Dissertations / Theses: 'Policaprolactona'

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SAMPAIO, Greyce Yane Honorato. "Produção de matrizes tridimensionais porosas de policaprolactona-nanohidroxiapatita." Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1062.

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Abstract:

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-29T13:53:39Z No. of bitstreams: 1 GREYCE YANE HONORATO SAMPAIO - TESE (PPGCEMat) 206.pdf: 8427492 bytes, checksum: a008b21b874e092dc5037d0778bb1057 (MD5)
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Capes
A policaprolactona (PCL), utilizada como matriz biodegradável em combinação à nanohidroxiapatita (nHA), intrinsecamente bioativa, é uma alternativa promissora para a produção de matrizes tridimensionais (3D) porosas, visando a regeneração do tecido ósseo. No entanto, rotas de processamento visando otimizar a interação entre esses materiais devem ser investigadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver matrizes 3D de PCL/nHA estruturadas por esferas, via agregação por aquecimento a baixas temperaturas. Para isto, foram produzidas nHA por precipitação química via úmida, utilizando o Ca(NO3)2.4H2O e o (NH4)2HPO4 como precursores, conduzido à 80 °C (pH>10). Estas foram caracterizadas por difração de Raios X (DRX), espectroscopia na região no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A superfície das nHA foi modificada com ácido esteárico (AE), verificada pelos resultados de FTIR, MET e monitoramento de estabilidade. Esferas de PCL e PCL/nHA foram produzidas pelo método de emulsão simples com evaporação do solvente, o diclorometano, em 02 etapas, para obtenção de diâmetros entre 10-150 µm e maiores que 800 µm. Foram investigadas as influências da concentração de PCL, da adição de nHA com e sem AE, da concentração de álcool polivinílico e da velocidade de emulsificação. O material foi caracterizado por DRX, FTIR, microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (ATG), sendo calculado também o rendimento. Matrizes 3D porosas de PCL e de PCL/nHA foram produzidas e analisadas por microscopia ótica (MO), MEV e ensaios in vitro de bioatividade e de adesão celular. nHA deficientes em cálcio, em formato de haste (~47 nm x ~8 nm) e com superfície específica de 90,1 m2/g, foram obtidas. Esferas de PCL e PCL/nHA foram produzidas com diâmetros entre 2-3000 µm, densas ou porosas, contendo nHA distribuídas interna e externamente. Matrizes 3D foram obtidas a partir da agregação das esferas produzidas, estruturadas entre si a partir da formação de pescoços entre esferas adjacentes, com hierarquia de poros medindo até 1500 µm. As matrizes apresentaram capacidade bioativa e satisfatória adesão e desenvolvimento celular. Os resultados sugerem a aplicação vantajosa desses dispositivos para a regeneração de tecidos ósseos.
Polycaprolactone (PCL) have been largely used as a biodegradable matrix. This polymer in a combination with bioactive calcium deficient nanohydroxyapatite (CD-nHA) represent promising materials to be applied for bone tissue engineering. Nevertheless, processing routes to optimize the interaction between these materials should be investigated. Thus, the aim of this work was to develop PCL/nHA spherebased scaffolds structured by sinterization at low temperatures. For this, nHA were produced by wet chemical precipitation method, using the precursors Ca(NO3)2.4H2O and (NH4)2HPO4, conducted at 80 °C (pH>10). The powder was characterized by Xray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and transmission electron microscopy (TEM). nHA surface was modified with stearic acid (SA), verified with FTIR and TEM analysis and stability control in dichloromethane (DCM). PCL and PCL/nHA spheres were produced by oil-in-water and solid-in-oil-in-water emulsion solvent evaporation method. This production occurred in 02 steps, to obtain diameters ranging 10-150 µm and higher than 800 µm. The follow parameters were investigated: PCL concentration, nHA content with and without AE, polyvinyl alcohol concentration (stabilizing agent) and emulsification stirring. The material was characterized by DRX, FTIR, scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (ATG), and the percent yield was calculated. PCL and PCL/nHA porous scaffolds were produced and characterized by SEM, optical microscopy (MO), and in vitro bioactivity and cell adhesion assays. Calcium deficient nHA, shaped as rods (~47 nm x ~8 nm), with a specific surface of 90,1 m2/g was obtained. PCL and PCL/nHA spheres were produced with diameters ranging 2-3000 µm, dense or porous, containing nHA effectively distributed internally and at the surface. Scaffolds were successfully obtained by sintering the spheres at low temperatures. It was observed connections shaped as necks in adjacent spheres, and a hierarchical porous architecture with pores measuring up to 1500 µm. It was demonstrated satisfactory bioactivities capacity, cellular adhesion, and cellular development. Our results suggested the advantageous applicability of these scaffolds to bone tissue regeneration.

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Martins, João Diogo Sequeira. "Membranas compósitas de policaprolactona/hidroxiapatite para aplicação estomatológica." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/6998.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
A Engenharia de Tecidos é uma área multidisciplinar que procura desenvolver novas metodologias ou terapias capazes de auxiliar o corpo humano a reparar um órgão ou tecido lesado e recuperar a forma e função desse órgão ou tecido. Em Medicina Dentária, mais propriamente na Terapia Periodontal, é frequente a utilização de membranas oclusivas para impedir a invaginação do tecido mole, criando uma janela de tempo e espaço para a lenta regeneração do tecido periodontal. O presente trabalho teve como objectivo a produção de uma membrana oclusiva biodegradável para uso na regeneração tecidual guiada ou na regeneração óssea guiada, através da electrofiação de soluções contendo policaprolactona e hidroxiapatite. Foram produzidos quatro tipos de membranas compósitas incorporando diferentes percentagens do biocerâmico em relação ao biopolímero desde 0% até 30%. As membranas produzidas foram caracterizadas mecanicamente através de ensaios de tracção, medição de ângulos de contacto e foram ainda sujeitas a testes de degradação, de bioactividade, de citotoxicidade e de adesão celular. A análise morfológica foi efectuada recorrendo à microscopia electrónica de varrimento (SEM). Os ensaios de tracção revelaram que a incorporação do biocerâmico na composição da membrana a fragiliza. Contudo não compromete nem as suas propriedades mecânicas nem a sua integridade para a finalidade que se pretende. A medição dos ângulos de contacto revelou a eficácia do tratamento químico com NaOH na hidrofilização das membranas. As membranas apresentam uma degradação adequada à aplicação pretendida, não apresentado indícios de degradação até 4 semanas, num meio que mimetiza o ambiente da aplicação. Subsequentemente o teste de imersão em SBF (simulated body fluid) confirma que a presença de hidroxiapatite melhora a bioactividade da membrana, nomeadamente favorece a formação de apatite. Os testes de citotoxicidade e de adesão celular confirmaram a aptidão destas membranas para interagir com o meio biológico uma vez que não apresentam citotoxicidade e por sua vez apresentam uma viabilidade celular superior ao controlo.

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Fernandes, Mafalda da Silva. "Membranas de policaprolactona e quitosano para aplicação estomatológica." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/7735.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
Em estomatologia, são utilizadas membranas oclusivas na regeneração de tecidos periodontais e na reparação de defeitos ósseos, nomeadamente em tratamentos de regeneração tecidual guiada (GTR) e de regeneração óssea guiada (GBR). Este trabalho teve como objectivo a produção de membranas biodegradáveis para este fim. Através da técnica de electrofiação, foram obtidas membranas a partir de soluções de policaprolactona (PCL) com quitosano (CS) disperso. A fiação simultânea de duas soluções permitiu produzir membranas, resistentes mecanicamente, com diferentes proporções CS:PCL. Algumas membranas foram sujeitas a tratamentos com hidróxido de sódio (NaOH) e esterilização por irradiação gama. As propriedades físico-químicas e biológicas das membranas foram analisadas através de microscopia electrónica de varrimento, medição de ângulos de contacto, ensaios de tracção e testes in vitro. Os ângulos de contacto mostraram um aumento da hidrofilicidade das membranas com o tratamento de NaOH. Os ensaios de tracção revelaram que o aumento de CS provoca uma diminuição no módulo de Young e que todas as membranas possuem uma elevada extensão à ruptura, evidenciando estabilidade mecânica, adequada aos procedimentos estomatológicos. As membranas permanecem estáveis à degradação enzimática e ao meio fisiológico por um período adequado à regeneração dos tecidos. A imersão em SBF (Simulated Body Fluid) revelou que as membranas possuem alguma bioactividade, que melhora com o tratamento com NaOH. Os testes de culturas celulares revelaram que ocorreu adesão celular em todas as membranas produzidas.

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Senedese, Ana Lívia Chemeli 1984. "Estruturação tridimensional de scaffolds de policaprolactona via manufatura aditiva." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266885.

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Orientadores: Rubens Maciel Filho, Jorge Vicente Lopes da Silva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-18T15:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Senedese_AnaLiviaChemeli_M.pdf: 22505646 bytes, checksum: 1c68dba091d7e2e2fc02cd7387c9852e (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Em decorrência da grande demanda de transplantes de órgãos e tecidos no Brasil, ha estímulos para criação de terapias alternativas como o desenvolvimento de substitutos biológicos temporários, isto e, scaffolds, através da Bioengenharia e Engenharia Tecidual, descartando a necessidade de doadores. Neste trabalho, foi utilizado o polímero policaprolactona (PCL) para estruturar scaffolds 3D por meio da plataforma experimental de manufatura aditiva Fab@CTI, a qual apresenta um cabeçote de extrusão intercambiável construído para entrada de material em forma de filamento. Uma nova proposta de orientação de raster foi criada para o design dos scaffolds. Foram estruturados scaffolds com raster regular e randômico com poros de 0.25, 0.5 e 1 mm. Analises de Difração de raios-x (DRX), Calorimetria exploratória diferencial (DSC) e Espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada em Fourier (FTIR) foram realizadas para verificar possíveis mudanças nas propriedades térmicas do material durante o processamento. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi feita para checar a morfologia dos scaffolds e medir o diâmetro dos filamentos extrudados na Fab@CTI alem do espaçamento entre eles. Também foram realizadas analises de citotoxicidade e viabilidade celular com células tronco mesenquimais de tecido adiposo. Ainda, utilizando o software modeFRONTIER, foi feita uma simulação de valores de modulo de compressão do PCL possíveis de serem obtidos. Os resultados de DRX e FTIR não mostraram degradação do PCL e o DSC revelou algumas alterações no ponto de fusão e diminuição da cristalinidade. Os scaffolds não se mostraram tóxicos e os modelos com poros de 0.25 mm e raster regular e randômico foram os que apresentaram viabilidade celular
Abstract: Due to the demand for organs and tissues transplants in Brazil, is indeed the creation of new therapies as the development of temporary biological substitutes, ie, scaffolds, through Bioengineering and Tissue Engineering, discarding the require for donors. In this work, we used the polymer polycaprolactone (PCL) to structure 3D scaffolds by the additive manufacturing experimental platform, Fab@CTI, which presents an interchangeable extrusion head build to filaments materials input. A new proposal for random raster was presented to design the scaffolds. Were structured scaffolds with regular and random raster and pores of 0.25, 0.5 and 1 mm. Analysis of X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier Transform Spectroscopy (FTIR) were conducted to check for possible changes in thermal properties of the material during the processing. Scanning Electron Microscopy (SEM) was done to check the morphology of scaffolds and measure the diameter of filaments extruded at Fab@CTI beyond the distance between them. Analyses of cytotoxicity and cell viability with mesenchymal stem cells from adipose tissue were also performed. In addition, using the software modeFRONTIER, a simulation of compressive modulus of PCL was done with values possible to obtain. The result of the XRD and FTIR showed no degradation of PCL and DSC revealed some changes in melting point and decrease of crystallinity. The scaffolds were not toxic and models of 0.25 mm pores and both regular and random raster showed cell viability
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química

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Ribeiro, Ricardo da Conceição. "Produção de fibras de policaprolactona (PCL) por fiação centrífuga." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/10919.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
Fibras poliméricas de diâmetros nanométricos têm tido um grande impacto a nível médico e industrial, dado possuírem características que permitem a regeneração e substituição de tecido humano, podendo ser usadas para filtrar microorganismos ou como protecção em vestuário militar, entre outras. Existem várias técnicas que permitem a obtenção de fibras poliméricas de diâmetros reduzidos, de onde se destaca a fiação centrífuga. A grande vantagem desta nova técnica reside na elevada taxa de produção, sem a perda de qualidade das fibras. Possibilita ainda um alinhamento das fibras, característica vantajosa no processo de migração celular. Este trabalho teve como objectivo a produção de fibras poliméricas através da técnica de fiação centrífuga. Foi projectado um sistema de fiação centrífuga composto por componentes de rotação e transmissão de movimento, sistema de controlo de temperatura e estruturas de suporte. Com o sistema construído foram produzidas fibras poliméricas de policaprolactona. Foram estudados vários parâmetros, nomeadamente o tipo de solvente e sua concentração, a velocidade de rotação e o diâmetro dos orifícios do reservatório e o diâmetro do colector cilíndrico, analisando de que modo é que a morfologia das fibras é influenciada. As fibras produzidas foram observadas em SEM para uma análise morfológica, tendo-se verificado que a melhor amostra foi obtida a partir de uma solução de policaprolactona em diclorometrano a 12%, a uma velocidade de rotação de 10350 rpm, com um reservatório com orifícios de 0,5 mm e um colector cilíndrico com um diâmetro de 47,5 cm. Esta amostra foi caracterizada por um alinhamento elevado, fibras com um diâmetro de (8,9 ± 2,3) μm e sem contas ou defeitos. Através de análises de DRX verificaram-se diferenças de cristalinidade em fibras formadas a partir de soluções com solventes diferentes. Foram realizadas culturas celulares da linhagem C2C12 em fibras produzidas, para estudo da sua adesão e diferenciação.

