Resumo: |
A reologia do sangue está fortemente relacionada com a viscosidade do plasma, o nível de hematócrito e as propriedades mecânicas dos glóbulos vermelhos. No entanto, a aplicação de forças externas como campos magnéticos ao escoamento sanguíneo pode afetar significativamente o seu comportamento reológico. Estudos recentes mostraram que a aplicação de um pulso magnético a uma pequena amostra de sangue poderia reduzir a sua viscosidade; por outro lado, a adição de partículas magnéticas ao sangue e a aplicação de um campo magnético aumentariam a sua viscosidade. Estes factos podem ser úteis em algumas aplicações clínicas, para abortar hemorragias ou remover coágulos sanguíneos. Muitos médicos relataram muito recentemente [1] a presença de um número alarmante de pacientes com COVID-19 com coágulos sanguíneos no sangue que podem causar problemas sérios, como ataque cardíaco e derrame. Por tanto, a aplicação de campos magnéticos ao sangue pode reduzir a sua viscosidade, evitando os coágulos sanguíneos. Até o momento, nenhuma investigação científica foi desenvolvida ainda mais nesta área e várias questões ainda estão em aberto: como a reologia do sangue pode ser relacionada com a intensidade dos campos magnéticos? Como a microestrutura do sangue evolui durante a aplicação dos campos externos e como são alteradas a suas características intrínsecas? Como o campo magnético influencia a elasticidade do sangue? Para responder a essas perguntas, esta proposta tem um objetivo ambicioso: uma caracterização reológica completa do sangue humano total, aplicando campos magnéticos sob escoamentos de corte e extensionais. A aplicação desses campos no reômetro extensional vai além das limitações da reologia tradicional e só foi realizada na instituição de acolhimento com partículas de ferro carbonil em suspensões de glicerina e amido de milho em azeite, respectivamente. A IDEIA PRINCIPAL deste projeto é fornecer à comunidade científica uma diretriz pioneira capaz de prever a viscoelasti ![Ver mais. Adequado para parcelas de texto incompletas e que, através deste ícone, permite-se que o utilizador leia o texto todo.](/feup/pt/imagens/VerMais) |
Resumo A reologia do sangue está fortemente relacionada com a viscosidade do plasma, o nível de hematócrito e as propriedades mecânicas dos glóbulos vermelhos. No entanto, a aplicação de forças externas como campos magnéticos ao escoamento sanguíneo pode afetar significativamente o seu comportamento reológico. Estudos recentes mostraram que a aplicação de um pulso magnético a uma pequena amostra de sangue poderia reduzir a sua viscosidade; por outro lado, a adição de partículas magnéticas ao sangue e a aplicação de um campo magnético aumentariam a sua viscosidade. Estes factos podem ser úteis em algumas aplicações clínicas, para abortar hemorragias ou remover coágulos sanguíneos. Muitos médicos relataram muito recentemente [1] a presença de um número alarmante de pacientes com COVID-19 com coágulos sanguíneos no sangue que podem causar problemas sérios, como ataque cardíaco e derrame. Por tanto, a aplicação de campos magnéticos ao sangue pode reduzir a sua viscosidade, evitando os coágulos sanguíneos. Até o momento, nenhuma investigação científica foi desenvolvida ainda mais nesta área e várias questões ainda estão em aberto: como a reologia do sangue pode ser relacionada com a intensidade dos campos magnéticos? Como a microestrutura do sangue evolui durante a aplicação dos campos externos e como são alteradas a suas características intrínsecas? Como o campo magnético influencia a elasticidade do sangue? Para responder a essas perguntas, esta proposta tem um objetivo ambicioso: uma caracterização reológica completa do sangue humano total, aplicando campos magnéticos sob escoamentos de corte e extensionais. A aplicação desses campos no reômetro extensional vai além das limitações da reologia tradicional e só foi realizada na instituição de acolhimento com partículas de ferro carbonil em suspensões de glicerina e amido de milho em azeite, respectivamente. A IDEIA PRINCIPAL deste projeto é fornecer à comunidade científica uma diretriz pioneira capaz de prever a viscoelasticidade do sangue sob a aplicação de campos magnéticos em escoamentos de corte e extensionais. As PRINCIPAIS PERGUNTAS a serem resolvidas são a relação da reologia sanguínea com a intensidade e direção do campo magnético, e também a evolução da sua microestrutura sob a aplicação dessas forças externas e como se reflete nas características intrínsecas. Este CONCEITO NOVEDOSO contribuirá para o estado da arte no campo da hemorreologia para aplicações biomédicas com IMPACTO direto na TECNOLOGIA, abrindo uma NOVA PORTA no desenvolvimento de terapias de tratamento de pacientes onde a aplicação de pulsos magnéticos é crucial como no caso de novos métodos terapêuticos para o câncer ou para prevenir ataques cardíacos.
A NOVIDADE deste trabalho está no fato de que, até o momento, NÃO HÁ TRABALHOS com uma caracterização reológica completa do sangue sob escoamentos de corte e extensionais com a aplicação de um campo magnético. A ideia inovadora de fornecer uma ferramenta para prever as propriedades viscoelásticas do sangue total por meio da reologia representa uma proposta de investigação de alto risco mas com muito potencial, pois os resultados promissores podem mudar o horizonte científico em terapias avançadas de tratamento e, portanto, podem ser consideradas uma proposta aberta, já que potenciaria a novas ideias desafiadoras. Compreender as propriedades reológicas e a dinâmica do fluxo do sangue humano total é de grande importância para a detecção precoce, diagnóstico e terapia de distúrbios circulatórios, bem como para o desenvolvimento de dispositivos e próteses cardiovasculares, como bombas de sangue, válvulas cardíacas ou stents. Algumas doenças, como distúrbios cardiovasculares, enfarto do miocárdio, hipertensão arterial, diabetes mellitus, níveis de colesterol e triglicerídeos e anemia falciforme podem ser monitoradas por uma triagem de rotina das medidas hemorreológicas. O fluxo de sangue em condições fisiológicas normalmente envolve grandes deformações, grandes taxas de deformação e forçamento periódico com grande amplitude e, portanto, a caracterização do sangue sob escoamento de corte oscilatório de grande amplitude é de grande importância. No entanto, é comum o uso de campos magnéticos externos no diagnóstico e no tratamento de muitas doenças. O uso de campos magnéticos variáveis em medicina abrange áreas como ortopedia, reumatologia, medicina interna, neurologia ou odontologia. Uma caracterização nova e totalmente reológica do sangue total sob a ação de campos externos nos escoamentos de corte e extensionais é, portanto, fundamental para fornecer uma visão mais profunda das novas terapias de tratamento. O objetivo é proporcionar, pela primeira vez, uma compreensão completa das alterações microestruturais do sangue humano à medida que os campos magnéticos são aplicados. Como consequência, a viscoelasticidade passará por uma clara dependência das forças externas, além da conhecida dependência da concentração de glóbulos vermelhos ou temperatura. |