Desenvolvimento e otimização de sistemas conservantes empregando os conceitos de Qualidade por Design (QbD) e Tecnologia Analítica de Processos (PAT) / Development and optimization of preservative systems using Quality by Design (QbD) and Process Analytical Technology (PAT) concepts

Recentemente, produtos farmacêuticos e cosméticos com concentrações mínimas de parabenos e outros conservantes ganharam e apelo comercial e de segurança, devido à controvérsia sobre a segurança dos conservantes. No entanto, o uso de conservantes é essencial para garantir a conservação microbiana de produtos cosméticos e farmacêuticos durante o seu uso. Neste trabalho, desenvolveu-se um método quimiométrico de espectroscopia no infravermelho com Fourier transform near-infrared (FTIR) para prever a eficácia de sistemas conservantes em produtos farmacêuticos e cosméticos tópicos usando os conceitos de Quality by design (QbD) e Process Analytical Technology (PAT). A abordagem de QbD foi usada para determinar a eficácia antimicrobiana frente aos microrganismos: Candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 8739) e Staphylococcus aureus (ATCC 6538), em funções das concentrações de parabenos, e determinar a região de Design Space, empregando o delineamento de compóstio central (CCD) Todas as 15 formulações preparadas foram analisadas utilizando um espectrofotômetro (FTIR) equipado com aparato de Attenuated Total Reflectance (ATR). Os modelos de regressão por Partial Least Squares (PLS) para predição dos "slopes" das curvas de morte microbiana em função dos espectros ATR/FTIR foram bem ajustados, com R2 e R2-predição de 0,9937 e 0,8921, 0,9947 e 0,8783, e 0,9957 e 0,9222 para Candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 8739) e Staphylococcus aureus (ATCC 6538), respectivamente. O método FTIR proposto aplicado em uma abordagem de PAT foi capaz de prever a eficácia do sistema conservante em tempo reduzido. Este método de predição de silício permitirá um controle lote-a-lote da eficácia do sistema conservante de produtos farmacêuticos e cosméticos

Recently, pharmaceuticals and cosmetics with minimal concentrations of parabens and other preservatives have gained and commercial and safety appeal due to controversy over the safety of preservatives. However, the use of preservatives is essential to ensure the microbial conservation of cosmetic and pharmaceutical products during use. In this work, a chemometric method of infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR) was developed to predict the effectiveness of preservative systems in pharmaceutical products and topical cosmetics using the concepts of Quality by design (QbD) and Process Analytical Technology (PAT). The QbD approach was used to determine antimicrobial efficacy against candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 8739) and Staphylococcus aureus (ATCC) microorganisms 6538), in functions of paraben concentrations, and determine the Design Space region, employing the design of central composite (CCD). All 15 prepared formulations were analyzed using a spectrophotometer (FTIR) equipped with Attenuated Total Reflectance (ATR). The Partial Least Squares (PLS) regression models for the prediction of the slopes of microbial death curves as a function of ATR /FTIR spectra were well adjusted, with R2 and R2-prediction 0.9937 and 0.8921, 0.9947 and 0.8783, and 0.9957 and 0.9222 for Candida albicans (ATCC 10231), Escherichia coli (ATCC 8739) and Staphylococcus aureus (ATCC 6538)respectively. The proposed FTIR method applied in a PAT approach was able to predict the effectiveness of the preservative system in reduced time. This method in silico prediction will allow a batch-to-lot control of the effectiveness of the preservative system of pharmaceuticals and cosmetics

Uso de la simulación en la enseñanza de la patología quirúrgica / Simulation as a teaching tool in Macroscopic and Microscopic Surgical Pathology / Uso de simulação no ensino de patologia cirúrgica macroscópica e microscópica

La enseñanza médica en el pregrado ha sufrido múltiples reformas con el fin de ajustarla a los nuevos retos que plantea esta disciplina en la actualidad. La patología no es ajena a estos cambios, los cuales se han reflejado en la disminución del tiempo dedicado a su enseñanza; al respecto, se han generado diversas opiniones que van desde proponer su completa eliminación de los currículos hasta darle mayor énfasis. La simulación como técnica de enseñanza no es un concepto nuevo en medicina y para el campo de la patología es una oportunidad para optimizar el tiempo de docencia, generar más estudio independiente entre los estudiantes y estimular el aprendizaje en las nuevas generaciones. En esta revisión se mostrarán los diferentes trabajos de simulación realizados en esta área.