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Ramos, Sergio Lopes Fernandes. "Membranas de policaprolactona obtidas por eletrofiação para utilização em engenharia tecidual." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263469.

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Orientadores: Marcos Akira d'Ávila, Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
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Resumo: O uso e pesquisa do polímero Policaprolactona (PCL) como biomaterial vem sendo amplamente difundido nas últimas décadas. Sua capacidade de interagir com o organismo, propriedades mecânicas e capacidade de reabsorção são as principais características que levaram a escolha deste material para o desenvolvimento de uma estrutura que aja como suporte celular para uso em Engenharia Tecidual. Neste trabalho, o objetivo foi produzir e caracterizar membranas de PCL obtidas pelo processo de eletrofiação ou "electrospinning". Este processo, que utiliza uma diferença de potencial para extrair "fios" a partir de uma solução polimérica eletricamente carregada, é relativamente novo e versátil, sendo capaz de produzir redes macrométricas a partir de um emaranhado de "fios" que variam de diâmetros nano até micrométricos. As amostras foram devidamente analisadas e caracterizadas utilizando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Termogravimetria (TG), Infravermelho por Transformada de Fourrier (FTIR), Análise Dinâmico Mecânica (DMA) e ensaio in vitro com células tronco mesenquimais de tecido adiposo (MSCs). As membranas exibiram propriedade de biocompatibilidade, o que levou à crer que a porção de solvente utilizada para fabricação dos fios foi eliminada, possibilitando adesão, penetração e proliferação celular através da estrutura
Abstract: The Policaprolactone polymer has been widely investigated as cellular support for tissue engineering purposes. Its biocompatibility, adequate mechanical properties and resorption capability are the main aspects that has led to the choice of this material for a possible use as tissue engineering scaffolds. In this work, the objective was to prepare and characterize PCL non-woven fibrous networks obtained through the electrospinning process. This process, which uses electrical potential in order to extract fibers from a electrically charged polymer solution is relatively new and versatile, being capable to produce a macroscopic structure composed of non-woven networks of fibers varying from the nanoscale to the microscale range. The samples were characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Scanning Differential Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TG), Infrared Fourrier Transform (FTIR), Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and in vitro tests with Mesenquimal Stem Cells (MSCs). The membranes were considered biocompatible, which led to believe that the solvent portion was eliminated during the process, enabling adhesion, penetration and cellular proliferation within the structure
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Hirsch, Wâneza Dias Borges. "Análise da biocompatibilidade, citotoxicidade e osteocondução do policaprolactona: estudo em ratos." Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 2014. http://hdl.handle.net/10923/5876.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-05-24T02:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000458211-Texto+Completo-0.pdf: 2390147 bytes, checksum: 88c6a01bcd87265c68297af0c6ea8e78 (MD5) Previous issue date: 2014
Bioresorbable polymers have been used as scaffolds in tissue engineering, thus representing an important alternative for reconstruction of lesions and tissue losses. This study aimed to evaluate the in vivo performance of three-dimensional scaffolds made of polycaprolactone (PCL), by means of through a PCL implant on the subcutaneous tissues of rats’ back and calvaria, as well as the reaction of their kidneys, lungs and liver. The histological analysis of the bone repair process in calvaria showed the presence of newly formed bone growing towards the center of the defects. The formation of a thin fibrous capsule was observed in the tissues adjacent to the scaffold implanted on the back of all animals, with collagenous fibers involving the implant. As for events occurring in animals' kidneys, lungs and liver, there were no harmful tissue alterations in these organs nor the presence of inflammatory process, hyperplasia, metaplasia, dysplasia or hemorrhage. A quantitative analysis of the bone repair process was performed using histomorphometry and cone beam computed tomography (CBCT). Results showed that the newly formed bone grew towards the center of the defects.Statistical analysis revealed that the total area of new bone formation was greater in experimental defects at 21, 60 and 120 days, showing a statistically significant difference. In tomographic analysis found that new bone formation is more likely to occur in experimental defects, but with no statistically significant difference. Considering tomographic analysis as a new method for the assessment of new bone formation, the data obtained from this assessment could not be correlated with those obtained from histomorphometric analysis. Therefore, it can be concluded that PCL scaffolds produced on an additive manufacturing machine are biocompatible, non-cytotoxic and bioresorbable products that promote osteoconduction. PCL showed great potential for clinical use in the treatment of bone defects by increasing bone área and seems to be an appropriate biomaterial to be used in other studies aiming to elucidate issues related to this topic. Additionally, CBCT does not seem to be a useful tool in the evaluation of new bone formation of rat calvaria, which means that histomorphometric analysis is still the most appropriate method.
Polímeros biorreabsorvíveis vêm sendo utilizados como scaffolds na engenharia tecidual, destacando-se como alternativa para reconstrução de lesões e perdas teciduais. Neste estudo, avaliou-se o desempenho in vivo de scaffolds tridimensionais de polímero policaprolactona (PCL), através do implante do PCL nos tecidos subcutâneos do dorso e na calvária, bem como da reação dos órgãos rins, pulmões e fígado de ratos. A análise histológica qualitativa do processo de reparo ósseo nas calvárias mostrou neoformação óssea e que o osso neoformado cresceu em direção ao centro de defeitos. Nos tecidos adjacentes ao scaffold implantado no dorso, percebeu-se que em todos os animais houve formação de cápsula fibrosa fina, com fibras colágenas organizadas envolvendo o implante. Com relação aos eventos ocorridos nos rins, fígado e pulmões dos animais, não houve alterações teciduais danosas aos órgãos, tampouco a presença de processo inflamatório, hiperplasia, metaplasia, displasia ou hemorragia.A análise quantitativa do processo de reparo ósseo foi realizada através de histomorfometria e tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Após análise estatística, a área total de neoformação óssea em mm2 foi maior nos defeitos experimentais aos 21, 60 e 120 dias, com diferença estatisticamente significativa. Na análise tomográfica, percebeu-se uma tendência de maior neoformação óssea nos defeitos experimentais, mas sem diferença estatisticamente significativa. Considerando-se a análise tomográfica como uma nova metodologia para avaliação de neoformação óssea, os dados obtidos através dessa avaliação não puderam ser correlacionados com aqueles obtidos na análise histomorfométrica. Portanto, conclui-se que os scaffolds de PCL produzidos na plataforma experimental de manufatura aditiva são biocompatíveis, não citotóxicos, biorreabsorvíveis e promovem osteocondução. O PCL apresentou grande potencial de aplicação clínica nos defeitos onde se espera aumentar a área óssea e parece adequado como um biomaterial de escolha para outros estudos que elucidem as questões pertinentes. A TCFC não parece ser uma ferramenta útil na avaliação da neoformação óssea em calvária de ratos, de modo que a análise histomorfométrica permanece como método mais adequado.

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Tavares, Valdir Alexandre Câncio David Braga. "Matrizes de policaprolactona e quitosano para aplicação em engenharia de tecidos." Master's thesis, FCT-UNL, 2011. http://hdl.handle.net/10362/7090.

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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
A engenharia de tecidos dedica-se ao desenvolvimento de estruturas biocompatíveis e biodegradáveis que substituem tecidos humanos de forma temporária e que suportem a regeneração celular necessária à reconstrução natural do tecido. As membranas de biopolímeros têm-se revelado promissoras na produção de substitutos de pele humana, dado haver a possibilidade de controlo da sua composição e consequentemente das suas características de biocompatibilidade, biodegradação e de apetência para se constituírem como base para a adesão e proliferação celular. Este trabalho visou a produção de membranas de policaprolactona (PCL) e quitosano (CS) e avaliar a proliferação celular nestas membranas. O PCL é um polímero sintético elástico e o CS é um polímero natural que favorece a adesão celular. A combinação destes dois polímeros permite obter membranas que possuem simultaneamente estas características. A produção das membranas de PCL e CS foi realizada através da incorporação do CS em pó nas membranas de PCL obtidas por electrofiação (electrospinning). Neste processo, a acumulação aleatória das fibras sobre um colector permite obter uma estrutura tridimensional muito semelhante à da matriz extracelular natural dos tecidos humanos. Foram efectuadas experiências que permitiram aferir as condições adequadas para a produção das fibras de PCL por electrofiação. Foram produzidas membranas com CS de diferente granulometria e com várias proporções entre o PCL e o CS que foram sujeitas a testes mecânicos, determinação do ângulo de contacto e porosidade com vista à caracterização das suas propriedades físico-químicas. Os testes de cultura celular revelaram alguma dificuldade na adesão das células às matrizes. Para promover uma maior adesão e proliferação celular há que optimizar o método de incorporação de CS, aumentando a sua densidade na superfície das membranas ou tratando a superfície de modo a torná-las hidrofílicas. O trabalho realizado durante esta dissertação constitui mais um contributo para o desenvolvimento de substitutos de pele humana.

