Abstract: O crescente aumento do interesse no desenvolvimento em técnicas cirúrgicas menos invasivas, como nas reconstruções tendíneas e ligamentares, tem levado ao aumento das pesquisas referentes ao uso de aloenxertos esterilizados por radiação ionizante. O processamento por radiação ionizante é um método seguro e não deixa resíduos, sendo utilizado como esterilização final. O presente estudo teve como proposta avaliar os efeitos da aplicação de radiação ionizante, produzida por fonte de 60Co, em amostras de tendões humanos pré processados de doadores multiorgãos obtidas por meio de colaboração com Bancos de Tecidos. O pré-processamento das amostras deu-se por métodos químicos e preservação por congelamento em -80 °C. As doses aplicadas no processamento por radiação foram de 12,5 kGy, 15,0 kGy e 25,0 kGy, cada uma com seu respectivo controle não irradiado. As amostras foram avaliadas por meio de testes histológicos, ópticos e biomecânicos, com o objetivo de analisar possíveis modificações morfológicas e estruturais. Os resultados apresentados demonstraram que o processamento por ultrassom e peróxido de hidrogênio causaram alterações na morfologia dos tecidos, o que ocasionou danos à sua estrutura, inviabilizando as amostras. Nas amostras processadas por álcool e antibiótico não foram observados danos na rede de colágeno pela aplicação da radiação. Os resultados dos testes biomecânicos apresentaram diferenças significativas entre os métodos aplicados. As amostras processadas com álcool e antibiótico apresentaram perda pouco significativa no módulo de elasticidade, comparadas às amostras processadas por ultrassom e peróxido de hidrogênio que mantiveram a propriedade viscoelástica. Contudo na dose de 12,5 kGy foi observado um aumento no módulo elástico e na viscoelasticidade. Com base nas análises, podemos concluir que o método de processamento com álcool, antibiótico e irradiação demonstrou menor dano, tanto na biomecânica quanto na esterilização, sendo que as amostras irradiadas a 15,0 e 25,0 kGy apresentaram características semelhantes ao controle não irradiado.

Palavras-Chave: sterilization; animal tissues; connective tissue; ligaments; morphological changes; biological evolution; biological recovery; sample preparation; bioassay; histological techniques; alcohols; antibiotics; ultrasonic testing; cobalt 60; hydrogen peroxide; comparative evaluations

FUNARI, ANA P. Avaliação morfológica e biomecânica de tecido tendinoso humano esterilizado por radiação ionizante. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2017. 97 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-23042018-093927. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29888. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A esterilização utilizando a radiação ionizante é uma técnica consolidada para o processamento de produtos médicos descartáveis. No Brasil há irradiadores gama em operação com capacidade entre 0.37 PBq (10kCi) a 185 PBq (5 MCi ) utilizando radioisótopos 60Co como fonte de radiação. O trabalho desenvolvido proporciona um controle e registro apurado da aplicação das Boas Práticas de Fabricação (BPF), durante todas as fases de um processo de irradiação, requeridos pelas normas da ANVISA , ISO e recomendações técnicas da AIEA durante o tratamento de alimentos e produtos médicos. Todas as etapas envolvidas no tratamento por irradiação estão mapeados em fluxos de processos (workflow) onde cada agente (participante) tem suas tarefas sistematizadas. A aquisição de dados do processo, o acompanhamento e controle, estão baseados em um conjunto de ferramentas (software livre de licenças) integradas por uma rede de comunicação eficiente, inclusive, utilizando-se recursos da WEB. O desenvolvimento foi realizado para uma unidade com capacidade de processamento a nível industrial , utilizando-se o Irradiador Gama Multipropósito do IPEN/CNEN/USP. O sistema permite a rastreabilidade do processamento, em tempo real, a qualquer participante e também o armazenamento dos registros correspondentes para serem auditados.

Palavras-Chave: irradiation plants; sterilization; irradiation; gamma radiation; cobalt 60; data acquisition; recommendations; computerized control systems

