Caracterização de polímeros inteligentes para aplicações biomédicas

Abstract

Este trabalho é baseado no estudo de polímeros termossensíveis para o seu uso como sensores de temperatura na superfície da pele do bebé. De acordo com alguns pediatras, a temperatura da pele do bebé pode variar entre os 35°C e os 37,8°C. Normalmente, eles apresentam uma temperatura superior à de um adulto, uma vez que ainda não são capazes de regular bem a temperatura corporal. É importante a monitorização constante da sua temperatura e, principalmente, verificar se esta se encontra acima dos 37,8°C. Para este estudo foram escolhidos dois polímeros que, quando em solução, respondem dramaticamente a mudanças de temperatura e, como tal, podem servir como sensores de temperatura. Os polímeros exibem uma temperatura crítica denominada LCST (low critical solution temperature); um aumento de temperatura do sistema diminui a solubilidade do polímero em água devido à alteração da polaridade e consequente predominância das interações hidrofóbicas. A LCST é definida como a temperatura acima da qual o polímero sofre uma transição de fase de um estado de completa dissolução em água (cadeia linear estendida) para um estado insolúvel em água (cadeia compactada em forma de glóbulo). Quando a solução do polímero atinge a LCST é observada uma alteração na turbidez da solução, devido à agregação polimérica. Os polímeros têm uma LCST perto dos limites de temperatura normais do corpo humano. O principal objetivo é deslocar essa temperatura para valores próximos de 38ºC, por forma a poderem ser usados como sensores de febre. Os polímeros usados foram o PNIPAM e o PDMAEMA e o seu comportamento em solução aquosa foi caracterizado através de estudos reológicos, espectroscópicos e de dispersão dinâmica de luz (DLS). Existe uma forte relação entre o tamanho dos agregados, turbidez e viscosidade das soluções. Aumentando a temperatura, aumenta o tamanho das partículas, devido à formação de agregados, assim como a viscosidade, devido à formação de uma rede tridimensional essencialmente alicerçada por associações hidrofóbicas, e a solução torna-se turva como resultado da luz dispersa pelos largos agregados. O ajuste da LCST dos polímeros em solução é, neste trabalho, efetuada através da adição de co-solventes, sais e surfatantes, bem como através de alterações de concentração e peso molecular