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Reyes, Ochoa Clara Cecilia. "Hidroxiapatita, policaprolactona e alendronato em defeitos ósseos experimentais no olecrano de coelhos." Universidade Federal de Viçosa, 2013. http://locus.ufv.br/handle/123456789/5155.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 712569 bytes, checksum: 176bd709d313a7cc751804d9f3037a21 (MD5) Previous issue date: 2013-04-12
Bone loss is a problem, both in medicine and in veterinary medicine, which has led to researchers in the search for biomaterials to promote bone regeneration. This study aimed to evaluate the biocompatibility, osseointegration and biodegradation of the composites of hydroxyapatite (HA), polycaprolactone (PCL) and alendronate (ALO) and the polymer polycaprolactone (PCL) in circular bone defects of 5 mm diameter made in the right olecranon of rabbits. The study included 36 New Zealand rabbits that were randomly divided into four groups of equal numbers. The composites were manufactured with different proportions, composite one was composed by 49.5% hydroxyapatite, 49.5% polycaprolactone, 1% alendronate ( PCL + HA + ALO), and composite two was composed by 50% hydroxyapatite, 50% polycaprolactone (PCL + HA) and polymer polycaprolactone (PCL group). Each group received a composition above and one group received no treatment and was used as control. The evaluation was made by clinical examination on days 2, 4 and 8 after surgery and Iameness, pain, infection and dehiscence parameters were evaluated. To assess edema the circumference of the member was measured on days 1, 2, 4 and 8 post-operatively. Radiographs were taken before, immediately after surgery and the day of euthanasia. The dates 8, 45 and 90 postoperative were evaluated, with three animals per group for each date. In the last three dates olecranon was collected for histologic and morphometric analysis. There was no difference in the Iameness, pain, infection and dehiscence parameters between groups. In clinical analysis, differences were observed between the variable edema of the Iimb circumference values on day 1 and 8 in all groups. The X- Rays shown similar radiopaticy 8 days after surgery at the in the PCL+HA+ALO e PCL+HA and a smaller one at the groups PCL e .45 after surgery the groups PCL+HA+ALO e PCL+HA Showed a high percent of similar radiopacity 90 days after surgery the radiopaticy showed was 100% for PCL+HA+ALO, PCL+HA e PCL groups and 83.3% for control group. Histologically, the control group showed edges of the defect easily identifiable beginning of trabecular bone formation, this organized bone, followed by a large number of trabecular bone, the group PCL, after eight days, trabecular bone formation in the vicinity of the defect, since the groups PCL + + ALO HA and PCL + HA formation was observed both in the center and the periphery of the defect. The biomaterials used has direct contact with the tissue proving biocompatibility and also it might occour a bone formation as biomaterials have been degraded, since it was within the bone defect.
A perda óssea, tanto na Medicina quanto na Veterinária, é um problema, que tem levado pesquisadores à procura de biomateriais, para favorecer a regeneração óssea. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a biocompatibilidade, a osseointegração e a biodegradação de compósitos de hidroxiapatita (HA), policaprolactona (PCL) e alendronato (ALO) e o polímero policaprolactona (PCL) em defeitos ósseos circulares de 5 mm de diâmetro realizados no olecrano direito de coelhos. Foram utilizados 36 coelhos da raça Nova Zelândia, distribuídos aleatoriamente em quatro grupos, de igual número. Os compósitos foram fabricados com diferentes proporções, sendo que o compósito um foi composto por 49,5% de hidroxiapatita, 49,5% de policaprolactona e 1% de alendronato (grupo PCL+HA+ALO) e o compósito dois foi de 50% de hidroxiapatita e 50% de policaprolactona (grupo PCL+HA). Um grupo recebeu o compósito um, outro recebeu o compósito dois, um terceiro grupo foi tratado apenas com o polímero de policaprolactona (grupo PCL) e um grupo não recebeu tratamento, sendo utilizado como controle. A avaliação foi feita por meio de analise clínica nos dias 2, 4 e 8 pós-cirurgia onde foram avaliados os parâmetros claudicação, sensibilidade dolorosa, deiscência e infecção. Para avaliar edema, foi medida a circunferência do membro nos dias 1, 2, 4 e 8 pós-operatórios. Foram feitas radiografias antes, imediatamente após a cirurgia e no dia da coleta de material para exame histopatológico e histomorfométrico, nas datas 8, 45 e 90 pós-operatórias, com três animais por grupo para cada data. Não houve diferença para os parâmetros claudicação, dor, infeção e deiscência entre os grupos. Na analise clinica foi observada diferença na variavel edema entre o dia 1 e 8 em todos os grupos. Radiograficamente, no lugar do defeito foi observado aos 8 dias nos grupos PCL+HA+ALO e PCL+HA pontos de radiopacidade semelhante a do osso adjacente e nos grupos PCL e controle radiopacidade menor a do osso adjacente. Aos 45 dias os grupos PCL+HA+ALO e PCL+HA apresentaram melhor resultado por terem maior porcentagem de quadrantes com pontos de radiopacidade semelhante a do osso adjacente e bordas de difícil delimitação em comparação aos grupos PCL e controle. Aos 90 dias, a radiopacidade foi observada em 100% dos quadrantes para os grupos PCL+HA+ALO, PCL+HA e PCL e só em 83.3% para o grupo controle. Histologicamente, observou-se que os animais do grupo controle apresentaram as bordas do defeito facilmente identificãveis, com início de formação de osso trabecular partindo dele, osso esse organizado, seguido por um grande número de trabéculas ósseas, o grupo PCL, aos oito dias, formação de osso trabecular na periferia do defeito, jã nos grupos PCL+HA+ALO e PCL+HA a formação foi observada tanto no centro quanto na periferia do defeito. Os biomateriais que compuseram os grupos PCL+HA+ALO e PCL+HA demostraram contato direto com o tecido ósseo aos 45 e 90 dias. Concluiu-se que os compósitos PCL+HA+ALO, PCL+HA e o polímero PCL são biocompatíveis. Acredita-se que ocorreu neoformação óssea à medida que os biomateriais foram degradados, uma vez que houve crescimento ósseo dentro do defeito, onde anteriormente era preenchido por biomaterial. Alem dos compósitos PCL+HA+ALO e PCL+HA demonstrarem integração ao tecido ósseo.

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LEITE, Michele Dayane Rodrigues. "Estruturas tridimensionais porosas de policaprolactona/mel produzidas a partir do sistema BioExtruder." Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1119.

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Abstract:

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-09T11:07:13Z No. of bitstreams: 1 MICHELE DAYANE RODRIGUES LEITE - DISSERTAÇÃO - (PPGCEMat) 2016.pdf: 2339827 bytes, checksum: 65a0c0a732eb5fa82f5548cfc96484f6 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-09T11:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MICHELE DAYANE RODRIGUES LEITE - DISSERTAÇÃO - (PPGCEMat) 2016.pdf: 2339827 bytes, checksum: 65a0c0a732eb5fa82f5548cfc96484f6 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08
CNPq
O campo da engenharia de tecidos envolve a utilização de estruturas tridimensionais capazes de simular o ambiente ideal para a acomodação, fixação, proliferação, diferenciação e orientação das células, a fim de permitir o crescimento e a regeneração, de forma organizada, do novo tecido. O sistema BioExtruder, que relaciona baixo custo e alta reprodutibilidade e é capaz de controlar a porosidade das estruturas, tem sido uma das técnicas de manufatura aditiva mais utilizadas para produzir tais estruturas tridimensionais. Assim, biomateriais biodegradáveis são as alternativas mais eficazes para o desenvolvimento desses materiais, como a Policaprolactona, um polímero sintético que vem sendo bastante utilizado na engenharia de tecidos. O mel apresenta propriedades físico-químicas que contribuem diretamente em sua atividade antibacteriana, antibiótica, anti-inflamatória e cicatrizante. Portanto, este trabalho teve como objetivo produzir estruturas tridimensionais de Policaprolactona e Policaprolactona/Mel a partir do sistema Bioextruder, avaliando a influência do mel na matriz polimérica. As estruturas obtidas foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Ensaio de Porosidade, Ensaio Mecânico de Compressão, citotoxicidade e Adesão Celular. As análises morfológicas por MEV mostraram estruturas com tamanhos de poros definidos, interconectados e uma geometria interna regular, com porosidade em torno de 54%. Através dos resultados por FTIR foi possível identificar as bandas de absorção características de cada material, indicando que a técnica utilizada para a obtenção das estruturas tridimensionais não provocou alterações químicas nos materiais após o seu processamento. Pelas técnicas de TG e DSC observou-se que as estruturas apresentaram comportamento térmico estável e, pela análise da curva tensão-deformação obtida no ensaio mecânico de compressão, apresentaram comportamento característico de materiais porosos. Os testes de Citotoxicidade para as estruturas de PCL puro e PCL/Mel 5% apresentaram viabilidade celular em torno de 90%, caracterizando-as como não tóxicas quando em contato com as células, viabilizando sua utilização como biomaterial.
The field of tissue engineering encompasses the use of three-dimensional structures able to simulate the ideal environment for accommodating, fixing, proliferation, differentiation and cell orientation, to enable the growth and regeneration, in an organized manner, of the new tissue. The Bioextruder system, relates low cost and high reproducibility, and is capable of controlling the porosity of the structures, this additive manufacturing technique has been commonly used to produce such three dimensional structures. Thus, biodegradable biomaterials are the most efficient alternatives for the development of these materials, such as polycaprolactone, a synthetic polymer which has been widely used in tissue engineering. Honey has physicochemical properties that directly contribute to its antibacterial, antibiotic, antiinflammatory and healing activities. Therefore, this study aimed to produce threedimensional structures of Polycaprolactone and Polycaprolactone/Honey by means of the Bioextruder system, assessing the influence of honey in the polymer matrix. The obtained structures were characterized by the following techniques: Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Thermogravimetry (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Porosity, Compression Strength, Cytotoxicity and Cell Adhesion. Morphological analysis by SEM showed structures with defined and interconnected pore sizes, and a regular internal geometry, with porosity around 54%. By the FTIR results it was possible to identify the characteristic absorption bands of each material, indicating that the technique used for obtaining the three-dimensional structures did not cause chemical changes in the material after processing. TG and DSC techniques showed that the structures presented a stable thermal behavior, and analyzing the stress-strain curve by the mechanical compression test, the characteristic behavior of porous materials was observed. Cytotoxicity test for pure PCL structures and PCL / Honey 5% showed cell viability around 90%, characterizing them as non-toxic when in contact with the cells, enabling its use as a biomaterial.

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Rebelo, Ana Margarida Rodrigues. "Produção de espumas 3D porosas por auto-organização de nanofibras de policaprolactona." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/10876.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
A auto-organização de nanofibras em forma de favos pelo processo de electrofiação, tem mostrado enorme interesse a diferentes níveis, principalmente por superar algumas limitações encontradas nas usuais membranas não tecidas. Esta organização das fibras confere características únicas aos scaffolds, particularmente promissoras em Engenharia de Tecidos, nomeadamente em regeneração óssea ou da dentina. O empilhamento destas estruturas, proporcionado por um colector com depressões, conduz à formação estratificada de espumas 3D, que se assemelha à estrutura do osso trabecular. Neste trabalho, as estruturas foram produzidas a partir de soluções poliméricas de policaprolactona (PCL). O efeito que os parâmetros de electrofiação têm na formação dos favos foi avaliado, assim como a adição de hidroxiapatite (HAp) à solução polimérica. Utilizaram-se concentrações entre 1 e 7 % m/m de polímero e à de 7 % m/m, incorporou-se 5 e 10 % m/V de HAp. As soluções foram analisadas quanto à sua condutividade e viscosidade e as membranas, quanto à sua composição química e bioactividade. Foram realizados ensaios de compressão às espumas, tendo-se revelado o comportamento típico de um sólido celular 3D, com módulo de Young entre 6 e 9 kPa. As espumas apresentaram porosidade sensivelmente de 94 % e viabilidade celular superior a 80 %.

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Hirsch, W?neza Dias Borges. "An?lise da biocompatibilidade, citotoxicidade e osteocondu??o do policaprolactona : estudo em ratos." Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, 2014. http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/1248.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 458211.pdf: 2390147 bytes, checksum: 88c6a01bcd87265c68297af0c6ea8e78 (MD5) Previous issue date: 2014-03-27
Bioresorbable polymers have been used as scaffolds in tissue engineering, thus representing an important alternative for reconstruction of lesions and tissue losses. This study aimed to evaluate the in vivo performance of three-dimensional scaffolds made of polycaprolactone (PCL), by means of through a PCL implant on the subcutaneous tissues of rats back and calvaria, as well as the reaction of their kidneys, lungs and liver. The histological analysis of the bone repair process in calvaria showed the presence of newly formed bone growing towards the center of the defects. The formation of a thin fibrous capsule was observed in the tissues adjacent to the scaffold implanted on the back of all animals, with collagenous fibers involving the implant. As for events occurring in animals' kidneys, lungs and liver, there were no harmful tissue alterations in these organs nor the presence of inflammatory process, hyperplasia, metaplasia, dysplasia or hemorrhage. A quantitative analysis of the bone repair process was performed using histomorphometry and cone beam computed tomography (CBCT). Results showed that the newly formed bone grew towards the center of the defects. Statistical analysis revealed that the total area of new bone formation was greater in experimental defects at 21, 60 and 120 days, showing a statistically significant difference. In tomographic analysis found that new bone formation is more likely to occur in experimental defects, but with no statistically significant difference. Considering tomographic analysis as a new method for the assessment of new bone formation, the data obtained from this assessment could not be correlated with those obtained from histomorphometric analysis. Therefore, it can be concluded that PCL scaffolds produced on an additive manufacturing machine are biocompatible, non-cytotoxic and bioresorbable products that promote osteoconduction. PCL showed great potential for clinical use in the treatment of bone defects by increasing bone ?rea and seems to be an appropriate biomaterial to be used in other studies aiming to elucidate issues related to this topic. Additionally, CBCT does not seem to be a useful tool in the evaluation of new bone formation of rat calvaria, which means that histomorphometric analysis is still the most appropriate method.
Pol?meros biorreabsorv?veis v?m sendo utilizados como scaffolds na engenharia tecidual, destacando-se como alternativa para reconstru??o de les?es e perdas teciduais. Neste estudo, avaliou-se o desempenho in vivo de scaffolds tridimensionais de pol?mero policaprolactona (PCL), atrav?s do implante do PCL nos tecidos subcut?neos do dorso e na calv?ria, bem como da rea??o dos ?rg?os rins, pulm?es e f?gado de ratos. A an?lise histol?gica qualitativa do processo de reparo ?sseo nas calv?rias mostrou neoforma??o ?ssea e que o osso neoformado cresceu em dire??o ao centro de defeitos. Nos tecidos adjacentes ao scaffold implantado no dorso, percebeu-se que em todos os animais houve forma??o de c?psula fibrosa fina, com fibras col?genas organizadas envolvendo o implante. Com rela??o aos eventos ocorridos nos rins, f?gado e pulm?es dos animais, n?o houve altera??es teciduais danosas aos ?rg?os, tampouco a presen?a de processo inflamat?rio, hiperplasia, metaplasia, displasia ou hemorragia. A an?lise quantitativa do processo de reparo ?sseo foi realizada atrav?s de histomorfometria e tomografia computadorizada de feixe c?nico (TCFC). Ap?s an?lise estat?stica, a ?rea total de neoforma??o ?ssea em mm2 foi maior nos defeitos experimentais aos 21, 60 e 120 dias, com diferen?a estatisticamente significativa. Na an?lise tomogr?fica, percebeu-se uma tend?ncia de maior neoforma??o ?ssea nos defeitos experimentais, mas sem diferen?a estatisticamente significativa. Considerando-se a an?lise tomogr?fica como uma nova metodologia para avalia??o de neoforma??o ?ssea, os dados obtidos atrav?s dessa avalia??o n?o puderam ser correlacionados com aqueles obtidos na an?lise histomorfom?trica. Portanto, conclui-se que os scaffolds de PCL produzidos na plataforma experimental de manufatura aditiva s?o biocompat?veis, n?o citot?xicos, biorreabsorv?veis e promovem osteocondu??o. O PCL apresentou grande potencial de aplica??o cl?nica nos defeitos onde se espera aumentar a ?rea ?ssea e parece adequado como um biomaterial de escolha para outros estudos que elucidem as quest?es pertinentes. A TCFC n?o parece ser uma ferramenta ?til na avalia??o da neoforma??o ?ssea em calv?ria de ratos, de modo que a an?lise histomorfom?trica permanece como m?todo mais adequado.

