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A terapia génica é reconhecida como um dos grandes avanços da medicina, ao permitir o tratamento de doenças a nível genético, mudando o atual paradigma da terapêutica. A terapia génica tem como objetivo a inserção de material genético nas células e tecidos alvo de um indivíduo, de forma a curar doenças do foro genético, como, por exemplo, o cancro. Neste sentido, o desenvolvimento de vetores de entrega de material genético seguros e eficientes surge como o grande desafio para a sua aplicação clínica. Das duas classes de vetores existentes, os de natureza viral são os mais eficientes. No entanto, a sua utilização é potencialmente perigosa, provocando, entre outros danos, reações imunitárias e inflamatórias graves, razão pela qual existe um interesse crescente sobre os vetores não-virais, onde se incluem os de base polimérica. Os vetores não virais oferecem como vantagens a sua segurança e reduzida resposta por parte do sistema imunitário, assim como flexibilidade de construção e facilidade de fabrico. Neste campo, a engenharia de polímeros possibilita a afinação das propriedades químicas e físicas dos polímeros, adaptando-os, de forma a conseguir polímeros com características ótimas para a entrega de material genético. O objetivo deste trabalho foi assim investigar o potencial de um novo sistema de base polimérica para a entrega de material genético, constituído por diferentes combinações entre três polímeros catiónicos: poli(etileno glicol)-bloco-poli[2-(dimetilamino)etil metacrilato] (PEG-b-PDMAEMA), poli[2-(dimetilamino)etil metacrilato] (PDMAEMA) e poli(β-amino éster) (PβAE), sendo ainda de especial relevância o estudo da influência do PEG sobre o sistema. Foram sintetizados três copolímeros de bloco PEG-b-PDMAEMA, com segmentos de PEG com pesos moleculares entre os 400 e os 2000 g.mol-1 e um homopolímero de PDMAEMA. A síntese realizou-se com recurso a técnicas de polimerização radicalar por transferência de átomo (ATRP), o que permitiu obter polímeros com massas molares e dispersividades controladas. Foi sintetizado um quinto polímero, o PβAE, por uma reação de adição de Michael. Por limites temporais, apenas três destes polímeros foram testados in vitro como vetores de entrega de material genético: os dois homopolímeros e o copolímero PEG1000-b-PDMAEMA. x A atividade de transfeção in vitro foi avaliada em células COS-7 através de ensaios de luminescência. Paralelamente, outros parâmetros como a citotoxicidade, o grau de condensação do DNA e o tamanho e a carga superficial das nanopartículas foram também estimados. Os resultados obtidos indicaram que os poliplexos baseados na combinação de polímeros proposta são bons candidatos para a entrega de material genético, devido à sua grande capacidade de transfeção, principalmente quando comparada com o gold standard dos vetores poliméricos, a polietilenimina ramificada (bPEI). De acordo com o presente estudo, a introdução de PEG não teve influência sobre a atividade de transfeção do sistema, já que as variações na quantidade de polímero PEG1000-b-PDMAEMA não se traduziram em alterações significativas na atividade biológica das diferentes formulações. Todas as outras análises efetuadas indicaram que os poliplexos produzidos têm propriedades físico-químicas adequadas à sua aplicação, nomeadamente, carga superficial positiva, diâmetro médio abaixo dos 150 nm e uma excelente condensação do DNA. Palavras-chave: RDRP, ATRP, copolímeros de bloco, polímeros catiónicos, terapia génica.

