Nanomedicine: Principles, Properties, and Regulatory Issues

Several scientific areas have benefited significantly from the introduction of nanotechnology and the respective evolution. This is especially noteworthy in the development of new drug substances and products. This review focuses on the introduction of nanomedicines in the pharmaceutical market, and all the controversy associated to basic concepts related to these nanosystems, and the numerous methodologies applied for enhanced knowledge. Due to the properties conferred by the nanoscale, the challenges for nanotechnology implementation, specifically in the pharmaceutical development of new drug products and respective regulatory issues are critically discussed, mainly focused on the European Union context. Finally, issues pertaining to the current applications and future developments are presented

Lipid nanoparticles permeation enhancement for transdermal drug delivery

Tese de doutoramento em Farmácia, na especialidade de Tecnologia Farmacêutica, apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de CoimbraO principal desafio na administração transdérmica de fármacos consiste em transpor a camada córnea, a mais externa da pele. Têm sido desenvolvidas diferentes estratégias para promover a penetração de fármacos através desta barreira, as quais incluem métodos passivos, activos ou uma combinação de ambos. O presente trabalho teve como objectivo o desenvolvimento de um sistema transdérmico para a administração simultânea de olanzapina e sinvastatina. De forma a atingir este objectivo, foi abordada como estratégia passiva a combinação de nanopartículas lipídicas com promotores químicos de penetração. Por seu lado, a administração de nanopartículas recorrendo a microagulhas enquanto método activo foi avaliada como estratégia alternativa para potenciar o transporte de fármacos através da pele. As nanopartículas lipídicas, compreendendo as nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) e os transportadores lipídicos nanoestruturados (NLC), foram preparadas pelos métodos de emulsificação-evaporação do solvente (SE/E) e homogeneização a alta pressão (HPH). Recorreu-se a planeamentos factoriais, do tipo 2k, para racionalizar e optimizar a composição das formulações, condições de produção e respectiva aplicação. O efeito combinado das nanopartículas lipídicas e promotores químicos foi investigado recorrendo a metodologias in vitro, in silico e estudos de viabilidade celular. As formulações foram adicionalmente avaliadas numa abordagem combinada in vitro/in vivo. Como resultado da reduzida solubilidade da olanzapina no lípido sólido, tripalmitina, foram utilizadas NLC para a co-encapsulação. A técnica HPH a quente foi seleccionada para a produção das NLC, uma vez que permitiu uma maior capacidade de carga de fármaco, uma libertação mais sustentada, uma melhor permeação, evitar o recurso a solventes orgânicos e tempos de produção mais curtos, apresentando também a possibilidade de transposição de escala. Os ensaios in vitro demonstraram que o meio externo da dispersão NLC influenciou marcadamente a permeação. Verificou-se também um efeito sinérgico entre as NLC e os promotores químicos seleccionados, etanol e limoneno, evidenciado pelas acentuadas razões xii de permeação, em comparação com soluções de referência. A olanzapina apresentou uma permeação superior à sinvastatina, resultados que foram confirmados nos ensaios in vivo referidos mais adiante. A posterior gelificação do sistema levou a uma redução para cerca de metade nos fluxos de permeação. As simulações de dinâmica molecular e os resultados experimentais permitiram estabelecer uma correlação entre o posicionamento dos promotores químicos (terpenos) numa bicamada lipídica e o seu efeito de intensificação na permeação. O estudo da interacção entre o limoneno, o etanol e o Carbopol Ultrez ® 10NF, como gelificante, com a dispersão de NLC, abrangendo as propriedades reológicas, mecânicas e físico-químicas, sugeriu que a formulação desenvolvida era adequada para administração transdérmica. Verificou-se, também, não ser irritante. Para a avaliação da eficácia do conceito acima desenvolvido, foram conduzidos ensaios in vivo em ratos, cuja administração transdérmica permitiu atingir o estado estacionário após 10 horas, mantendo-o durante 