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Valente, Tiago António Martins. "Electrospun poly(ε-caprolactone) nanofibers for bone regeneration and other biomedical applications." Master's thesis, Universidade da Beira Interior, 2011. http://hdl.handle.net/10400.6/1037.

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Abstract:

Bone tissue is a complex and hierarchical structure with many functions in the body. Although this tissue has the capability for self-generation, large bone defects due to various diseases or fractures may need clinical treatment. However, the current clinical treatments are based on bone grafts and other bone substitutes, which have several limitations. Tissue engineering is a multidisciplinary field that emerged from the need to extinguish these clinical limitations. This vast field of science uses various tools in seeking for effective tissue regeneration. In this context, this work aimed the production of functional materials that mimic the nanostructure of bone tissue and therefore the cellular microenvironment, promoting bone regeneration. In this way, an electrospinning apparatus was mounted and optimized for the production of polycaprolactone nanofibers. Additionally, several electrospinning parameters that influence the morphology of the electrospun nanofibers produced were studied. For application in bone regeneration, the combination of polycaprolactone nanofibers with β-tricalcium phosphate scaffolds, mechanically more resistant, was investigated. Moreover, a preliminary study about the capacity for this system to allow controlled release of biomolecules was conducted through the incorporation of a model protein into the nanofibers. In order to characterize the biological properties of the systems produced, in vitro cytotoxicity assays were performed. These assays revealed that the polycaprolactone nanofibers produced are biocompatible and that the coating of β-tricalcium phosphate scaffolds with these nanofibers improve this biological performance, when compared to ceramic scaffolds without coating. The potentiality of nanofibers herein produced was also evaluated for the modification of microfiltration membranes. These membranes showed a large increase in the plasmid DNA rejection.
O tecido ósseo é uma estrutura complexa com diversas funções no organismo. Apesar deste tecido possuir uma capacidade de auto-regeneração única, defeitos ósseos com uma grande extensão causados por doenças ou fracturas podem necessitar de tratamento em meio hospitalar. No entanto, estes tratamentos são algo limitados, pois baseiam-se em transplantes e em substitutos ósseos compostos por materiais inertes. A engenharia de tecidos é uma área multidisciplinar que emergiu da necessidade de extinguir estas adversidades. Este vasto campo científico utiliza diversas ferramentas na procura de uma regeneração de tecidos mais eficaz. Neste âmbito, este trabalho pretende produzir materiais funcionais que mimetizem a nanoestrutura do tecido ósseo e, portanto, o microambiente celular, favorecendo a regeneração óssea. Com base neste pressuposto, montou-se um sistema de electrospinning e procedeu-se à sua optimização para a produção de nanofibras de policaprolactona. Adicionalmente, diversos parâmetros que influenciam a morfologia das nanofibras produzidas por electrospinning foram estudados. Para aplicação na regeneração óssea, a combinação das nanofibras de policaprolactona com scaffolds de β-tricálcio fosfato, mais resistentes mecanicamente, foi investigada. Adicionalmente, foi realizado um estudo preliminar sobre a capacidade deste sistema permitir a libertação controlada de biomoléculas, através da incorporação de uma proteína modelo nas nanofibras. O perfil citotóxico dos sistemas produzidos foi caracterizado através de ensaios in vitro. Estes estudos revelaram que as nanofibras de policaprolactona produzidas são biocompativeis e que o revestimento dos scaffolds de β-tricálcio fosfato com estas nanofibras melhora as propriedades biológicas em relação aos scaffolds cerâmicos sem revestimento. A potencialidade das nanofibras produzidas foi ainda testada na modificação de membranas de microfiltração. Este estudo demonstrou um aumento na rejeição de DNA plasmídico após o revestimento da membrana com as nanofibras.

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Paggi, Rodrigo Acácio. "Fabricação de dispositivos de policaprolactona/fármacos por extrusão aplicáveis na regeneração de nervos periféricos." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2014. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/129672.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014
Made available in DSpace on 2015-02-05T21:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328652.pdf: 9181668 bytes, checksum: b7a8ea319a7d0fb2e14733e4c3bfde97 (MD5) Previous issue date: 2014
A regeneração de nervos do sistema nervoso periférico é uma característica intrínseca dos organismos vivos. Contudo, alguns eventos decorrentes geralmente de traumas ocasionam lesões de maior intensidade impedindo que o organismo por si só consiga restaurar sua estrutura original. Neste sentido surgem as técnicas cirúrgicas desenvolvidas para auxiliar estes eventos e uma das mais usuais consiste na tubulização. Por meio desta, um tubo de pequeno diâmetro é inserido no espaço vazio gerado entre os nervos rompidos e tem suas extremidades suturadas ao próprio nervo. O presente trabalho procurou inovar no sentido de avaliar com maior profundidade a fabricação de tubos em polímero bioreabsorvível policaprolactona (PCL) pela técnica de extrusão, com a incorporação de dois fármacos de comportamento térmico distinto, o antibiótico Sulfadiazina de Prata (SAg) e o antiinflamatório Ibuprofeno (IBP). Buscou-se uma melhor compreensão do processamento dos tubos por extrusão utilizando métodos estatísticos como ferramenta. As amostras foram construídas seguindo um projeto estatístico fatorial completo com 3 e 2 diferentes níveis, explorando a temperatura do polímero, velocidade da rosca e ainda o percentual de fármaco inserido à PCL. Este percentual foi de 15% em peso e as velocidades e temperaturas utilizadas foram respectivamente (17, 20 e 23 rpm) e (120, 130 e 140 ºC). Para o sistema PCL/SAg foram obtidos tubos com boa densificação e superfícies pouco rugosas. Através da avaliação conjunta dos fatores experimentais e suas respostas nas análises, definiu-se para o sistema PCL/SAg, 20rpm/125 ºC e 13 % de fármaco como melhor combinação de parâmetros de processo visando à aplicação pretendida. Para o sistema PCL/IBP foram obtidos tubos levemente mais espessos e com maior rugosidade. Como melhor combinação de parâmetros sugere-se: 17rpm/135 ºC e 13% de fármaco. A produção de tubos a partir de material bioreabsorvível com fármacos por extrusão se mostrou viável para a aplicação na regeneração de nervos periféricos devido à estabilidade geométrica e reprodutibilidade alcançada.

Abstract: The regeneration of peripheral nerves is an intrinsic characteristic of living organisms. However, some events usually resulting from trauma cause more intense lesions, impeding the body to restore its original structure by itself. In this sense, surgical techniques developed to support these events came out and one of the most common is the tubing. Through this technique, a tube of a small diameter is inserted in the empty space generated between the injured nerve and has its ends sutured to the nerve itself. Since there are many types of polymeric tubes for this purpose commercially available, this study sought to innovate in order to assess in greater depth the manufacture of tubes made by bioresorbable polymer polycaprolactone (PCL) through the melting extrusion technique, with the incorporation of two distinct thermal behavior drugs, the antibiotic Silver Sulfadiazine (SAg) and anti-inflammatory Ibuprofen (IBP). We sought a better understanding of the tube processing by extrusion using statistical methods. Samples were constructed following a statistical full factorial design with 3 and 2 different levels, exploiting the temperature of the polymer, the screw speed and also the percentage of drug added to the PCL. The percentage was 15 % by weight and temperatures and speeds used respectively were (17, 20, and 23 rpm) and (120, 130 and 140 ° C). For PCL/SAg system tubes with good densification and slightly rough surfaces were obtained. Through the joint evaluation of the experimental factors and responses, 20rpm/125 ºC and 13% of drug was defined as the best combination of process parameters aiming the intended application. For the PCL/IBP system, slightly thicker and higher roughness tubes were obtained. As a better combination it was suggest: 17rpm/135 ºC and 13 % of drug. Manufacturing of bioresordable/drugs tubes showed feasible due to dimensional estability and reproducibility achieved.

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QUEIROZ, Robson Aurélio Silveira de. "Compósito de policaprolactona e carbonato de cálcio (PCLC) : um novo biomaterial para enxerto ósseo." Universidade Federal de Pernambuco, 2006. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/1523.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5257_1.pdf: 9930279 bytes, checksum: 23011bff0745721e6391ddb8c270a9dc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Compósitos feitos a partir do polímero policaprolactona e de carbonato de cálcio, chamados de PCLC, foram preparados por um processo de carbonatação, que consiste em incidir um fluxo constante de gás carbônico (CO2) em uma solução de metanol e hidróxido de cálcio por 6 horas e depois adicionar ao polímero diluído em diclorometano, após a secagem e evaporação dos solventes o material resultante é prensado no formato de pastilhas. Essas pastilhas foram então expostas, a uma solução simuladora de fluido corporal (SBF) sob temperatura constante de 37 0C, por períodos de 3, 6, 12 e 24 horas e por 7, 14, 21 e 28 dias, o que levou à deposição de estruturas do tipo apatita, semelhantes aos ossos humanos sobre sua superfície. Antes e após ser exposto ao SBF, o compósito PCLC foi analisado por diferentes técnicas de caracterização de materiais, tais como difratometria de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raios-X (EDX). Através dessa análise foi possível detectar a formação de apatitas na superfície do PCLC já a partir de 3 horas de exposição ao SBF, sendo a deposição de material inorgânico crescente com o tempo, ocorrendo variação de fases minerais e o aparecimento de hidroxiapatita após 21 dias, o que sugere a indicação do compósito PCLC como um promissor material para o desenvolvimento de implantes biocompatíveis a serem utilizados no corpo humano

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Souza, Fernanda Carla Bombaldi de 1989. "Incorporação de alfa-bisabolol em membranas de policaprolactona e de quitosana complexada com goma guar." [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266114.