SOARES, JOSE R. Desenvolvimento de sistema para seguimento de produto e aquisicao de dados do processo de irradiacao em irradiadores de grande porte. Orientador: Paulo Roberto Rela. 2010. 132 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2010.tde-11082011-154344. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11531. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radiação gama é uma das tecnologias aplicadas para a esterilização de sistemas de embalagens contendo produtos para a saúde. No processo de esterilização, é fundamental que as propriedades das embalagens sejam mantidas. Neste estudo, duas amostras de embalagens comerciais, no formato de envelope compostas por papel grau cirúrgico de um dos lados e filme plástico laminado do outro, foram irradiadas com raios gama com doses de 25 kGy (taxa de dose de 1,57 kGy/h) e 50 kGy (taxa de dose de 1,48 kGy/h). Uma das amostras de embalagem era constituída por papel de fibras de coníferas e filme plástico laminado de poli(tereftalato de etileno) (PET)/polietileno (PE) e a outra por papel de fibras de coníferas e de folhosas e filme plástico laminado de poli(tereftalato de etileno) (PET)/polipropileno (PP). Os efeitos da radiação nas propriedades físicas e químicas dos papéis e dos filmes plásticos, assim como nas propriedades da embalagem foram estudados. O papel foi o material mais sensível à radiação, sendo a alvura, o pH e as resistências ao rasgo, ao arrebentamento e à tração os parâmetros nos quais foram observadas maiores modificações, em ambas as amostras. Todavia, dos dois tipos de papel, o efeito foi mais pronunciado para a amostra com fibras de conífera e de folhosas. A porosidade dos papéis foi alterada com 50 kGy. No caso dos filmes plásticos, a propriedade com maior modificação foi a resistência à tração, em ambas as amostras. No caso das embalagens, a irradiação diminuiu a resistência da selagem. Os efeitos observados para a dose de 50 kGy foram em média mais pronunciados quando comparados com as modificações nos valores das amostras tratadas com 25 kGy, que é a dose usualmente empregada para esterilização de produtos para a saúde. A dosimetria deste estudo foi realizada nos materiais irradiados com 25 kGy, 40 kGy e 50 kGy, demonstrando sua importância à medida que a variação média para as três doses estudadas foi de 20 %.

Palavras-Chave: packaging; plastics; polyethylenes; film dosimetry; paper; ethylene; brightness; strength functions; sterilization; health services; physical properties; chemical analysis; gamma radiation; cobalt 60

PORTO, KARINA M.B.G. Efeitos da radiação gama (sup(60)Co) nas principais propriedades físicas e químicas de embalagens compostas por papel grau cirúrgico e filme plástico laminado, destinadas à esterilização de produtos para saúde. Orientador: Sueli Ivone Borrely. 2013. 123 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-26112013-102247. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10575. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A produção brasileira de etanol na safra 2018/19 foi de aproximadamente 30,4 bilhões de litros. Na produção de etanol, realiza-se a extração do caldo de cana-de-açúcar, do qual se prepara o mosto que não é esterilizado. Os contaminantes presentes afetam negativamente a eficiência e produtividade, por isso, ao utilizar o mosto esterilizado é possível diminuir perdas do processo. Dentre os vários métodos que podem ser utilizados para a esterilização do mosto, destaca-se o feixe elétrons, porque permite tratar grande volume de mosto em pouco tempo, por esses motivos, os objetivos do trabalho foram: a) verificar os efeitos do tratamento com feixe de elétrons sobre mosto derivado da cana-de-açúcar; b) avaliar o potencial de esterilização e os efeitos físico-químico sobre açucares; c) avaliar o rendimento e a produtividade da fermentação alcoólica. Na primeira etapa do experimento, o mostro foi contaminado (107 UFC.mL-1), posteriormente foi submetido à diferentes tratamentos radioativos de 0, 10, 20, 40 e 80 kGy (respectivamente T0, T1, T2, T3 e T4). Após os tratamentos foram feitas as análises por contagem total de microrganismo e bactérias totais e caracterizado pelos teores de carboidratos, glicerol, 5-HMF, furfural, fenólicos totais e flavonoides totais. Na segunda etapa foram utilizados os mostos sujeitos aos seguintes tratamentos da primeira etapa T0, T1, T2 e T3. A fermentação alcoólica utilizou a levedura da espécie Saccharomyces cerevisiae, que foi monitorada através da análise do desprendimento de CO2. Também foram avaliados teores de carboidratos, glicerol, alcoólico, rendimento, produção, viabilidade celular e contaminação bacteriana e total. Após a primeira etapa foram observadores que os tratamentos apresentaram um redução das atividades dos microrganismos. Na análise de fenólicos totais houve um aumento, provavelmente pela degradação dos fenólicos complexos em mais simples, e, para as demais análises todos os tratamentos demonstraram resultados semelhantes entre si. Na etapa da fermentação, os resultados das análises demonstraram que ART foram consumidos 99,5%. O teor de manitol apresentou um aumento, justificado por ser um indicador de contaminação. O rendimento mostrou aumento de até 5% em relação T0 e T3 ou T4 e 4% entre T0 e T1. As análises de teor glicerol, e viabilidade celular não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos. Conclui-se que, é possível utilizar a aplicação dos feixes de elétrons para esterilizar o mosto, visando a produção de etanol, na dose de 80 kGy, ocorreu a esterilização do mosto e não há necessidade de se utilizar agentes antimicrobianos para o controle de contaminantes na fermentação alcoólica. O tratamento do mosto com feixe de elétrons não promoveu a inversão de açúcar. Foi observado um aumento do rendimento fermentativo para os mostos tratados com feixe de elétrons.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; sterilization; wine; stillage; sugar industry; ethanol plants; biomass conversion plants; cobalt 60; electron beams; ionizing radiations