48 h. As dispersões de NLC caracterizaram-se por um melhor desempenho, in vivo, comparativamente aos hidrogéis, em concordância com os resultados in vitro. Estas diferenças foram, no entanto, mitigadas nos valores de fluxo, justificando a utilização de hidrogel como formulação final. A perfuração da pele promovida pelo dispositivo de microagulhas apenas aumentou ligeiramente a velocidade de permeação. Estes resultados corroboraram que a formulação, por si só, constitui a principal força motriz para a permeação de fármacos através da pele. Em geral, estes resultados indicam as formulações baseadas em NLC como promissoras para o desenvolvimento de um sistema transdérmico clínico, abrangendo uma abordagem terapêutica inovadora.The main challenge in transdermal drug delivery is to overcome the barrier of the stratum corneum (SC), the outermost layer of the skin. Many approaches have been used to enhance the penetration of drugs through this layer, covering passive and active methods or the combination of both. This work aimed at developing a transdermal delivery system for the simultaneous administration of olanzapine and simvastatin. In order to fulfill the main goal, the potential combination of lipid nanoparticles and chemical enhancers was addressed, in what concerns passive strategies. Additionally, the active microneedle-mediated delivery of nanoparticles into the skin was investigated as an alternative to potentiate drug transport. Lipid nanoparticles, comprising solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) were prepared by the solvent emulsification-evaporation (SE/E) and high pressure homogenization (HPH) methods. Full factorial designs, 2k , were conducted to rationalize and optimize formulation composition, production conditions and application. The combined effect of lipid nanoparticles and chemical enhancers was investigated by in vitro, in silico and cellular viability methodologies. The formulations were assessed in a joint in vitro/in vivo approach. As a result of the reduced solubility of olanzapine in the solid lipid, tripalmitin, NLC were selected for co-encapsulation. For NLC production, the HPH technique was chosen, since it allowed a higher drug loading, a more sustained release, better permeation rate, in conjunction with the ability to scale up, avoidance of organic solvents and shorter production times. The in vitro skin experiments showed that the external medium in the NLC dispersion strongly influenced permeation. Olanzapine exhibited a higher permeation than simvastatin. Moreover, it was also seen that the use of NLC determined a synergistic effect with the selected permeation enhancers, ethanol and limonene, thus promoting marked flux enhancement ratios, relative to the drugs in solution. The further gelation of the formulation led to a reduction roughly by half in the flow rate. A correlation between enhancer positioning in a lipid bilayer and enhancement effect was suggested from both molecular dynamics studies and experimental results. The study of the interaction of limonene, ethanol and Carbopol Ultrez® 10NF as gelling agent with the NLC dispersion covering rheological, mechanical and physicochemical properties, suggested that the developed formulation was suitable for transdermal administration. Additionally, the optimal formulation was not considered irritant. As a proof-of-concept of the above findings, in vivo transdermal administration to rats were conducted, which resulted in steady-state levels reached after 10 h and maintained for 48 h. The NLC dispersions displayed a better in vivo performance than hydrogels, which was consistent with the in vitro results. These differences were, however, negligible in the flux values, supporting the use of hydrogel as final, more convenient, formulation. Skin perforation promoted by the microneedles device only slightly increased the permeation rate. This emphasized that the formulation itself determined the main driving force for skin permeation. Overall, these findings highlight the NLC-based formulations as promising for the development of a clinical transdermal system, covering an innovative therapeutic approach.FCT - SFRH/BD/41536/200

Aprendendo/refletindo no dia-a-dia da prática pedagógica: Da música na creche, ao trabalho de projeto no jardim-de-infância