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Abstract:

Orientador: Ângela Maria Moraes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola
Made available in DSpace on 2018-08-25T01:12:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_FernandaCarlaBombaldide_M.pdf: 2498035 bytes, checksum: f26cf0a46c0249d60c3316fd94c93e91 (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: A quitosana, a goma guar e a policaprolactona são exemplos de polímeros muito usados na obtenção de curativos para a terapia de lesões de pele devido ao fato de serem biocompatíveis e biodegradáveis. A fim de aumentar a atividade biológica destes curativos, a incorporação de compostos bioativos que estimulam o processo de cura das lesões pode ser feita. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo a obtenção de curativos biologicamente ativos, por meio da incorporação do alfa-bisabolol, um composto antioxidante e anti-inflamatório de origem natural, a membranas constituídas de quitosana combinada com goma guar (Q-G) e de policaprolactona (PCL). Dois métodos de incorporação foram utilizados: adição direta do composto ativo à mistura polimérica (AD) e impregnação do composto nas membranas por imersão em solução etanólica (IE). As membranas produzidas foram caracterizadas quanto ao seu aspecto visual, cor e opacidade, morfologia, ângulo de contato com água, propriedades mecânicas e espessura em diferentes umidades, capacidade de absorção e perda de massa em etanol e em soluções aquosas, taxa de transmissão de vapor d¿água e espectro FTIR. A eficiência de incorporação do alfa-bisabolol às membranas e a atividade antioxidante deste composto foram determinadas, e sua cinética de liberação estudada. Os resultados mostraram que tanto os filmes de Q-G como de PCL apresentaram comportamento mais adequado para a aplicação no tratamento de lesões pouco exsudativas. As propriedades mecânicas dos filmes sofreram variação significativa apenas quando estes foram expostos a condições de umidade elevada. O alfa-bisabolol utilizado nos ensaios apresentou elevado grau de pureza, porém atividade antioxidante relativamente baixa. A inserção do composto na matriz ocasionou mudanças significativas em sua aparência e alterações em sua microestrutura. Para Q-G, baixas eficiências de incorporação foram obtidas, sendo o valor máximo atingido pelo método AD igual a 1,65%, o equivalente a 4,96 mg/g, enquanto que para o método IE atingiu-se cerca de 18%, com uma retenção de aproximadamente 1080 mg/g. Já no caso da PCL, alta eficiência de incorporação foi observada (100%). A liberação mostrou-se relativamente lenta em ambos os casos e a percentagem máxima de alfa-bisabolol liberado ficou em torno de 6% e 30%, o equivalente a 12 e 300 mg/g para filmes de PCL e de Q-G, respectivamente. O tempo prolongado de liberação permitiria a troca do curativo com intervalos de tempo maiores, tornando o tratamento menos incômodo para o paciente
Abstract: Chitosan, guar gum and polycaprolactone are polymers widely used to obtain wound dressings due to their biocompatibility and biodegradability. To increase the biological activity of these dressings, bioactive compounds which accelerate wound healing can be incorporated. In this context, this work aimed the development of biologically active dressings, through the incorporation of alpha-bisabolol, a natural antioxidant and anti-inflammatory compound, to membranes made of chitosan associated with guar gum (C-G) and of polycaprolactone (PCL). The incorporation of alpha-bisabolol was performed by two distinct methods: addition directly to the polymeric mixture (AD) and absorption of the active compound from an ethanolic solution (AS). The membranes were characterized regarding to visual appearance, color and opacity, morphology, water contact angle, water vapor transmission rate, swelling capacity in ethanol and in aqueous solutions as well as mass loss in the same media, strain at break, tensile strength and thickness in different humidities conditions and FTIR spectrum. Alpha-bisabolol incorporation efficiency and its antioxidant activity were determined and the release kinetics was studied. Results showed that both films are more suitable for the use in the treatment of lesions with low exudate levels. Mechanical properties suffered significant change only after exposure of the films to high humidity conditions. The alpha-bisabolol used in this study exhibits high purity, but relatively low antioxidant activity. The addition of the compound to the matrix led to significant changes in the appearance and to modifications in the microstructure of the films. The C-G membranes presented low incorporation efficiencies, with the maximum value of 1.65%, equivalent to 4.96 mg/g, for the AD method, and 18%, approximately 1080 mg/g, for the AS method. In the case of PCL, high incorporation efficiency (100%) was observed. The release of alpha-bisabolol from the matrices was relatively slow and the maximum percentage of compound released reached about 6% and 30%, equivalent to 12 and 300 mg/g for PCL and C-G films, respectively. A prolonged release would allow less frequent dressing changes, turning the treatment more comfortable for the patient
Mestrado
Engenharia Química
Mestra em Engenharia Química

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Martins, Luís Miguel Dias. "Produção e caracterização de uma matriz dérmica à base de nanofibras de gelatina e policaprolactona." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2012. http://hdl.handle.net/10362/8565.

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Martínez, Díaz Santos. "Reparació de lesions condrals mitjançant suports macroporosos biodegradables tridimensionals de policaprolactona. estudi experimental en un model animal." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/285170.

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Abstract:

Com és ben conegut, el cartílag hialí articular té una capacitat de reparació molt limitada. Les lesions condrals són causa de dolor, rigidesa, disminució de moviment i finalment destrucció de l’articulació. Els tractaments clàssics de reparació es basen en el transplantament osteocondral o en l’estimulació del sagnat subcondral per a produir una reparació secundària al reclutament de cèl·lules mare pluripotencials. Des de fa uns 20 anys, es van publicar els primers resultats clínics de la reparació de lesions condrals mitjançant el transplantament de condròcits autòlegs (ACI). Aquesta tècnica té l’inconvenient de que són necessàries 2 cirurgies; una primera per a l’obtenció de condròcits que es repliquen per a implantar-los en una segona cirurgia mitjançant una artrotomia. Estudis recents han qüestionat aquesta tècnica, ja que s’han obtingut resultats similars al comparar-la als 5 anys amb tècniques habituals d’estimulació del sagnat subcondral com les microfractures. També s`ha qüestionat el teixit de reparació, que es considera allunyat histològicament del cartílag hialí, amb característiques similars a un fibrocartílag. Sembla que la sembra en monocapa dels condròcits amb la tècnica ACI, condiciona la disposició tridimensional habitual d’aquestes cèl·lules i això contribueix a una producció inadequada de matriu extracel·lular, i secundàriament a una pèrdua del fenotip cel·lular. Recentment amb tècniques d’enginyeria tissular s’estan dissenyant matrius de suport tridimensional biodegradables (scaffolds en anglès) que permeten la sembra de condròcits per a la seva implantació, afavorint la producció de matriu extracel·lular i mantenint la ultraestructura de del cartílag hialí sa. Els 2 estudis que conformen aquesta tesi per compendi de publicacions es basen en la utilització de matrius de suport tridimensionals biodegradables de policaprolactona. En ambdós articles estudiem la capacitat de reparació de lesions condrals a la tròclea femoral del conill com a model animal d’aquestes matrius de suport, comparant-les amb tècniques clàssiques de reparació. En el primer article comparem 5 modalitats de reparació condral. En especial la tècnica ACI amb la implantació de matrius de suport de policaprolactona sembrades amb condròcits i matrius de suport de policaprolactona sense condròcits però realitzant perforacions subcondrals. Es van obtenir millors resultats histològics i biomecànics amb les matrius de suport de policaprolactona sembrades amb condròcits que amb les altres tècniques emprades, amb unes característiques del teixit de reparació similars al cartílag hialí sa. En el segon article es va estudiar la capacitat de reparació d’aquestes lesions condrals amb matrius de suport de policaprolactona i de policaprolactona amb àcid hialurònic sense condròcits sembrats. Es van realitzar perforacions subcondrals per afavorir el sagnat medul·lar i per tant l’aport de cèl·lules mare pluripotencials, amb la finalitat d’estalviar el procés d’obtenció i cultiu de condròcits que és un fet limitant en aquests tipus de cirurgies a la pràctica clínica habitual. Es va demostrar que afegir àcid hialurònic a les matrius de policaprolactona els hi confereix una major hidrofília. Finalment els resultats van demostrar que les matrius de suport de policaprolactona amb àcid hialurònic proporcionen una millor capacitat per a la reparació de les lesions condrals creades a la tròclea femoral del conill i que aquestes matrius es degraden més ràpidament que les matrius de policaprolactona. El teixit de reparació aconseguit va presentar característiques histològiques compatibles amb un cartílag hialí sa.
As is well known, the hyaline articular cartilage has a limited capacity for repair. Chondral injuries may cause pain, stiffness, decreased movement and, ultimately, destruction of the joint. The classic repair treatments are based on osteochondral transplantation or the stimulation of subchondral bone to bring about a repair secondary to the recruitment of pluripotent stem cells. In the last two decades, the first clinical results relative to the repair of chondral injuries by means of autologous chondrocyte transplantation (ACI) were published. This technique has the disadvantage that two surgeries are needed; the first to obtain chondrocytes that replicate so as to be implanted in a second surgery via an arthrotomy. Recent studies have questioned this technique because similar results were obtained, at 5 years, upon comparing it to the usual subchondral bleeding stimulation techniques such as microfractures. The repair tissue has also been brought to question as it is considered histologically distinct from hyaline cartilage, with characteristics similar to fibrocartilage. It seems that the seeding of chondrocytes in a monolayer with the ACI technique determines the three-dimensional arrangement of these cells and this contributes to an inadequate production of extracellular matrix and, secondarily, to a loss of the cellular phenotype. As of recently, three-dimensional biodegradable support matrices (scaffolds) are being designed with tissue engineering techniques that permit the seeding of chondrocytes for implantation, favoring the production of extracellular matrix and maintaining the ultrastructure of healthy hyaline cartilage. The two studies that comprise this thesis being a compendium of published works are based on the use of three-dimensional biodegradable polycaprolactone (PCL) matrices. The ability to repair chondral injuries on the femoral trochlea of of these matrices in an experimental animal model are studied in both papers, comparing them with classical techniques of repair. The first article, compared five modalities of Chondral repair: PCL matrices (isolated, seeded with chondrocytes or combined with microfractures) are compared to the introduction of chondrocytes (ACI technique) and a control group for the repair of these chondral injuries. The best histological and biomechanical results were obtained with the PCL matrices seeded with chondrocytes, which had repair tissue characteristics similar to healthy hyaline cartilage, in comparison to other techniques. In the second article, the ability to repair these chondral injuries with conventional PCL matrices or PCL matrices along with hyaluronic acid without seeded chondrocytes was studied. In this investigation, subchondral microfracturing was carried out to promote bleeding and therefore the drawing in of pluripotent stems cells. This was done in order to save the process of obtaining and culturing chondrocytes, considered one of the limiting factors of this technique in clinical practice. The results shown that adding hyaluronic acid to the PCL matrix makes it more hydrophilic and increases the ability to repair chondral injuries created in the femoral trochlea of rabbits. Moreover, the PCL matrices with the addition of Hyaluronic acid have proven to degrade more rapidly than the regular PCL matrices. Finally, the repair tissue acquired presented histological features compatible with healthy hyaline cartilage.

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Pinto, Stella Aparecida de Andrade 1979. "Malha compósita de policaprolactona (PCL) com biocerâmica beta-fosfato tricálcico ('beta1-TCP) obtida por processo de rotofiação." [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265838.

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Abstract:

Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-26T18:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_StellaAparecidadeAndrade_M.pdf: 4585027 bytes, checksum: 9494a15673ef4d78415628bf5329a159 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: A engenharia de tecidos é um conceito no tratamento de doenças e ferimentos. Tal área engloba o uso de tecnologias da biologia molecular e celular, combinando as vantagens da ciência dos materiais e processamento com a finalidade de produzir a regeneração de tecidos em situações onde a evolução tenha determinado que as células não tenham a capacidade regenerativa ao longo do tempo. A essência da engenharia de tecidos é que todas as células sejam viáveis e a capacidade de iniciação, sustentação e processo de regeneração estão diretamente ligados através de fatores de crescimento ou genes de modo que elas produzam um novo tecido de variedade requerida. Isto pode ser alcançado com a ajuda de um scaffold (matriz de forma geométrica guiada) ou uma arquitetura de um novo tecido, permitindo personalizar um lugar básico sobre um ferimento em um paciente isolado ou em escala industrial maior, nos quais o tecido resultante pode ser reimplantado sobre o paciente. Este trabalho de pesquisa científica teve como objetivo desenvolver malhas poliméricas de PCL com 'beta'-TCP obtidas através do processo de rotofiação. Para tal foram desenvolvidas 3 amostras para estudo: AMOSTRA 1 - malha rotofiada de PCL (controle), AMOSTRA 2 - malha rotofiada de PCL com 'beta'-TCP 5% e AMOSTRA 3 - malha rotofiada de PCL com 'beta'-TCP 10%, sendo que as referidas amostras foram também imersas em solução de Kokubo (fluído corpóreo simulado). As características físico-químicas e estruturais da cerâmica 'beta'-TCP foram avaliadas através de ensaios de difração de RX (DRX), granulometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV), enquanto as malhas compósitas obtidas neste estudo foram caracterizadas por microscopia óptica (MO) e MEV. Como resultados tivemos a obtenção de malhas poliméricas com biocerâmica 'beta'-TCP que caracterizam-se como materiais promissores para enxertia visando ao reparo ósseo, visto que demonstraram sua bioatividade pela precipitação de apatita em sua superfície após imersão em fluído corpóreo simulado, servindo de base científica para estudos futuros que viabilizem a reconstrução de defeitos ósseos em seres humanos
Abstract: Tissue engineering is a concept in injuries and diseases treatment. It uses biomolecular and celular technologies, combining the materials sciences advantages aiming tissue regeneration in situations that the human evolution had determinated that the cells can't regenerate over time. The essence of tissue engineering is that all cells are viable and it's ability of initiation, sustenance and regeneration process are directly linked through growth factors or genes to produce new tissue of the required variety. This can be achieved with an scaffold or matrix geometrically guided or an architecture of a new personalized tissue in a pacient or a bioreactor in industrial scale, that the new tissue can be reimplanted in the patient. The aim of this study was the development of polymer based scaffolds of PCL with 'beta'-TCP obtained by jet-spinning. Three samples were developed: SAMPLE 1 - scaffold of PCL (control), SAMPLE 2 - scaffold of PCL with 'beta'-TCP 5% and SAMPLE 3 - scaffold of PCL with 'beta'-TCP 10%, wherein the all of them were immersed in Kokubo's solution (simulated body fluid). The physico-chemical and structural characteristics of the ceramic 'beta'-TCP were evaluated by testing x-ray diffraction (DRX), granulometry and scanning electron microscopy (MEV) and the scaffolds of this study were characterized by optical microscopy (MO) and MEV. The results includes polymer based scaffolds with bioceramic 'beta'-TCP that can be considered promising biomaterials to be used as grafting materials focusing in bone healing and have demonstrated their bioactivity by the apatite precipitation in their surface after immersion in simulated body fluid, acting as scientific basis for future studies in reconstruction of osseous defects in humans
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestra em Engenharia Mecânica

