido, permitindo que ele corrija conscientemente esse padrão.

VANTAGENS

• Eficiência: Promove a medição, em tempo real, da distribuição do peso exercido nos pés do usuário; Analisa a simetria do peso nos pés e emite alertas vibratórios e sonoros para que o usuário possa conscientemente ajustar a distribuição do seu peso.

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DISPOSITIVO DE CICATRIZAÇÃO COM FONTES LUMINOSAS

A cicatrização pode ser definida como uma sucessão de fases que acontecem no leito da úlcera com o intuito de restaurar a integridade do tecido lesado. Estas fases são conhecidas por hemostasia, inflamação, proliferação, epitelização e maturação da cicatriz (reparação). Diversos fatores podem ser desfavoráveis para a sucessão das fases da cicatrização. Os mais comumente encontrados incluem a hipoxia da úlcera, presença de infecções, esfacelo e tecido necrótico, desnutrição, fatores ambientais, desordens metabólicas como diabetes mellitus e uso de medicamentos tais como corticoides. A presença de infecção na ferida retarda o processo de cicatrização por ter o patógeno e as células competindo pelo oxigênio e nutrientes. Além disso, a infecção prolonga o estágio inflamatório da cicatrização na medida em que as células combatem uma grande quantidade de bactérias e inibe a capacidade dos fibroblastos de produzir colágeno. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dispositivo terapêutico aplicado à cicatrização, acelerando o processo de regeneração através da iteração pele-luz-biomaterial. A presente invenção refere-se a um adesivo microperfurado contendo fontes luminosas do tipo LED instaladas em circuitos eletrônicos, que ao ser aderido sobre uma porção de pele humana que apresenta processos inflamatórios, emite diferentes comprimentos de onda que tem efeito na cicatrização de feridas. O adesivo é composto por camadas sobrepostas, sendo uma membrana inferior microperfurada, que possui as bordas adesivas para se fixar ao redor da região de aplicação, duas placas de circuito impresso e uma membrana superior, que fica instalada sobre os circuitos.

VANTAGENS

• Eficiência: Promove terapia com luz associada diretamente no processo de cicatrização e cura de doenças;
• Versatilidade: Permite ser utilizado para tratar as inflamações dos tipos necrótica, parenquimatosa, eritematosa, hiperplástica ou hipertrófica, alérgica e em queimaduras de todos os graus; Pode ser utilizado em qualquer parte da pele humana.
• Facilidade de Uso: Apresenta uma dimensão pequena, podendo ser utilizado e guardado facilmente, sem a necessidade de grandes cuidados.

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SISTEMAS DE MONITORAMENTO E AVALIAÇÃO DO MOVIMENTO CORPORAL

Os Sistemas de Monitoramento e Avaliação do Movimento Corporal (SMAMC) possuem diferentes implementações, porém todos possuem o mesmo objetivo de emitir algum alerta ao detectar quedas ou alterações indesejadas na postura do usuário. Geralmente, os SMAMC são apresentados como dispositivos vestíveis, ou seja, que se acoplam ao vestuário ou são usados como acessórios, de maneira similar a relógios, pulseiras, colares, entre outros. Deste modo, estes dispositivos se encontram em posição otimizada para realizar medições e detectar com melhor precisão a postura corporal e movimentos de queda, quando ocorrem. A base de funcionamento dos dispositivos de SMAMC costumam ser formados por uma série de sensores de movimento, de giroscópios, acelerômetros e sensores de impacto. Uma vez detectada a mudança de posição ou uma queda, é emitido um alerta aos interessados em monitorar o usuário, que geralmente são profissionais médicos ou parentes, denominados de cuidadores. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dispositivo e processo de monitoramento e avaliação de movimento corporal, com capacidade de comunicação em tempo real. A presente invenção refere-se a um dispositivo e um processo de monitoramento e avaliação de posicionamento e de movimento corporal de um usuário, e, em especial, a detecção de quedas sofridas por usuários. A invenção coleta os dados sobre a aceleração e a velocidade angular, medidas em dois pontos distintos no corpo do usuário. Durante o monitoramento e a avaliação, as informações sobre o posicionamento e o movimento corporal do usuário são disponibilizadas ao cuidador, e, no caso de detecção de quedas, o dispositivo envia um alerta ao cuidador, informando que o usuário sofreu uma queda.

VANTAGENS

• Eficiência: Promove detecção dos batimentos cardíacos e de quedas sofridas pelo usuário;
• Monitoramento: Monitora com precisão a posição corporal do usuário, tanto em repouso quanto em movimento; Permite disponibilizar ao cuidador informações de posicionamento e movimento corporal em tempo real.

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DISPOSITIVO APLICADO AO MONITORAMENTO DE DEBILIDADE MUSCULAR

A debilidade muscular é comumente adquirida em unidades de tratamento intensivo (UTIs) devido a quadros críticos de polineuropatia, miopatia e neuromiopatia. A redução de massa e força muscular inicia-se pouco tempo depois da entrada do paciente na UTI, e tal condição está intimamente ligada ao forte impacto no prognóstico dos indivíduos internados. Geralmente, a debilidade muscular afeta os músculos periféricos proximais e os músculos respiratórios, onde as causas quase sempre estão associadas à internação prolongada e à dificuldade no desmame da ventilação mecânica, o que corrobora para uma maior mortalidade. A debilidade muscular é um fator determinante para o aumento de custos intra e extra-hospitalares. Como forma de atenuar o efeito da debilidade muscular adquirida em UTI, é possível utilizar-se da mobilização passiva e/ou da estimulação elétrica neuromuscular (EENM). Em ambientes não hospitalares, são utilizados dinamômetros isocinéticos para medição da força muscular. Contudo, esses atenuantes não apresentam adaptações para pacientes em condições críticas, que normalmente se encontram em estado de inconsciência. Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) e da Fundação de Ensino e Pesquisa em Ciências de Saúde (FEPECS), desenvolveram um dispositivo para medição de força e torque em membros inferiores de usuários não colaborativos.

A presente invenção refere-se a um dispositivo portátil para monitoramento da força e do torque dos membros inferiores de usuários não colaborativos, ou com fraqueza muscular extrema ou em reabilitação motora após tratamento cirúrgico. A presente invenção consiste em uma plataforma para posicionamento de usuários e de dispositivo eletrônico para aquisição, armazenamento e transmissão de sinais biofísicos, com aplicação na área da fisioterapia, sendo utilizada na avaliação física de usuários com risco de aquisição de debilidade muscular extrema.

VANTAGENS

• Eficiência: Permite adquirir, armazenar e transmitir sinais biofísicos relacionados a força e torque dos membros inferiores;
• Versatilidade: Pode ser utilizado em usuários não colaborativos, com fraqueza muscular extrema ou em reabilitação motora após cirurgia;
• Economia: Auxilia na diminuição da debilidade muscular e consequentemente na redução dos gastos intra e extra-hospitalares.

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