O presente relatório surge no âmbito do Mestrado em Educação Pré-Escolar, que frequentei ao longo do ano letivo 2014/2015. Procura descrever as vivências da minha prática de ensino supervisionado, em contexto de creche e em contexto de jardim-de-infância. Desta forma, o relatório é composto por duas partes, sendo que a primeira diz respeito à reflexão da prática, em contexto de creche, bem como ao desenvolvimento de um pequeno ensaio investigativo acerca das manifestações das crianças de 1 ano à música, sendo que foram alvo de estudo duas crianças de um ano, nos momentos de audição de música cantada ao vivo e gravada. Assim, apresento as opções metodológicas, uma revisão da literatura, a análise e discussão dos resultados e por fim, uma conclusão do ensaio investigativo e uma conclusão relativa a este contexto. A segunda parte do relatório apresenta uma dimensão reflexiva relativa ao contexto de jardim-de-infância, bem como o projeto desenvolvido com as crianças, relativamente ao conhecimento das abelhas. Assim, com o desenvolvimento do projeto, foi possível que as crianças adquirissem conhecimentos acerca das abelhas (anatomia, produção do mel, habitat, funcionamento em comunidade) e que ao mesmo tempo, adquirissem competências ao nível das várias áreas do saber, partindo da mesma temática

Impact of Immunotherapy in the Treatment of Glioblastoma

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and aggressive primary malignant brain tumor. Despite the efforts developed in the respective treatment, consisting of maximal surgical resection followed by adjuvant radiotherapy and chemotherapy, the prognosis remains very poor. This may be partly related to the resistance of GBM cells and their infiltrative and invasive nature into the surrounding brain tissue. Therefore, newer and challenging alternative approaches for the treatment have emerged, including immunotherapy. This anticancer therapy, based on the stimulation of the host’s immune system, has been currently investigated and several advances in the clinical trial stage have already been reached. Immunotherapeutic strategies comprise a set of modalities, including vaccines (cell-free and cell-based), chimeric antigen receptor (CAR) T-cell therapy, immune checkpoint inhibitors, monoclonal antibodies (mAbs), and oncolytic viruses (OVs). In this chapter, we will review the principal concepts and the recent progress in immunotherapy for GBM

DIFICULDADE DE NO ENSINO APRENDIZADO DA MATEMÁTICA

Introdução: A matemática é uma ciência extraordinária essencial para diversas áreas de conhecimento, e por esse fator, sua compreensão entre os estudantes é de grande importância. A dificuldade na aprendizagem da Matemática não é nenhuma novidade, é um fato que está acontecendo há muito tempo. Porém, nos últimos anos esse problema teve um aumento muito significativo. Por esse ângulo, será notável que a matemática é incessantemente importante nas nossas vidas, e está presente em diversas situações do nosso cotidiano. No entanto, as pessoas se recusam a acreditar que ela seja importante, deixando-a de lado e não se esforçando para este conhecimento. Visto que, muitas das vezes, é criado até um desprezo por esse aprendizado. Logo, será demonstrado que os indivíduos, em sua maioria, não se permitem nem a tentar entender sobre essa disciplina pois, é passado uma noção de que a matemática é “difícil”, “complexa” e “chata” pelos próprios pais ou colegas das séries posteriores. Em suma, o medo criado pelos números, trava o raciocínio lógico do aluno, tornando essa disciplina uma tortura. é notável que homogeneizar é mecanizar o aprendizado e tal fato causa desinteresse. Nesse aspecto, o professor entra como formador da mudança para que o ensino seja viável e ativo de acordo com a vida de seus alunos, atribuindo significado ao que está fazendo, evitando a simples memorização e mecanização. Metodologia: O desenvolvimento desta pesquisa aconteceu através de revisão bibliográfica, com abordagem qualitativa, através de estudos teóricos de autores que tratam do tema. Considerações Finais: O presente estudo com base fundamentada no processo de construção do aprendizado matemático e suas respectivas dificuldades por partes dos alunos, teve como propósito principal analisar como e quais impactos e consequências e do ensino da disciplina de matemática pode corroborar na construção dos diferentes níveis de conhecimento e aprendizagem na vida do ser humano. As adversidades localizadas pelos estudantes sobre os possíveis problemas. Mas encontrados na aprendizagem da matemática não são provenientes e nem características de forma única da disciplina em si. O déficit de aprendizagem na disciplina de matemática pode surgir por diversos meios, sejam eles por motivos intelectuais, afetivos ou por crenças limitantes. Faz-se imprescindível o desenvolvimento de possíveis novas tecnologias e métodos de ensino, abarcando uma nova formação e trabalho por parte do orientador (professor), impactando diretamente na forma de aprendizado, motivação e compreensão do aluno em relação à matemática

