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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MSH4D
Tipo: | Tese de Doutorado |
Título: | Síntese, caracterização e avaliação do comportamento degradativo de híbridos poli (álcool vinílico)/vidro bioativo imersos em meio aquoso |
Autor(es): | Hermes de Souza Costa |
Primeiro Orientador: | Herman Sander Mansur |
Primeiro membro da banca : | Marivalda de Magalhaes Pereira |
Segundo membro da banca: | Sidney Nicodemos da Silva |
Terceiro membro da banca: | Edesia Martins Barros de Sousa |
Quarto membro da banca: | Alexandra Ancelmo Piscitelli Mansur |
Resumo: | A engenharia de tecidos se utiliza de uma série de estratégias para reparar partes danificadas do corpo. Um dos elementos de grande importância no processo é representado pelas matrizes que mimetizem a estrutura extracelular e atuem como molde temporário para proliferação e diferenciação de células. Essas matrizes devem apresentar porosidade e interconectividade de poros que permita o crescimento celular, biocompatibilidade adequada e biodegradabilidadecom cinética de degradação aceitável para promover suporte durante o período necessário para o crescimento do novo tecido. Compósitos microporosos contendo uma fase bioativa e uma fase polimérica reabsorvível são promissores na engenharia de tecido, onde a fasecerâmica pode ser adicionada para melhorar ou introduzir propriedades osteogênicas, além disso as taxas de degradação podem ser ajustadas pela mudança da massa molar ou densidade de ligações cruzadas de polímeros. Outro critério que deve ser considerado no desenvolvimento de biomateriais inclui a provisão de resistência mecânica adequada. Asextraordinárias propriedades mecânicas dos nanotubos de carbono (NTC) fazem deles particularmente atrativos como reforço em materiais compósitos. Entretanto a utilização efetiva dos NTC em compósitos depende da habilidade deles serem dispersos individual ehomogeneamente na matriz. Nesse trabalho foram preparados híbridos através do processo sol-gel, onde poli(álcool vinílico) (PVA) foi dissolvido em água e a solução de vidro bioativo (BaG) foi obtida através da mistura de água deionizada, TEOS, TEP e CaCl2. Em seguida vários teores de BaG com concentração de 58% de SiO2, 33% de CaO e 9% (p/p) de P2O5 foram adicionado em PVA. A essa solução resultante foram adicionados tensoativos, catalisador da geleificação e glutaraldeído, como agente de ligações cruzadas. Foram realizados teste de degradação através de imersão em água deionizada na temperatura de37oC, por períodos de até 21 dias. A caracterização dos materiais obtidos foi conduzida por MEV, perda de massa, análise química das soluções de degradação e ensaio de viabilidade celular. Alem disso foram produzidos híbridos macroporosos PVA-BaG reforçados com NTCde paredes múltiplas funcionalizados com grupos COOH. Os resultados indicam redução gradual na perda de massa com o aumento da fração de reticulante utilizado e viabilidade celular obtida para períodos maiores de imersão no meio ensaiado. A boa dispersão dos NTC funcionalizados e a sua ligação com a matriz polímero/cerâmica melhorou a resistência mecânica dos híbridos. |
Abstract: | Tissue engineering combines the principles of engineering and biology to repair damaged tissue. One of the challenges in the tissue engineering is associated with the development of suitable scaffold materials that can act as templates for cell adhesion, growth andproliferation. The scaffolds may present adequate pore size and interconnectivity to promote cell in-growth, good biocompatibility and kinetic of degradation where is possible to control scaffold degradation to match the ratio of replacement by new tissue. Microporous compositeof biodegradable polymers with inorganic bioactive glasses are of particular interest in tissue engineering, where the ceramic phase can improve or fulfill the osteogenic features, moreover the ratio of degradation is able to be tailored by polymer molecular weight or crosslink density. Other criteria which must be considered in the design of biomaterials include the provision of adequate mechanical strength. The extraordinary mechanical properties of carbon nanotubes (CNT) make them particularly attractive as reinforcements in composite materials. However the effective utilization of CNT in composite applications depends strongly on their ability to be dispersed individually and homogeneously within a matrix. In this work wereproduced hybrids by the sol-gel process. To prepare the hybrids, PVA was dissolved in water and the BaG solution was obtained by mixing deionized water, TEOS, TEP and CaCl2 in order. Both solutions were prepared with amounts of BaG with 58wt.% of SiO2, 33wt.% ofCaO and 9wt.% of P2O5 in solution of PVA, respectively. Then, surfactant, catalyst for gelation and glutaraldehyde, as crosslinker agent were added to the previously prepared solution. Samples were submitted for degradation study by soaking into deionized water at 37 oC for periods of time up to 21 days. In order to investigate the structure, PVA-derivedhybrids were characterized by SEM, weight loss and cell biocompatibility assay. In addition, were produced macroporous hybrids PVA-BaG reinforced with COOH functionalized multi wall CNTs. The results indicated gradual decrease in the weight loss with the increase in theratio of glutaraldehyde agent used and cell viability obtained for large soaking time at the tested medium. The good dispersion of the functionalized CNTs and bonding to the polymeric/ceramic matrix strongly improved the mechanical strength of the hybrids. |
Assunto: | Engenharia metalúrgica |
Idioma: | Português |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8MSH4D |
Data do documento: | 16-Dez-2010 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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