Multiple reforms to undergraduate medical education have been carried out to fit to the new challenges posed by current medicine. Pathology is no stranger to these changes and has been reflected in the decrease in the time dedicated to its teaching, with such diverse opinions between completely eliminating pathology from undergraduate curricula or to give it greater emphasis. Simulation is not a new concept in medicine and for pathology is an opportunity to optimize teaching time, generate more independent study among students and stimulate learning to new generations. In this review we will show the different works that have been done in pathology simulation.

Teve várias reformas na educação médica de graduação para conseguir se ajustar aos novos desafios da medicina atual. A patologia não é estranha a essas mudanças e se refletiu na diminuição do tempo dedicado ao seu ensino, com opiniões tão diversas entre eliminar completamente a patologia dos currículos de graduação e dar-lhe maior ênfase. Simulação não é um conceito novo em Medicina e, para a patologia, é uma oportunidade de otimizar o tempo de ensino, gerar um estudo mais independente entre os alunos e estimular o aprendizado para as novas gerações. Nesta revisão, mostraremos os diferentes trabalhos que foram realizados em simulação em patologia.

The game as strategy for approach to sexuality with adolescents: theoretical-methodological ections / El juego como estrategia de abordaje de la sexualidad en los adolescentes: exiones teórico-metodológicas / O jogo como estratégia para abordagem da sexualidade com adolescentes: reflexões teórico-metodológicas

ABSTRACT Objective: To describe the Papo Reto [Straight Talk] game and reflect on its theoretical-methodological basis. Method: Analytical study on the process of elaboration of the Papo Reto online game, destined to adolescents aged 15-18 years, with access to the Game between 2014 and 2015. Results: the interactions of 60 adolescents from Belo Horizonte and São Paulo constituted examples of the potentialities of the Game to favor the approach to sexuality with adolescents through simulation of reality, invention and interaction. Based on those potentialities, four thinking categories were discussed: the game as pedagogic device; the game as simulation of realities; the game as device for inventive learning; and the game empowering the interaction. Conclusion: By permitting that the adolescents take risks on new ways, the Game allows them to become creative and active in the production of senses, in the creation of their discourses and in the ways of thinking, feeling and acting in the sexuality field.

RESUMEN Objetivo: describir el juego Papo Reto, y aportar reflexiones desde sus bases teórico-metodológicas. Método: estudio de análisis sobre el proceso de elaboración del juego en línea Papo Reto, destinado a los adolescentes de 15 a 18 años, y que lo accedieron entre 2014 y 2015. Resultados: las interacciones de sesenta adolescentes de la ciudad de Belo Horizonte y São Paulo mostraron potencialidades de este juego en abordar la sexualidad en adolescentes a través de la simulación de realidades, creación e interacción. En base a estas potencialidades se han puestas en discusión cuatro categorías: el juego como herramienta pedagógica; como simulación de realidades; como herramienta de aprendizaje inventiva y como el que promueve la interacción. Conclusión: por permitir que los adolescentes se arriesguen en nuevos caminos, el juego les ayuda a convertirse en seres creativos activos en la producción de sentidos, en la creación de sus discursos y en las formas de pensar, sentirse y actuar en el tema de la sexualidad.