Development of a new hydrogel for the prevention of allergic contact dermatitis

Allergic contact dermatitis (ACD) is the most prevalent occupational disease and the most common form of immunotoxicity in humans. Preventing exposure to the triggering allergens is the mainstay of treatment. However, avoidance is not always possible in an occupational setting. From a pathophysiological point of view, a variety of events are involved in the development of ACD, including the formation of immunogenic complexes following the stable association of the allergen with skin proteins, which is thought to be the molecular initiating event responsible for the development of ACD. Previously, the team identified molecules that exhibited higher antiallergic potential due to their capacity to block the interaction between allergens and skin proteins. These assumptions were the starting point for the design of this work aiming to develop and characterize a new hydrogel containing the active ingredients lysine and N-acetyl cysteine under the premises of quality- and safety- by design. Two factorial plannings were established envisioning the optimization of the hydrogel in terms of mechanical and rheological properties. In vitro release and permeation studies supported its skin surface barrier effect. In addition, the selected hydrogel proved to be safe without causing human skin irritation or skin sensitization.publishe

Rheological and microstructural features of plant culture media doped with biopolymers: Influence on the growth and physiological responses of in Vitro-Grown Shoots of Thymus lotocephalus

In vitro culture is an important biotechnological tool in plant research and an appropriate culture media is a key for a successful plant development under in vitro conditions. The use of natural compounds to improve culture media has been growing and biopolymers are interesting alternatives to synthetic compounds due to their low toxicity, biodegradability, renewability, and availability. In the present study, different culture media containing one biopolymer (chitosan, gum arabic) or a biopolymer derivative [hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxymethyl cellulose (CMC)], at 100 or 1000 mg L−1, were tested regarding their influence on the growth and physiological responses of Thymus lotocephalus in vitro culture. Cellulose-based biopolymers (HEC and CMC) and gum arabic were used for the first time in plant culture media. The results showed that CMC at 100 mg L−1 significantly improved shoot elongation while chitosan, at the highest concentration, was detrimental to T. lotocephalus. Concerning only the evaluated physiological parameters, all tested biopolymers and biopolymer derivatives are safe to plants as there was no evidence of stress-induced changes on T. lotocephalus. The rheological and microstructural features of the culture media were assessed to understand how the biopolymers and biopolymer derivatives added to the culture medium could influence shoot growth. As expected, all media presented a gel-like behaviour with minor differences in the complex viscosity at the beginning of the culture period. Most media showed increased viscosity overtime. The surface area increased with the addition of biopolymers and biopolymer derivatives to the culture media and the average pore size was considerably lower for CMC at 100 mg L−1. The smaller pores of this medium might be related to a more efficient nutrients and water uptake by T. lotocephalus shoots, leading to a significant improvement in shoot elongation. In short, this study demonstrated that the different types of biopolymers and biopolymer derivatives added to culture medium can modify their microstructure and at the right concentrations, are harmless to T. lotocephalus shoots growing in vitro, and that CMC improves shoot length.UIDB/05183/2020, UIDB/00102/2020, PTDC/ASP-SIL/30619/2017, CEECIND/ 01014/2018, DL 57/2016/CP1361/CT0022,info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Factores de risco para a não adesão ao tratamento oclusivo em crianças amblíopes

O profissional de saúde é confrontado com um desafio constante: a melhoria da adesão aos regimes terapêuticos. Na ambliopia, a adesão ao tratamento oclusivo é um problema comum e constitui um factor essencial na melhoria da acuidade visual. A acuidade visual do olho amblíope não melhora sem tratamento oclusivo efectivo. Objectivo do estudo: identificar factores de risco para a não adesão ao tratamento oclusivo implementado pela família, em crianças amblíopes

