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[SPA] El objetivo de este proyecto es desarrollar una pinza laparoscópica utilizando materiales inteligentes. En este proyecto se incluye: una introducción, en el cual se le enseña al lector las diferentes herramientas y la importancia de nuevas herramientas quirúrgicas; estado del arte, en el cual se informa acerca de la situación actual del material a usar, con especial énfasis en los materiales con memoria de forma; la sección metodológica. Compuesto de 1) aprender a utilizar los materiales de memoria de forma, 2) la adquisición de la laparoscopia, 3) la creación y el diseño del primer prototipo, 4) el prototipo final. Los resultados de la investigación muestran como se ha conseguido la función de transferencia del prototipo final y como funciona con el sistema de control. Resultados y conclusiones, y una lista de referencias bibliográficas. [ENG] The aim of the final project is to develop a laparoscope surgical equipment using intelligent materials. This project includes: an introduction, which the reader is addressed the different tools and the importance of new surgical tools; state of the art, with which provide the information regarding the situation of the material used, focusing on shape memory alloys; the method section. Consisting of 1) learning how to work with shape memory alloys, 2) the acquisition of a real laparoscope, 3) the creation and design of the first prototype 4) the final prototype. The research results show how the transfer function was obtained and how the prototype work with the control system. Conclusions and results, and a list of the bibliographical references with annex are given. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena Kaunas University of Technology

All the suplement material about CV graph of the ZnO/Au nanosquare array with the addition of GOx with varying concentrations of a) fructose and and b) sucrose.

En aquest projecte s’ha estudiat, dissenyat i simulat una sèrie d’antenes del tipus dipol destinades a funcionar sobre la banda ISM a 2,45 GHz. L’objectiu del projecte serà arribar a dissenyar una antena totalment funcional amb el software CST Studio Suite 3D EM. Aquesta antena és dissenya sobre un substrat tèxtil amb l’objectiu de ser un wearable per poder obtenir dades entre la respiració superficial i profunda d’un model humà. A més, s’han realitzat totes les simulacions necessàries per tal d’assegurar la funcionalitat i poder assegurar-ne la seguretat d’aquesta obtenint les tasses d’absorció en el cos humà (SAR). Per últim, es farà la comparació de tots els dissenys funcionals obtinguts per observar quins canvis hi ha en funció de l’antena. A dia d’avui, la tecnologia wearable la trobem molt present i en un futur promet ser tota una revolució. És més, pel que fa les antenes tèxtils la majoria estan en fase d’investigació, tot i que hi ha algun model comercial, el ventall que trobem en el mercat és reduït

The rapid development of microfluidic circuits and lab-on-chip devices for cell studies opened new perspectives for cellular biology, in particular for the biophysics and biomechanics of single cells. At the state of the art, a lot of attention is being paid to the possible integration of optical and acoustic actuators within microfluidic system because they both provide a contactless way for cell manipulation and analysis; additionally, they both offer other advantages such as rapid actuation, programmable capability and simple operation. In this work we exploit a microfluidic setup, combining optical and acoustic actuators, to perform cell mechanics characterization in terms of both cellular optical deformability (OD) and acoustic compressibility (AC). The OD and AC measurements reliability is obtained thanks to a precise determination of many parameters, as culture medium refractive index, viscosity and density, laser beam waist values and cell size, which are required for a proper estimation of cellular OD and AC. Cellular OD values are obtained by cell optical stretching procedure [1] while AC values are derived by fitting the cell acoustophoretic trajectory [2]. We apply this technique to measure the OD and AC of two human breast cancer cell populations, MCF7 and MDA, which are characterized by different metastatic potential. These two measurements are firstly performed separately and the results are reported in Fig.1. It can be seen that the two cell lines have similar cell size distribution, however, MDA shows both higher optical deformation and higher acoustic compressibility than MCF7, which is in good agreement with literature and can be associated with its elevated metastatic nature and stronger migratory ability. Afterwards, combined measurements of these two parameters were directly carried out on the same cell and it is found that there is no clear relationship between them in each cell sample, i.e., higher compressibility does not imply higher optical deformability [3]. Furthermore, we demonstrated that these two measurements do not affect each other. In conclusion, the chip presented here, together with the proposed measurement protocols, constitute a step forward in the characterization of cellular mechanical properties and thus in the possible identification of cells with specific biological properties. Additionally, we will present the experimental results of the currently on-going experiments showing the impact of drugs treatments on tumour-cells mechanical properties.