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Giacomelli, Vanessa Schmidt. "Morfologia, propriedades termicas e mecanicas de filmes de proteina isolada de soja / dodecilsulfato de sodio / policaprolactona-triol." Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/101718.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química.
Made available in DSpace on 2013-07-15T23:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220698.pdf: 5002785 bytes, checksum: 3f6cd364bb1d138b16fa817ee2184d5f (MD5)
Neste trabalho, filmes de proteína isolada de soja (SPI)-dodecilsulfato de sódio (SDS)-policaprolactona-triol (PCL-T) foram preparados por evaporação em solvente comum a partir de soluções contendo diferentes concentrações de SDS e PCL-T. As propriedades físico-químicas dos filmes resultantes foram estudadas por métodos térmicos de análise (temperatura de transição vítrea - Tg - e degradação térmica) e ensaios mecânicos (Módulo de Young, Alongamento (L) e Tensão (T) na ruptura), também foi avaliada a quantidade de umidade e a morfologia. Os resultados foram interpretados com base nas interações intermoleculares (eletrostáticas, dipolo-dipolo e hidrofóbicas) entre os componentes do filme, considerando-se também as mudanças na estrutura da SPI conforme sugeriram as medidas de fluorescência. De acordo com os resultados obtidos, a degradação térmica dos filmes de SPI ocorre em uma única etapa que tem início em 292 ºC e atinge a máxima velocidade de degradação em 331 ºC. Quando SDS ou SDS/PCL-T são adicionados ao sistema, a estabilidade térmica do mesmo decresce, sendo que a temperatura inicial de degradação é 29 ºC menor para os filmes de SPI/SDS - 67/37, e 42 ºC menor para os filmes de SPI/SDS/PCL-T - 39/22/39 em comparação ao valor tipicamente observado para filmes de SPI. A variação da energia de ativação (E) em função da fração de perda de massa (a), assim como dos valores médios de E comportam-se de maneira similar. A energia de ativação decresce de 160 kJ mol-1 (filmes de SPI) para 128 kJ mol-1 (filmes de SPI/SDS; 67/37) (32 kJ mol-1 inferior) e para 123 kJ mol-1 (filmes de SPI/SDS/PCL-T ; 39/22/39) (37 kJ mol-1 inferior). Os espectros FTIR dos produtos gasosos liberados durante a degradação térmica de filmes submetidos à temperatura correspondente de máxima velocidade de degradação (TMAX) revelaram bandas de absorção características de CO2(g), CO(g), NH3(g), C=O, C-H, C=C e CH2, sugerindo que o mecanismo da reação de degradação compreende primeiramente a quebra de ligações mais fracas como C-N, C(O)-NH, C(O)-NH2 e -NH2, as quais estão presentes em diversas funções químicas encontradas na SPI. O efeito da presença de SDS e SDS/PCL-T sobre as propriedades mecânicas e morfológicas dos filmes mostrou-se estritamente dependente da umidade presente nos mesmos. As modificações mais importantes foram observadas para filmes de SPI/SDS/PCL-T acondicionados em umidade relativa de 75% cuja concentração de PCL-T é superior ou igual a 18%. Nestes casos, um decréscimo significante no módulo de Young de 1424 MPa (filmes de SPI) para aproximadamente 50 MPa foi observado, em paralelo à diminuição na Tg (de 150°C para to 135°C) e ao aumento de L (de 2% para 90%). O efeito plastificante da PCL-T pôde também ser evidenciado quando as amostras foram expostas à umidade relativa de 54% ou inferior. Neste caso, porém, as modificações foram menos acentuadas (Tg ~ 150°C, módulo de Young ~ 650 MPa, L ~ 5 %). As micrografias referentes à seção transversal dos filmes revelaram a formação de uma matriz porosa.

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Araújo, Fabiana Rocha. "Hidroxiapatita, policaprolactona e alendronato na regeneração de defeitos ósseos experimentais no olecrano de coelhos com osteoporose induzida." Universidade Federal de Viçosa, 2018. http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20349.

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Abstract:

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-06-28T13:47:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1071147 bytes, checksum: 59601a8061f947f5676850b41c2f93bb (MD5)
Made available in DSpace on 2018-06-28T13:47:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1071147 bytes, checksum: 59601a8061f947f5676850b41c2f93bb (MD5) Previous issue date: 2018-02-23
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
A osteoporose é uma doença metabólica, caracterizada pelo desequilíbrio entre a formação e reabsorção óssea. A capacidade de regeneração fica comprometida, sendo muitas vezes necessária a utilização de enxertos, que, devido à fatores como baixa disponibilidade, morbidade associada ao local doador e a possibilidade de transmissão de doenças, tem dado lugar à biomaterial osteocondutor e reabsorvível. A utilização de medicamento associado aos compósitos pode trazer benefícios à reparação óssea. Um desses medicamentos é o alendronato, um dos mais potentes fármacos do grupo dos bifosfonatos, que tem sido largamente utilizado na prevenção da reabsorção óssea sistêmica na osteoporose. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial reparador do compósito hidroxiapatita (HAP), policaprolactona (PCL) e alendronato (ALN) em defeitos ósseos experimentais no olecrano de coelhas com osteoporose induzida. Foram utilizadas 18 coelhas, que passaram por ovariectomia e posterior aplicação de metilprednisolona 1mg/kg em dias alternados durante duas semanas para indução da osteoporose. Estabelecida a osteoporose, foi realizado defeito de 5 mm de diâmetro no olecrano, sendo todos defeitos preenchido por três diferentes tratamentos: HAP+PCL; HAP+PCL+ALN; e controle (sem preenchimento). Logo após o procedimento cirúrgico, foi realizada avaliação clínica dos animais, onde foram avaliados a presença ou ausência de dor, edema, deiscência e inflamação. Foram realizadas radiografias seriadas para acompanhamento da densidade radiográfica. Aos 45 dias após a cirurgia, foi realizada coleta do olecrano para processamento e posterior análise tomográfica e histopatológica. Características histológicas e avaliação clínica foram analisadas descritivamente. As variáveis quantitativas foram submetidas à análise de variância, seguido de teste de Tukey em caso de significância. A ovariectomia e a aplicação de glicocorticoide foram capazes de desencadear perda óssea significativa nos animais. Na avaliação clínica, a presença de edema se restringiu aos primeiros dias pós-operatório, com evolução clínica satisfatória sugerindo biocompatibilidade do compósito. A densidade radiográfica dos animais que receberam algum tipo de tratamento foi significativamente maior que o grupo controle, diminuindo ao longo do tempo. A microtomografia computadorizada mostrou um crescimento de tecido ósseo em quase todo o defeito nos grupos HAP+PCL e controle, enquanto no grupo HAP+PCL+ALN haviam raras trabéculas ósseas restritas à borda do defeito ósseo. A histologia revelou formação de tecido ósseo imaturo entremeado à medula óssea e tecido conjuntivo nos grupos HAP+PCL e controle. No grupo HAP+PCL+ALN ocorreu inibição severa da regeneração óssea, havendo apenas a formação de uma matriz extracelular disposta de maneira desorganizada, que não se diferenciou em nenhum outro tecido. Concluiu-se que o compósito HAP+PCL é eficaz para o preenchimento de defeito ósseo crítico, entretanto, a aplicação local do alendronato interferiu negativamente na regeneração óssea.
Osteoporosis is a metabolic disease, characterized by imbalance between bone formation and resorption. The regeneration ability is impaired, being often necessary to use grafts wich due to factors like low availability, morbidity associated to the donor site and the possibility of disease transmission, have given rise to osteoconductive and resorbable biomaterials. The use of medication associated to composites may be beneficial to bone repair. One such drug is alendronate (ALN), one of the most potent drugs in the bisphosphonate group, that has been widely used to prevent systemic bone resorption in osteoporosis. The present study aimed to evaluate the repair potential of hydroxyapatite (HAP), polycaprolactone (PCL) and alendronate composites in experimental bone defects in the olecranon of rabbits with induced osteoporosis. Animals were submitted to ovariectomy and subsequent application of 1mg / kg methylprednisolone every other day for two weeks to induce osteoporosis. Once the osteoporosis was established, a 5 mm defect was made in olecranon, and defects were filled by three different treatments: HAP + PCL; HAP + PCL + ALN; and SHAM (unfilled). Right after surgical procedure, clinical evaluation of the animals was performed, in which pain, edema, dehiscence and inflammation were observed. Serial radiographs were performed to monitor radiographic density. At 45 days after surgery, olecranon was collected for processing and subsequent histopathological and microcomputed tomography analysis. Histological characteristics and clinical evaluation were analyzed descriptively. Quantitative variables were submitted to variance analysis, followed by Tukey test in case of significance. Ovariectomy and glucocorticoid application were able to trigger significant bone loss in the animals. In clinical evaluation, presence of edema was restricted to the first postoperative days, with a satisfactory clinical evolution suggesting composite biocompatibility. Radiographic density of animals that received some type of treatment was significantly higher than control group, decreasing over the time. The microcomputed tomography showed bone tissue growth in almost all defects from HAP + PCL and control groups, whereas in HAP + PCL + ALN group there were rare bone trabeculae restricted to the defect edge. Histology revealed formation of immature bone tissue interspersed with bone marrow and connective tissue in HAP + PCL and control groups. In the HAP + PCL + ALN group, severe inhibition of bone regeneration occurred, with only formation of a disorganized extracellular matrix, which did not differentiate in any other tissue. Taken together, the results showed that the HAP + PCL composite is effective for critical bone defect filling, however, the local application of alendronate interfered negatively in bone regeneration.

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Aires, Ana Margarida Machado. "Biodispositivos electrónicos implantáveis e biodegradáveis: nano/microfibras de poli (ε-caprolactona) (PCL)." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2012. http://hdl.handle.net/10362/9095.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica
O objectivo do presente trabalho consiste na produção e caracterização de nano/micro fibras de poli (ε-caprolactona) (PCL) por electrofiação com o objectivo de determinar o seu potencial de aplicação em biodispositivos electrónicos que geram energia quando em contacto com fluidos biológicos, como o sangue ou o suor. Assim, as fibras a produzir devem apresentar características de biocompatibilidade e biodegradabilidade para que após o desempenho das suas funções o biodispositivo seja totalmente absorvido pelo corpo humano sem nele causar reacções adversas. A primeira parte da investigação incidiu sobre a produção de matrizes de nanofibras de policaprolactona, através da técnica de electrofiação que permite a obtenção de membranas cuja estrutura apresenta porosidade, flexibilidade e elevada área superficial. Posteriormente, o estudo focou-se na degradabilidade destas membranas em contacto com biofluidos simulados, de forma a avaliar a sua perda de massa ao longo do tempo. Foram também realizados estudos de voltametria cíclica para determinar a reactividade electroquímica das membranas produzidas em diferentes meios simulados, através dos quais se observou que as membranas de PCL apresentam um desempenho que depende do tempo de imersão em fluidos biológicos simulados, da espessura da membrana assim como dos materiais empregues na formação dos eléctrodos. Por último desenvolveu-se um protótipo deste biodispositivo e apresenta-se o seu desempenho quando imerso em soro fisiológico, sendo avaliada sua aplicabilidade em dispositivos médicos electrónicos de baixo consumo energético.

