dc.contributorSuzuki, Daniela Ota Hisayasu
dc.contributorUniversidade Federal de Santa Catarina
dc.creatorAntônio Júnior, Afrânio de Castro
dc.date2022-05-26T23:19:10Z
dc.date2022-05-26T23:19:10Z
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-09-02T11:36:10Z
dc.date.available2023-09-02T11:36:10Z
dc.identifier376145
dc.identifierhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/235161
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8594848
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2022.
dc.descriptionNo tratamento por eletroquimioterapia em regiões de significantes extensões neoplásicas, o presente estudo propõe uma família de três eletrodos, um eletroporador e uma metodologia de análise quantitativa para a avaliação de eletrodos. A eletroporação é um fenômeno relacionado ao aumento da permeabilidade da membrana celular quando submetida a campos elétricos na ordem de kV/m. Quando associada a devida dosagem de quimioterápicos, é denominada de eletroquimioterapia ? EQT. Para que os eletrodos satisfaçam a distribuição satisfatória de campo elétrico em regiões de tecidos vivos, os parâmetros construtivos foram aprimorados por simulações computacionais (COMSOL Multiphysics®) e testados em tubérculos de batata (Solanum tuberosum), para a aquisição das correntes elétricas e das áreas totais eletroporadas destacadas por um marcador vermelho. Cada um dos três eletrodos foram construidos com dois ou mais polos, com até cinco polaridades independentes, que podem ser comutadas automaticamente pelo eletroporador. Esta técnica permitiu otimizar a eficácia da eletroquimioterapia para esta proposta de eletrodos. A revisão sistemática na literatura científica não identificou similaridade dos benefícios destes eletrodos para a EQT. A partir das informações literárias dos dados teóricos e experimentais obtidos foi possível desenvolver uma metodologia quantitativa com potencial de avaliar eletrodos, com resultados padronizados, sem a utilização de cobaias animais. As simulações computacionais demonstram que, devido a imposição de campo elétrico pelos polos dos eletrodos em contato com os tecidos vivos, há possíveis tratamentos em profundidades próximas de 5 cm e áreas, entre 3 cm^2 até 20 cm^2 (secção longitudinal). As simulações também são importantes na obtenção dos valores de corrente elétrica, que atingem algumas dezenas de Ampères, viabiliza informações para o planejamento do tratamento e, principalmente, se o eletroporador possui capacidade operacional para cada caso. Este trabalho contribui com melhorias práticas em EQT, dado o projeto e construção do eletroporador de elevadas tensões e da família de três eletrodos, além de oferecer uma metodologia para a padronização de eletrodos e consequente avaliação destes.
dc.descriptionAbstract: In the treatment of neoplasms by electrochemotherapy in regions with significant extensions for this technique, the present study proposes a family of three electrodes, an electroporator and a quantitative analysis methodology for the evaluation of electrodes. Electroporation is a phenomenon related to the increase in cell membrane permeability when subjected to electric fields that can reach kV/m. When associated with the proper dosage of chemotherapy, it is called electrochemotherapy ? EQT. In order for the electrodes to reach the desired electric field distribution in living tissue regions, the constructive parameters were improved by computer simulations (COMSOL Multiphysics®) and tested on potato tubers (Solanum tuberosum) for the acquisition of electrical currents and total electroporated areas, highlighted by a red marker. Each one of the three electrodes was built with two or more poles, with up to five independent polarities, which can be automatically switched by the electroporator. This technique allowed to optimize the effectiveness of electrochemotherapy for the proposed electrodes. A systematic review of scientific literature did not identify similar benefits to these electrodes for EQT. Based on literary information, theoretical and experimental data obtained in this study, it was possible to develop a quantitative methodology with the potential to evaluate electrodes, presenting standardized results, without the use of animal testing. Computer simulations demonstrate that, due to the imposition of an electric field by the electrode poles in contact with living tissue, there are possible treatments close to 5 cm deep and areas, between 3 cm^2 to 20 cm^2 (longitudinal section). Simulations are also important in obtaining electrical current values, that can reach tens of Amperes, providing information for treatment planning as well as if the electroporator has operational capacity for each case.
dc.format251 p.| il., gráfs.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectEletroporação
dc.subjectEletroquimioterapia
dc.subjectEletrodos
dc.subjectCâncer
dc.titleDesenvolvimento de eletrodos minimamente invasivos para eletroquimioterapia no tratamentos de cânceres: estudo in silico e in vitro
dc.typeTese (Doutorado)


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