SILVA, ERIC A. da. Esterilização de mosto para a produção de etanol. Orientador: Valter Arthur. 2019. 65 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-11092019-153848. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30186. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Novos materiais estão sendo amplamente estudados e aplicados na área da saúde, estes são denominados biomateriais. Diferentes métodos são utilizados para esterilização de materiais, dentre eles a radiação ionizante vem sendo utilizada pela sua eficácia em eliminar contaminantes biológicos diversos. Para a utilização deste tipo de radiação deve-se avaliar não apenas a eficácia de seu poder esterilizante, mas a influência que esta pode exercer sobre as cadeias poliméricas, a fim de avaliar possíveis perdas ou modificações que alterem o material a ser utilizado. Desta forma, no presente trabalho, o filme de poliuretano do tipo termoplástico com base policarbonato foi submetido a tratamento com solvente orgânico, em ambiente com temperatura e umidade controladas, sendo avaliada por meio da caracterização química, físico-química e mecânica, a extensão das alterações causadas no material pela radiação ionizante. Também foi avaliado se o material apresenta as características necessárias para ser utilizado em testes clínicos, por meio de ensaios de biocompatibilidade descritos pela ISO 10993. Para estudo da esterilização, o filme foi submetido a doses crescentes de radiação gama (15, 25 e 50 kGy), Óxido de Etileno e plasma, caracterizados com técnicas comparativas, reavaliando possíveis alterações. Os filmes após os processos de esterilização mantiveram as características muito próximas ao material manufaturado, demonstrando que a radiação ionizante na dose de 25 kGy é a ideal para a esterilização deste tipo de material. A metodologia empregada na fabricação dos filmes pode levar a confecção de stents esofágicos, recobrimento de marca-passos, substituição de tecidos biológicos lesados, dentre outros. O estudo permitiu a criação da metodologia de processo que gerou a patente de invenção com numeração BR 1020170202658.

Palavras-Chave: polyurethanes; thermoplastics; ionizing radiations; infrared thermography; fourier transformation; sterilization; biological materials; films; interaction range; thermal gravimetric analysis; calorimetry; x-ray diffractometers; optical systems; materials testing

MASSEI, MARIANA G.R. Estudo da interação da radiação ionizante como método de esterilização de filmes de poliuretano termoplástico aplicados como biomaterial. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2021. 115 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2021.tde-18082022-153425. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33273. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Nas últimas décadas tem aumentado o interesse pelos enxertos de pele humana radioesterilizadas, para aplicação principalmente em queimaduras extensas e profundas. Isto se deve ao fato destes enxertos apresentarem rápida aderência e menor potencial antigênico, em comparação com os demais tratamentos utilizados. A proposta deste estudo foi avaliar a histoarquitetura do enxerto de pele humana irradiada com doses de 25 kGy, 50 kGy e não irradiada, durante o processo de reparação tecidual, em camundongos Nude submetidos a enxertia de pele na região dorsal. Três grupos de animais receberam enxertos de pele humana irradiada (25 kGy e 50 kGy) e não irradiada e foram eutanasiados no 3º, 7º e 21º dia após a realização da cirurgia. Após os procedimentos histológicos de rotina, as amostras de tecido foram coradas com hematoxilina e eosina (HE) para a quantificação de queratinócitos, fibroblastos, células de defesa e vasos sanguíneos e a reação de imunofluorescência (IF) foi realizada para a determinação da expressão de colágeno do tipo I humano e do colágeno dos tipos I e III de camundongo. A quantificação, tanto das células quanto dos tipos de colágeno foi realizada por análise de imagem, utilizando o programa Image-Pro PLus 6.0. Os resultados histológicos demostraram que a pele humana irradiação, quando enxertada, influencia o aumento do número de células no local de cicatrização ao longo do tempo, principalmente na dose de 25 kGy, além de proporcionar uma melhor dispersão destas células. No 21º dia, os três grupos de animais com enxertia de pele humana tiveram parte do enxerto incorporado no processo de cicatrização. O grupo não irradiado apresentou maior incorporação do enxerto (43%), porém menor produção de colágeno do tipo III de camundongo (22%). Já os grupos com enxertia de pele irradiada apresentaram menor incorporação do enxerto (6 e 15%), mas com maior produção de colágeno do tipo III de camundongo (35% e 28%, para 25 kGy e 50 kGy, respectivamente). Com este estudo pôde-se concluir que o grupo irradiado a 25 kGy, apresenta maior proliferação celular e formação de vasos,além de melhor remodelamento da região de cicatrização.

Palavras-Chave: biological repair; grafts; in vivo; mice; cell proliferation; animal tissues; ionizing radiations; biological availability; scanning light microscopy; immunotherapy; radioimmunology; collagen; connective tissue; sterilization; biological regeneration; histology; statistical data

MIRANDA, JURANDIR T. de. Influência do enxerto de pele humana irradiada na regeneração tecidual de camundongos nude. Orientador: Monica Beatriz Mathor. 2016. 178 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-15092016-152304. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26827. Acesso em: $DATA.

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