RESUMO Objetivo: descrever o jogo Papo Reto e refletir sobre suas bases teórico-metodológicas. Método: estudo analítico sobre o processo de elaboração do jogo on-line Papo Reto, destinado a adolescentes de 15 a 18 anos, com acesso ao Jogo entre 2014 e 2015. Resultados: as interações de 60 adolescentes de Belo Horizonte e de São Paulo constituíram exemplos das potencialidades do Jogo para favorecer a abordagem sobre sexualidade com adolescentes por meio da simulação de realidades, da invenção e da interação. Com base nessas potencialidades, quatro categorias reflexivas foram discutidas: o jogo como dispositivo pedagógico; como simulação de realidades; como dispositivo para a aprendizagem inventiva; e o jogo potencializa a interação. Conclusão: ao permitir que os adolescentes se arrisquem por novos caminhos, o Jogo possibilita que se tornem criativos ativos na produção de sentidos, na criação de seus discursos e nas formas de pensar, sentir e agir no campo da sexualidade.

Realidade virtual para saúde no Brasil: conceitos, desafios e oportunidades / Virtual reality for health care in Brazil: concepts, challenges and opportunities

A Realidade Virtual é uma área tipicamente multidisciplinar que envolve conceitos provenientes das Engenharias, Computação, Física, Artes e também da área específica da aplicação à qual ela se destina. Por permitir uma interação humano-computador mais natural em ambiente tridimensional (3D) e possibilitar a reprodução de situações reais, torna-se um recurso de amplo potencial para a área da saúde. Este artigo aborda conceitos, desafios e oportunidades de aplicações de Realidade Virtual na área de saúde no Brasil, apresentando um estudo sobre as pesquisas na área e aplicações desenvolvidas. A análise da situação atual mostra que há vários grupos brasileiros de pesquisa desenvolvendo aplicações com grande diversidade de assuntos, contemplando principalmente as áreas de treinamento e educação. A partir da análise conduzida, verifica-se que ainda há vários desafios a serem superados a fim de que as aplicações de Realidade Virtual sejam incluídas na rotina dos profissionais da área de saúde. Se por um lado tais desafios retardam o uso efetivo desta tecnologia na prática, por outro constituem oportunidades ímpares de pesquisa e desenvolvimento, conforme é destacado na conclusão deste artigo.

Virtual Reality (VR) is a typically multidisciplinary field which involves concepts from Engineering, Computer Science, Physics, Arts as well as concepts from the specific application field. Because VR allows a more natural human-computer interaction in three-dimensional environments and enables the reproduction of real situations, it becomes a resource of wide potential for healthcare field. This paper discusses concepts, challenges and opportunities of Virtual Reality applications for healthcare in Brazil, by presenting a study about researches in the area and developed applications. The analysis of the current situation shows that there are various Brazilian research groups developing applications considering great diversity of subjects, covering mainly training and education area. This analysis shows that there are still many challenges to be overcome so that applications using Virtual Reality can be included in the routine of healthcare professionals. On one hand these challenges hinder the effective use of technology in  practice, on the other they open new opportunities for research and development,   as is highlighted in the conclusion of this paper.

Identificación de nuevos medicamentos a través de métodos computacionales / Identification of new drugs through computational methods

El desarrollo de nuevos medicamentos es un problema complejo que carece de una solución única y automática desde un punto de vista computacional, debido a la carencia de programas que permitan manejar grandes volúmenes de información que están distribuidos a lo largo de todo el mundo entre múltiples bases de datos. Por ello se describe una metodología que permita realizar experimentos in silico para la identificación actual de nuevos medicamentos.

The development of new drugs is a problem that nowadays has no solution in terms of computational power due to the lack of software for handling the big volume of available information; besides, these data are stored in multiple formats and are distributed all around the world. To resolve that, a development of an in silico drug design methodology.