Dissertação de Mestrado em Engenharia de Materiais apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra As resinas de poliéster são um termoplástico com diversas aplicações práticas. Este polímero combina variadas propriedades: é transparente, translúcido numa alargada gama de comprimentos de onda, acima dos 290 nm, é um dos plásticos mais leves do mercado, com uma densidade com valores entre os 1.040-1.065 g/cm3 , apresenta uma boa rigidez e é estável em meios agressivos. As suas aplicações vão desde embalagens de alimentos, lentes de contacto, marcações de estrada, entre outras. Neste trabalho estudou-se a possibilidade de introdução de elementos distintivos (fluoresceína e vermelho de metilo) em resinas de poliéster por forma a alterar as suas características ópticas quando sujeitas a estímulos externos, como a luz ou variações de pH. Numa primeira fase foram preparadas moléculas contendo os elementos distintivos para que quando se incorporassem na resina esta pudesse responder aos estímulos pretendidos. A caracterização dessas moléculas foi feita por 1H RM. Mais concretamente, introduzimos numa molécula de estireno a fluoresceína e o vermelho de metilo. Após alteradas e isoladas, as moléculas contendo fluoresceína e vermelho de metilo foram introduzidas em resinas de poliestireno sob a forma de provetes, os quais foram analisados por espectrometria de fluorescência e espectrofotometria, para além disso foi estudada a capacidade dos provetes mudarem de cor a diferentes valores de pH. O vermelho de metilo foi também introduzido na superfície dos provetes utilizando uma polimerização superficial, bem como no interior de um hidrogel, para que as suas características fossem exploradas ao máximo. The polyester resins are a thermoplastic with many practical applications. The material combines an huge variety of polymer properties: it is transparent, translucent over a wide range of wavelengths, is one of lighter plastics in the market, it has density values between 1040-1065 g/cm3 , exhibits good stiffness and is stable in aggressive environments. Moreover, these materials can be used in a wide range of applications in different fields, since food wraps, contact lenses, road marks, and more. In this work, the possibility of introducing distinctive elements (fluorescein and methyl red) in polyester resins in order to change their optical characteristics when exposed to external stimulus, such as light or pH variations was studied. Initially, molecules containing distinctive elements were prepared. The aim of this procedure is once these elements are incorporated into the resins, the material would be able to respond to an intended stimuli. More specifically, we introduce fluorescein and methyl red in a molecule of styrene. The characterization of these molecules was performed by 1H NMR. After the alteration and isolation of the molecules containing fluorescein and methyl red, they were introduced into polystyrene resins in the form of test pieces, which were analyzed by spectrophotometry and fluorescence spectrophotometry. Furthermore, the ability of the test pieces to change their color at differents pH was studied. The methyl red was also introduced on the surface of the samples using a surface polymerization, as well as within a hydrogel, so that their characteristics were exploited to the maximum.

O principal objetivo deste projeto consiste em desenvolver técnicas de processamento de polímeros e de imobilização de fármacos para a preparação de um novo sistema de libertação controlada de fármaco (SLCF) para posterior aplicação intraocular. Para a síntese de implantes biodegradáveis foram utilizados polímeros como a poli-ε-caprolactona (PCL) e o Lutrol F127, ambos promissores na área da medicina quando aplicados em SLCF. O desenvolvimento de SLCF biodegradáveis tem sido crucial para auxiliar o tratamento da doença do glaucoma (principal causa de cegueira irreversível e deficiência visual em todo o mundo). Como tal, filmes biodegradáveis para SLCF foram desenvolvidos em forma de disco, caracterizados térmica, mecânica, física e morfologicamente, bem como processados com encapsulamento de fármaco para posteriores estudos acerca da sua libertação ao longo de cerca de 20 dias. Os filmes utilizados nos estudos de libertação foram sujeitos a um conjunto de variáveis como diferentes fármacos (acetazolamida ou dorzolamida), diferentes locais onde estes foram colocados durante o estudo, diferentes tipos de filme (tipo 1 ou tipo 2, consoante o seu diâmetro e a sua espessura), utilização (ou não) de um revestimento e reposição (ou não) do meio utilizado a cada leitura. Os resultados destes estudos revelaram que ambos os fármacos mostram um comportamento idêntico ao longo do tempo, que uma menor percentagem de libertação de fármaco se verifica para filmes tipo 2, que a utilização de um revestimento controla de certa forma a libertação do fármaco e que, por fim, a colocação dos filmes no shaker aliada à reposição do meio revelam-se como sendo os procedimentos mais adequados para desenvolver os estudos, devido a uma maior proximidade com as características do corpo humano.