Factores determinantes na adesão parental ao tratamento oclusivo em crianças amblíopes

Introdução - Estudos de investigação recentes apontam para o facto de que cerca de 1/3 dos olhos amblíopes não chegam à acuidade visual de 5/10 apesar da terapia oclusiva. Uma das razões apontadas é a não adesão ao tratamento. O objectivo do presente estudo é contribuir para a determinação do grau de influência dos factores psicossociais na adesão à terapia oclusiva por parte dos pais de crianças amblíopes e avaliar se existem diferenças significativas entre as recomendações do Ortoptista, a percepção parental dessas mesmas recomendações e o comportamento descrito. Metodologia - Foi efectuado um estudo quantitativo transversal, no qual participaram pais de crianças amblíopes (n=100), a realizar tratamento oclusivo num hospital público e numa clínica privada em Lisboa. Os pais responderam a um questionário baseado na Teoria da Motivação e Protecção (TMP) de Rogers, no qual foram analisadas variáveis parentais como a gravidade, vulnerabilidade, auto-eficácia, intenções de comportamento, eficácia da resposta e barreiras ao tratamento. Adicionalmente, foram analisadas as variáveis percepção parental do número de horas de oclusão e comportamento parental descrito. Resultados - Os resultados apontam para uma percentagem de 72% de adesão parental ao tratamento oclusivo e uma percentagem de 28% de não adesão. As variáveis intenções de comportamento (p=O,Ol 5) e eficácia da resposta (p=O,Ol 1) demonstraram ser significativas na predição da adesão parental ao tratamento oclusivo em crianças amblíopes (a=0,05). Foi detectada uma correlação positiva moderada (kappa=0, 536) entre o número de horas de oclusão recomendado pelo Ortoptista e a percepção parental dessas mesmas recomendações e uma correlação positiva forte (kappa=0,700) entre o número de horas de oclusão percepcionadas e o comportamento descrito. Conclusões - A prévia noção por parte dos pais de que o tratamento é uma mais-valia com consequências benéficas, provoca o desenvolvimento de uma resposta adaptativa de coping, neste caso de adesão ao tratamento oclusivo. A intenção positiva dos pais para realizar o tratamento e a prévia noção da sua eficácia na melhoria da acuidade visual da criança são preditivas da adesão por parte destes. Nesse sentido a probabilidade da adesão ao tratamento será maior se os pais associarem a adopção do comportamento recomendado à melhoria do estado de saúde das crianças, o que de facto foi demonstrado por esta investigação

Changes in the salivary protein profile of morbidly obese women either previously subjected to bariatric surgery or not

Saliva is a non-invasive source of biomarkers useful in the study of physiological mechanisms. Moreover, this fluid has diverse functions, among which food perception and ingestion, making it particularly suitable for the study of obesity. The aims of this study were to assess changes in salivary proteome among morbidly obese women, with a view to provide information about mechanisms potentially related to the development of obesity, and to evaluate whether these changes persist after weight loss. Mixed saliva samples from morbidly obese women (N = 18) who had been either subjected (group O-BS) or not (group O) to bariatric surgery and women with normal weight (N = 14; group C) were compared for protein profiles, alpha-amylase abundance and enzymatic activity, and carbonic anhydrase (CA) VI abundance. Differences in salivary obese profiles were observed for 23 different spots. Zinc-alpha-2 glycoprotein-containing spots showed higher abundance in group O only, whereas cystatin S-containing spots presented higher abundance in the two groups of obese subjects. Most of the spots identified as salivary amylase were present at lower levels in group O-BS. With regard to the amylase enzymatic activity, increases were observed for group O and decreases for group O-BS. One interesting finding was the high correlation between levels of CA VI and body mass index in group O, which was not observed for groups O-BS or C. The differences between groups, mainly regarding salivary proteins involved in taste sensitivity and metabolism, point to the potential of using saliva in the study of obesity development