Metodología de construcción de muslos 3D para estimar variables eléctricas inducidas por campos magnéticos de baja frecuencia / Methodology for building 3D model of trigh to estimate electric variable induced by low-frequency magnetic fields

La construcción de modelos geométricos de tejidos biológicos es un tema de investigación actual, ya que permiten estimar y evaluar a priori señales de interés para ser posteriormente llevadas a estudios experimentales, ahorrando tiempos de investigación y dinero. En este artículo se presenta una metodología para la construcción de modelos 3D de muslo con fractura de diáfisis femoral estimulados magnéticamente. La metodología utiliza tres herramientas computacionales para crear el modelo del muslo del paciente y la fuente de estimulación. El modelo 3D del muslo considera seis modelos volumétricos personalizados de: piel, músculo, hueso cortical, médula, clavo y la forma de fractura. Las propriedades eléctricas para el muslo son anisotrópicas. La fuente feneradora es una bobina Helmholtz circular cuyo radio varía con el diámetro del muslo del paciente. Las señales de estimulación varían entre 0,5 y 2 mT, y entre 5 y 100 Hz. Las señales evaluadas fueron el campo magnético. Los resultados indicaran que la densidad de corriente inducida aumentó hasta 500 veces mientras el campo eléctrico inducido po presentó cambios quando la frecuencia aumentó de 5 a 100 Hz. Qucando el campo magnético incrimentó de 0,5 mT a 2 mT, la densidad de corriente inducida aumentõ has 15 veces mientras el campo eléctrico inducido aumentó has 22 veces.

A Simple mathematical model for simulation of the human optical system based on in vivo corneal data

Sabe-se que a córnea contribui com aproximadamente 2/3 do poder total de refração do olho. No entanto, há pouca informação a respeito de sua contribuição para as aberrações ópticas nas imagens formadas na retina. A maioria dos equipamentos para análise ca córnea (Topógrafos de Córnea e Ceratógrafos) mede somente o poder dióptrico (proporcional à curvatura) e forma tridimensional da córnea, mas não calculam e nem estimam a contribuição individual da córnea para a qualidade visual do olho. Por outro lado, auto-refratores e instrumentos ditos "wave-front" medem o poder de refração do olho como um todo, não indicando contribuições individuais de cada componente. Neste projeto desenvolvemos algoritmos que lêem arquivos de elevação da córnea provenientes de um topógrafo de córnea desenvolvido no Brasil e utilizam estes dados para realizar o traçado de raios até a retina. Parâmetros comumente utilizados em desenho óptico (como, por exemplo, a Função de Espalhamento Pontual, ou "Point Spread Function" do inglês) foram implementados para analisar quantitativamente a qualidade óptica da imagem formada na retina para topografias de córneas obtidas in vivo, juntamente com a impressão de seus respectivos mapas topográficos

Efecto del espesor de la capa de cemento en el componente femoral de una prótesis de Charnley: análisis biomécanico mediante el método del elemento finito / Mechanical effects of cement thickness around femoral component in Charnley prosthesis: a biomechanical analysis by the finite element method

Se analizan los esfuerzos y las deformaciones en el componente femoral de una prótesis de Charnley para cadera, cuando se aplican cargas fisiológicas. A partir de radiografías simples se determina la geometría bidimensional del fémur y se analiza su comportamiento cuando son aplicadas cargas que corresponden a la etapa de apoyo medio de la marcha. Se emplea el Método del Elemento Finito, en particular el paquete Ansys versión 5.3 (Ansys, Inc., Houston PA, E.U.A). Durante el Análisis se consideran tres distintos materiales: hueso trabecular, hueso cortical del canal medular y hueso cortical de las zonas medial y lateral del fémur. Posteriormente se elige el tamaño de prótesis adecuado para el hueso estudiado y se inserta en el modelo bidimensional del fémur. De igual forma, se desarrollan seis espesores de capa de cemento, las cuales varían de uno a seis milímetros. Se desea que los esfuerzos para el hueso sean similares que los correspondientes para el caso del fémur intacto, en tanto que los esfuerzos de menor intensidad son los preferidos cuando se trata de los materiales inertes: la prótesis y el cemento. De los espesores de la capa de cemento estudiados, el de tres milímetros presenta los menores esfuerzos para la prótesis y el cemento, en tanto que el hueso trabecular es el que se asemeja en mayor grado al caso del hueso intacto. Para el hueso cortical, los resultados mejores corresponden al espesor de 4 mm. Con base en el presente estudio se recomienda emplear espesores de la capa de cemento de 3 a 4 mm.