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Solano, Manoella Reis Cardenuto. "Fabricação de dispositivos porosos de policaprolactona e ibuprofeno por sinterização seletiva a laser para aplicações em regeneração óssea." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/107078.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013.
Made available in DSpace on 2013-12-05T23:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319254.pdf: 2384174 bytes, checksum: 6dbce83b1e431252521911b06da71c97 (MD5) Previous issue date: 2013
A fabricação rápida por sinterização seletiva a laser vem sendo cada vez mais utilizada para a fabricação de componentes biomédicos principalmente quando os mesmo exigem componentes porosos. O intuito deste trabalho foi desenvolver dispositivos poliméricos porosos, contendo ibuprofeno para possíveis aplicações na regeneração de tecido ósseo, fabricados por sinterização seletiva a laser (selective laser sintering, SLS). A seleção dos materiais baseou-se nos conceitos de desenvolvimento do produto e em critérios como sua utilização e propriedades para processamento por SLS. Diante do exposto foram sinterizados a laser os corpos de prova de policaprolactona (PCL) e de policaprolactona com ibuprofeno, antiinflamatório não esteróide de larga aplicação em processos inflamatórios ósseos e cartilaginosos. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura demonstraram que o grau de sinterização foi afetado quando foram variados os valores de densidade de energia do laser, assim como a presença do ibuprofeno que causou um leve aumento do grau de sinterização. O ensaio de flexão demonstrou que com o aumento do grau de sinterização houve o aumento da rigidez das amostras. A presença do fármaco também contribui para elevar os valores de módulo de flexão. Os valores de Tg obtidos no ensaio de tangente de perda não indicaram uma interação significativa entre o fármaco e a PCL. O desenvolvimento de dispositivos de PCL com liberação de ibuprofeno fabricados por SLS mostrou ser possível, permitindo identificar a influência da presença do fármaco na formação da microestrutura e grau de sinterização da matriz PCL. O perfil de liberação do ibuprofeno da matriz PCL preparada por sinterização seletiva a laser sugere que este dispositivo poroso pode ser utilizável em aplicações de regeneração óssea quando se necessita de um controle do fenômeno inflamatório inicial, após implantação, uma vez que a liberação do fármaco é relativamente rápida.

Abstract : The rapid manufacturing by selective laser sintering has been increasingly used for the fabrication of biomedical components especially when even require porous components. The purpose of this study was to develop porous polymeric devices containing ibuprofen for possible applications in the regeneration of bone tissue produced by selective laser sintering (SLS). The selection of materials was based on the concepts of product development and its use as criteria for processing and properties of SLS. Therefore, were laser sintered samples of polycaprolactone (PCL) and polycaprolactone with ibuprofen, a no steroidal anti-inflammatory wide application in inflammatory bone and cartilage. The micrographs obtained by a scanning electron microscope showed that the degree of sintering was affected when the values of energy density of the laser, and that the presence of ibuprofen caused a slight increase in the degree of sintering. The bending test showed that with increasing degree of sintering was increased stiffness of samples. The presence of the drug also helps to elevate the values of flexural modulus. Values of glass transition temperature obtained during testing of loss tangent not indicate a significant interaction between drug and matrix. The development of PCL devices with release of ibuprofen manufactured by SLS proved possible, to identify the influence of the presence of the drug on the formation of the microstructure and degree of sintering of the matrix PCL. The release profile of ibuprofen porous suggests that this device may be usable in applications where bone regeneration is needed to control the inflammatory process early after implantation, since the drug is released relatively fast.

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Pereira, Ildeu Helenio Lazarini. "Preparação e avaliação in vitro de nanofibras gelatina/policaprolactona com estrutura casca-núcleo obtidas por eletrofiação co-axial." Universidade Federal de Minas Gerais, 2013. http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9EAG87.

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Abstract:

In this study, nanofibers containing polycaprolactone (PCL) and gelatin were produced by electrospinning. The combination of these two polymers in a core-shell structure was achieved by using a coaxial electrospinning technique. Nanofibers with this type of structure are good candidates for Tissue Engineering, since they are able to mimetize the structure of the extracellular matrix by combining the bioactivity of gelatin (natural polymer) with the biodegradability and high mechanical properties of polycaprolactone (synthetic polymer). Gelatin was submitted to a crosslinked reaction with glutaraldehyde in order to reduce its solubility in aqueous solutions Techniques such as FTIR, Transmission and Scanning Microscopies showed the morphology of the nanofiber obtained after changes in solution and electrospinning parameters were performed. In this work, it was also demonstrated the possibility of biomimetically coating the surface of the nanofibers with calcium phosphates after the immersion of the nanofibers in a SBF10 solution. The presence of gelatin as the shell material proved to be useful in favoring the deposition of the calcium phosphate surface layer. X ray diffraction results showed the presence of hydroxyapatite, one of the components of bone, in the composition of the obtained coating. In vitro studies confirmed the biocompatibility of the nanofibers. The mineralized nanofibers were able to favor both stem cell proliferation and differentiation of them in osteoblasts.
Neste estudo, nanofibras de policaprolactona (PCL) e de gelatina foram produzidas pela técnica de eletrofiação, e a associação destes dois polímeros formando uma estrutura casca-núcleo foi conseguida pela técnica de eletrofiação co-axial. Nanofibras com esta estrutura são ótimas candidatas para uso na Engenharia de Tecidos, pois são capazes de mimetizar a estrutura da matriz extra-celular, e, neste caso, combinando a bioatividade da gelatina (polímero natural) com a biodegradabilidade e melhores propriedades mecânicas da policaprolactona (polímero sintético). A hidrofilia da gelatina a torna solúvel em meio aquoso, por isso, para utilizá-la como biomaterial, uma reticulação das cadeias foi feita com glutaraldeído. Técnicas, como Infravermelho porTtransformada de Fourier (FTIR) e microscopias de Transmissão e Varredura revelaram a morfologia das fibras obtidas após mudanças nos parâmetros da solução e processamento durante a eletrofiação. Neste trabalho também foi mostrado a mineralização da superfície das nanofibras co-axiais após imersão em SBF10 (uma solução de óxidos para formar hidroxiapatita,) indicando que a presença da gelatina favorece a homogênea cobertura das nanofibras por fosfatos de cálcio. Resultados da Difração de Raios X revelaram que nesta composição mineral há Hidroxiapatita, principal constituinte da fase mineral dos ossos. Estudos in vitro revelaram a biocompatibilidade destas nanofibras com grande proliferação de células-tronco, assim como indícios de diferenciação destas em osteoblastos, tornando este biomaterial uma potencial candidato para uso na Engenharia de tecido ósseo.

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Wessler, Katiusca. "Sistemas de P(3HB) e P(3HB-co-3HV) com policaprolactona-triol: comportamento de fase, reologia, propriedades mecânicas e processabilidade." Universidade do Estado de Santa Catarina, 2007. http://tede.udesc.br/handle/handle/1708.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 89508 bytes, checksum: 6cbceb5e70da4a660d5066d97a20334f (MD5) Previous issue date: 2007-02-27
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In the past two decades, polyhydroxyalkanoates (PHAs) have been the focus of extensive research considering their potential application as biocompatible and biodegradable thermoplastics, due to their hydrolyzability in the human body as well as in natural circumstances. Aiming the development of new ductile and biodegradable materials, systems of poly(3-hydroxybutyrate), P(3HB) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), P(3HV-co-3HV) with poly(e-caprolactone) triol (PCL-T, 900 and 300 g.mol-1) with addition of 0 to 30 % of PCL-T (w/w), were obtained by casting or injection molding. The thermal behavior, the morphology and the crystallinity of these mixtures were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TG), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transformed infrared (FTIR). The rheology and the melt processing of P(3HB)/PCL-T systems were also studied. The crystallinity degree of casted P(3HB) decreased from 68 to 49% with addition of 5% of PCL-T 900, and from 68% to 54% with 5% of PCL-T 300 content. The TG analysis showed that the PCL-T did not change the thermal stability of P(3HB). It was also observed by DSC that the Tm of PCL-T did not change in all compositions, while the Tm of P(3HB) decreased when PCL-T content was increased. It was also noticed that the Tg of P(3HB) increased from 2.75 to -2ºC with the increase of PCL-T 900 content. The Tg of P(3HB) change from 2.75 to -10ºC with the PCL-T 300 content. Indeed, FTIR analyses did not show evidences of hydrogen bonds between the polymers, while SEM analysis revealed porous films. A similar behavior was observed for P(3HB-co-3HV)/PCL-T 900 systems, while no change in the cristallinity degree was observed for P(3HB-co-3HV)/PCL-T 300 systems. For blends with P(3HB-co-3HV), DSC analyses revealed that the Tg of P(3HB-co-3HV) decreased from 2ºC to ca. -10ºC with the addition of 15wt% of PCL-T 900 or PCL-T 300. It is also noticed that the Tm of P(3HB-co- 3HV) and PCL-T decreases gradually as the PCL-T content is increased. Rheological analyses showed a pseudoplastic behavior for all the samples and a very significant decrease in the viscosity when the PCL-T content was increased. The P(3HB-co-3HV)/PCL-T 300 systems with 20 and 30% of PCL-T 300 contents showed a behavior look likes a Newtonian. Tensile tests of injected specimens showed an increase of 67% in the elongation at break with 5% of PCL-T, while the Young modulus decreased 7.5%. A higher PCL-T content (10%), however, decreases the modulus more significantly (50% in relation to P(3HB)). The crystallinity degree of P(3HB), obtained from XRD analyses, decreases with the addition of PCL-T (from 59 to 50% with 10% of PCL-T) and is in agreement with tensile tests and SEM results, that presented a higher ductility for the mixtures with PCL-T. TG analyses showed that the onset temperature does not vary significantly with the PCL-T content. FTIR spectra present interesting changes with PCL-T addition that are possibly related to interactions between the polymers. The better processing behavior of the PHAs with the addition of PCL-T suggests that the latter acts both as a plasticizer and a flow auxiliary, providing new, more flexible biodegradable materials.
Nas últimas duas décadas, os polihidroxialcanoatos (PHAs) foram o foco de pesquisas extensivas considerando suas potenciais aplicações como termoplásticos biocompatíveis e biodegradáveis, devido a sua hidrolisidade no corpo humano bem como em circunstâncias naturais. Objetivando o desenvolvimento de novos materiais dúcteis e biodegradáveis, sistemas de poli(3-hidroxibutirato), P(3HB) e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), P(3HB-co-3HV) com poli(å-caprolactona) triol, PCL-T (300 e 900g.mol-1) com adição de 0 a 30% de PCL-T (m/m), foram obtidos por casting ou moldagem por injeção. O comportamento térmico, a morfologia e a cristalinidade destas misturas foram estudados, para isso foram utilizadas as seguintes técnicas: calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios-X (XRD) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A reologia e o processamento dos sistemas de P(3HB) /PCL-T também foram estudados. O grau de cristalinidade do P(3HB) caiu de 68 para 49% com adição de 5% de PCL-T 900, e de 68 para 54% com adição de PCL-T 300. A análise de TG mostrou que a PCL-T não interfere na estabilidade térmica do P(3HB). Foi também observado por DSC que a Tm da PCL-T não mudou em todas as composições, enquanto que a Tm do P(3HB) decresceu quando o teor de PCL-T aumentou. Notou-se também que a Tg do P(3HB) diminuiu de 2,75 para -2ºC com o aumento da PCL-T 900. A Tg do P(3HB) mudou de 2,75 para -10ºC com o aumento do teor de PCL-T 300. De fato, as análises de FTIR não mostraram evidencias de ligações de hidrogênio entre os polímeros, enquanto as análises de SEM revelaram filmes porosos. Um comportamento similar foi observado para o sistema de P(3HB-co-3HV)/PCL-T 900, enquanto nenhuma mudança no grau de cristalinidade do sistema de P(3HB-co-3HV)/PCL-T 300 foi observada. Para blendas com P(3HB-co-3HV), as análises de DSC revelaram que a Tg do P(3HB-co-3HV) diminuiu de 2ºC para ca. -10ºC com adição de 15% de PCL-T 900 PCL-T 300. Notou-se também que a Tm do P(3HB-co-3HV) e da PCL-T diminuíram ou gradualmente com o aumento do teor de PCL-T. A análise reologica mostrou um comportamento pseudoplastico para todas as amostras e um decréscimo muito significativo na viscosidade quando a PCL-T e adicionada. Os sistemas de P(3HB-co-3HV)/PCL-T 300 nas composições 80/20 e 85/15 mostraram um comportamento muito próximo do Newtoniano. Os testes de resistência à tração das espécies injetadas mostraram um aumento de 67% no alongamento com 5% de PCL-T, enquanto que o modulo de elasticidade diminuiu cerca de 7,5%. Uma alta quantidade de PCL-T (10%), entretanto, diminuiu o modulo mais significativamente (50% em relação ao P(3HB)). O grau de cristalinidade do P(3HB), obtido por XRD, diminuiu com adição de PCL-T 900 (de 58 para 51% com 10% de PCL-T 900) concordando com os testes de resistência a tração e resultados de SEM, que apresentaram uma alta ductilidade para as misturas contendo PCL-T. Análises de TG mostraram que a temperatura inicial de degradação não variou significativamente com a quantidade de PCL-T. Os espectros de FTIR apresentaram mudanças interessantes com adição de PCL-T que sugerem a existência de interações entre os polímeros. O melhor comportamento durante o processamento dos PHA com adição de PCL-T sugere que a PCL-Ts atuam como platificantes e auxiliares de fluxo, conferindo maior flexibilidade aos materiais biodegradáveis.