In this dissertation, the surface coating method/characteristics and a novel synthesis method for perfluorocarbon (PFC) emulsions were studied. These materials have relevance in a wide range of industrial and biomedical areas. Electrostatic coating of emulsions with poly-L-lysine (PLL) and chitosan (CS) was used to enhance the stability of the emulsions against phase separation. The ionic surfactant, 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphate, DOPA, was used as an additive to the nonionic surfactant lecithin in order to increase the surface charge of the emulsion surface and facilitate accumulation of coating materials on the emulsion surface. Analysis of zeta potential versus pH was used to establish the best conditions for the coating process. The particle size and zeta potential was used to follow the coating progress. To characterize the final product, colorimetric determination was used to measure the bound/unbound fraction of PLL and CS and this was compared with a model-based analysis of zeta potential as a function of coating. Through this comparison and accounting for experimental error, a discrepancy in the effective particle number was revealed that was interpreted in terms of the compression and expansion of coating molecules on the surface as it assembles. Fluorescence quenching measurements using pyrene and fluorescein-doped emulsions supported the compression/expansion concept, resulting in more quenching when expansion of the coating took place. Thermodynamic analysis also supported these conformation changes and indicated a lowering of surface free energy for expanded coating. The second part of the dissertation reports a novel cosolvent method to synthesize PFOB emulsion with high yield production, in contrast to traditional extrusion methods that generate a large amount of water-filled liposomes as a side product. It was found that the selection of best cosolvent is related to its polarity relative to that of perfluorooctyl bromide (PFOB). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyses were used to measure the retention of PFOB and revealed that nonpolar hexane has the best PFOB retention ability compared to methanol, ethanol, and chloroform. Moreover, phase transition temperatures (PTT) of the hexane/PFOB/lecithin system were observed at 13~19 °C and 22~24 °C by monitoring both the change in transparency by UV-Vis spectrophotometry and PFOB retention by FTIR. If emulsions are produced above the PTT (at 30 oC), PFOB is not retained. Quantitative measurement using FTIR for the best conditions gave 72% PFOB retention using the cosolvent method. Fluorescent and density analysis by centrifugation indicated that the traditional method for emulsion synthesis (directly emulsified) produced significantly more low-density water-filled liposomes than the cosolvent method. Higher density PFOB emulsion made with the cosolvent method can be easily separated and concentrated by centrifugation. The image of emulsions made by the traditional and cosolvent method could be viewed by cryogenic transmission electron microscopy.

Saúde & Tecnologia, No 1 (2008), Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação adequada em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões.

Desde os anos oitenta que os avanços das ciências básicas e das ciências da engenharia têm dado um impulso sem precedentes à investigação médica, o que criou as condições para a afirmação da Engenharia Biomédica como ramo autónomo da Engenharia. Este novo ramo da Engenharia impôs-se em domínios que incluem a imagiologia biomédica, a bioinformática, a biotecnologia, a biomecânica, os biomateriais, a engenharia de tecidos, próteses e orgãos artificiais, a análise e modelação de sinais fisiológicos e a gestão de sistemas de saúde. Já no século XXI, o volume de saber acumulado e a motivação para acelerar desenvolvimentos científicos e tecnológicos, levou à criação e organização nas universidades de uma oferta de cursos de graduação e pós-graduação adequada em Engenharia Biomédica. Apesar do espectro muito largo da Engenharia Biomédica e dos cursos criados, é possível, mesmo ao nível de Mestrado pós-Bologna (licenciatura pré-Bologna), dar uma formação avançada que permita aos alunos realizar trabalhos de investigação complexos e com impacto clínico. Neste artigo apresentamos dois destes casos de sucesso, representativos do papel da investigação ao longo do ensino bem actual da Engenharia Biomédica. No primeiro, intitulado “Caracterização Tridimensional da Placa de Ateroma da Bifurcação Carotídea com Ultrasonografia 3D”, é apresentado um método inovador de diagnóstico da Aterosclerose, baseado na reconstrução e caracterização tridimensional da lesão aterosclerótica ao nível da bifurcação carotídea. O segundo trabalho, intitulado “Reconstrução da Frente de Onda e Simulação da Acuidade Visual no Estudo do Impacto das Aberrações Ópticas em Olhos Submetidos a Cirurgia”, apresenta uma ferramenta computacional que gera informação adicional sobre a medição da frente de onda obtida com aparelhos comerciais, permitindo estudar o impacto de aberrações ópticas na acuidade visual de diferentes olhos. Este artigo está organizado em quatro partes. A primeira parte é uma nota histórica introdutória à Engenharia Biomédica em geral. A segunda parte apresenta o que do ponto de vista de ensino superior em Engenharia Biomédica, ao nível de Mestrado Integrado de 1º e 2º ciclos, pode em geral viabilizar a fácil inserção dos estudantes na Investigação, conduzindo-os de imediato a resultados de investigação concretos. A terceira parte constitui a parte central deste artigo onde se apresentam dois exemplos ilustrativos do sucesso da formação de 5 anos em Engenharia Biomédica e da inserção da investigação, desde muito cedo, nessa formação. Por fim, na quarta secção apresentam-se as conclusões., Saúde & Tecnologia, N.º 01 (2008): Maio 2008