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Rodrigues, da Silva Jaqueline. "Nanopartículas com superfície modificada do tipo núcleo-coroa e novos copolímeros de dextrana-policaprolactona para conjugação de ligantes de reconhecimento." Universidade Federal de Pernambuco, 2002. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/1731.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4998_1.pdf: 2786918 bytes, checksum: 90443733c7ee13b678af844af73b3761 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002
A vetorização de fármacos para órgãos específicos é extremamente complexa devido a necessidade do carreador desempenhar simultaneamente diferentes funções. Primeiramente, as nanopartículas devem ser capazes de conduzir uma quantidade significativa de fármacos e promover a sua liberação com perfil cinético adequado. Numa segunda fase, após a administração o fármaco deve ser capaz de atingir o sítio alvo de uma maneira específica e subsequentemente liberar a droga. O Estado da Arte demonstra que as ferramentas para atingir estes objetivos devem ser aprimoradas. Objetiva este trabalho investigar a preparação e caracterização de nanopartículas como carreadores de fármacos utilizando um novo copolímero de dextrana-policaprolactona (Dex-PCLn). Duas abordagens destintas foram investigadas. Inicialmente, foi verificada a possibilidade da aplicação das nanopartículas para o encapsulamento de substâncias de interesse farmacêutico. Dentre essas substâncias, peptídeos e proteínas são de considerável interesse devido a difículdade no encapsulamento de quantidades importantes e na manutenção da estabilidade durante o processo de fabricação. Diferentes proteínas foram utilizadas como substâncias modelo, incluindo a albumina sérica bovina (BSA), lectina de folha de Bauhinia monandra (BmoLL), a qual demonstrou uma atividade hipogliciemiante, e lectina de Lens culinaris (LC). Várias matrizes poliméricas foram utilizadas para o encapsulamento de BmoLL em nanopartículas. Polímeros convencionais de ε-caprolactona (PCL), ácido lático (PLA) e copolímero de ácido lático e glicólico (PLGA) e novos copolímeros sintetizados a partir de dextrana e policaprolactona foram utilizados para atingir este objetivo. A outra estratégia consistiu na preparação de nanopartículas do tipo núcleo-coroa com novos copolímeros anfifílicos de dextrana e policaprolactona. Estas partículas apresentam uma superfície hidrofílica com alta densidade de grupos hidroxilas que podem ser utilizados para conjugação de ligantes de reconhecimento de sítios específicos no organismo. No presente trabalho, nanopartículas foram preparadas e caracterizadas na tentativa preliminar de adsorção ou conjugação das lectinas BmoLL e LC na superfície das nanopartículas. A tese consiste em três partes experimentais. A primeira parte da tese diz respeito ao estudo da estabilidade de BmoLL e sua encapsulação em nanopartículas. Inicialmente, foram avaliados os efeitos das condições de armazenamento de BmoLL e da preparação de nanopartículas na atividade hemaglutinante da BmoLL. Em seguida, BmoLL foi 49 encapsulada em nanopartículas preparadas com PCL, PLA e PLGA. A caracterização físico-química das nanopartículas foi efetuada através da determinação do tamanho médio das partículas, do potencial zeta, da taxa de encapsulação de BmoLL e análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura. A cinética de liberação in vitro de BmoLL a partir das nanopartículas foi avaliada e a cinética de adsorção de BmoLL na superfície das partículas foi estudada. A segunda parte da tese está relacionada com a síntese de novos copolímeros que permitam a fabricação de nanopartículas com possibilidade de conjugação de lectinas na superfície. Neste contexto, diferentes copolímeros de dextrana e policaprolactona (Dex- PCLn) foram sintetizados por ligação química entre grupos funcionais carboxílicos presentes na policaprolactona e grupos hidroxilas presentes naturalmente no polissacarídeo. A composição de uma série de copolímeros Dex-PCLn com uma média de 3, 5,5 e 7,1 cadeias de PCL conjugadas em dextrana foi determinada por cromatografia de permeação em gel e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de prótons (RMN1H) e de infravermelho (FTIR). A terceira parte da tese está dedicada à aplicação de novos copolímeros Dex-PCLn na obtenção de nanopartículas do tipo núcleo coroa com matriz polimérica de PCL e coroa de dextrana. As nanopartículas de Dex-PCLn foram desenvolvidas utilizando o método de emulsão múltipla seguida de evaporação de solvente e caracterizadas pelos métodos citados anteriormente para as nanopartículas convencionais. Um estudo da citotoxicidade dos constituintes e das nanopartúculas foi efetuado com células de carcinoma humano de cólon (Caco-2). Adicionalmente, a resistência transepitelial (TEER) e o potencial bioadesivo das nanopartículas radiomarcadas foram avaliados em células Caco-2. Os resultados relacionados ao estudo de estabilidade de BmoLL demonstraram que a forma liofilizada mantém a atividade hemaglutinante após submissão aos ultra-sons, à agitação mecânica e aos solventes orgânicos. BmoLL foi eficientemente encapsulada em nanopartículas de polímeros convencionais. A cinética de liberação de BmoLL a partir das nanopartículas foi de forma controlada e a adsorção de BmoLL na superfície das nanopartículas foi comprovada. Dentre os copolímeros testados, o Dex-PCL5,5 produziu nanopartículas de menor diâmetro e de maior estabilidade. A caracterização físico-química das nanopartículas Dex-PCLn demonstrou um diâmetro médio das partículas inferior a 200 nm e carga de superfície, medida através do potencial Zeta, elevada com relação as nanopartículas constituídas de polímeros convencionais. O potencial Zeta elevado das nanopartículas de Dex-PCLn confirmou a hipótese de formação da uma cobertura com carga proporcionada pelas cadeias de dextrana organizadas em forma de coroa em torno do núcleo constituído de PCL. A taxa de encapsulação de BmoLL e de lectina de Lens culinaris nas nanoparticulas de Dex-PCLn foi elevada. Os resultados do estudo de bioadesão demonstraram uma maior interação não específica das nanopartículas de Dex-PCL com as membranas de células Caco-2, comparada às nanopartículas de PCL. Concluindo, sistemas com superfície modificada do tipo núcleo coroa, preparados com copolímeros anfifílicos foram obtidos e caracterizados. Níveis razoáveis de encapsulação de proteínas foram atingidos e a modificação na superfície oferece a possibilidade de produção de sistemas com ligantes conjugados para a aplicação na vetorização de moléculas de interesse biofarmacêutico

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Gomes, Susana Raquel Rodrigues. "Desenvolvimento de matrizes biomiméticas como substitutos de pele destinados ao tratamento de queimaduras." Doctoral thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/10931.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Biomédica
A Engenharia de Tecidos apresenta actualmente soluções comerciais, para o tratamento de lesões provocadas por queimadura com perda total de pele, que não preenchem todos os requisitos para serem denominados de substitutos definitivos de pele. O objectivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento e caracterização físico-química e biológica da componente dérmica de um substituto de pele baseada numa matriz de nanofibras, obtida através da técnica de electrofiação. Os polímeros escolhidos foram a gelatina (GEL), o quitosano (CS) e a policaprolactona (PCL), usando como solvente comum o ácido acético. Estes foram depositados individualmente e em mistura, resultando em três tipos de matrizes: unitárias, binárias e ternária. No sistema de matrizes unitárias apenas a de PCL é hidrofóbica. Em termos de propriedades mecânicas a de PCL é a mais elástica e dúctil e a de GEL a mais rígida e frágil. Os testes in vitro revelaram adesão e proliferação celular em todas as matrizes. Porém, apenas nas matrizes de PCL e CS foi observada migração de células em profundidade. Nos testes in vivo constatou-se uma boa integração das matrizes de CS e de GEL nas feridas, resultando numa cicatriz re-epitelizada ao final de 4 semanas. No sistema de matrizes binárias e ternária, a de PCL/GEL é a menos hidrofílica. Relativamente às propriedades mecânicas observou-se um domínio da componente CS nas misturas preparadas com este polímero. Já a matriz de PCL/GEL reflecte a mistura de ambos os componentes. Os testes in vitro apresentaram adesão e proliferação celular em todas as matrizes. Foram encontradas evidências de processos de invasão celular em todas as matrizes, excepto na matriz de PCL/GEL. Finalmente, em termos de testes in vivo destacou-se uma boa integração das matrizes de CS/GEL e de CS/PCL/GEL na lesão, resultando numa cicatriz re-epitelizada ao final de 4 semanas.
Fundação da Ciência e Tecnologia - bolsa de Doutoramento SFRH / BD / 37854 / 2007

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Fonseca, Emerson Alberto da. "Desenvolvimento de nanocompósito a base de policaprolactona e nanotubo de carbono para a diferenciação neuronal de células-tronco humanas do tecido adiposo." Universidade Federal de Minas Gerais, 2014. http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9W8GJZ.

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Abstract:

Biomaterials are biodegradable materials used in implants which are able of promote regeneration of injured tissue by stimulating proliferation, differentiation and cell activity. With the development of nanotechnology, the biomaterials have been improved resulting in more versatile materials for therapy. Carbon nanotubes are one of nanomaterials that appear in this scenario and demonstrate excellent biocompatibility besides promoting spontaneous neuronal differentiation of neural progenitors. With the use of adult stem cells in cell therapy allowsthe complexation of implantable biomaterials as scaffolds. This is the most effective approach tissue engineering. In this work, we developed a nanocomposite biomaterials using polycaprolactone and carbon nanotubes multi-walled to growing and diferentiation of stem cells derived from adipose tissue. The intrinsic properties of the nanotubes, such as dimensions, electroconductivity and substrate formed show that nanotubes are to be able of stimulating stem cells neuro differentiation. Our results showed that the nanocomposite developed was able to support cell growth and proliferation proving to be biocompatible, electro-conductive and efficient in start the process of neuronal differentiation that was demonstrated by expression of GFAP protein.
Os biomateriais são materiais biodegradáveis usados como implantes induzindo a regeneração do tecido lesionado pela promoção do aumento da proliferação, diferenciação e atividades celulares. Com o incremento da nanotecnologia os biomateriais puderam ser melhorados resultando em materiais mais versáteis para a terapêutica. Os nanotubos de carbono são um dos nanomateriais que aparecem nesse cenário e demonstram excelente biocompatibilidade além de promoção da espontânea neuro-diferenciação de progenitores neurais. Com o emprego das células-tronco adultas para terapia celular é possível a complexação dos biomateriais implantáveis (scaffolds) como abordagem mais eficaz na engenharia tecidual. Nesse trabalho, nós desenvolvemos um nanocompósito empregando um biomaterial de uso clínico/comercial, policaprolactona, e nanotubos de carbono de paredes múltiplas para cultivo e neurodiferenciação de células-tronco adultas derivadas do tecido adiposo. As propriedades intrínsecas dos nanotubos, como dimensões, eletrocondutividade e o substrato nanométrico formado por ele é comprovadamente capaz de estimular a neuro-diferenciação de células-tronco. Nossos resultados mostraram que o nanocompósito desenvolvido foi capaz de sustentar o crescimento e proliferação celular mostrando-se biocompatível, eletrocondutor e foi capaz de sustentar o início do processo de diferenciação neuronal demonstrado pela expressão da proteína GFAP.

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Queiroz, Paulo Victor da Silva. "Desenvolvimento, caracterização e aplicação de membranas à base de celulose bacteriana e do nanocompósito celulose bacteriana/policaprolactona na ceratoplastia lamelar experimental em coelhos." Universidade Federal de Viçosa, 2012. http://locus.ufv.br/handle/123456789/5122.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2556452 bytes, checksum: d5563353a41b374f1b598abd2f574cf3 (MD5) Previous issue date: 2012-09-04
Corneal conditions are among the main causes of blindness in both humans and animals. Many surgical techniques are described to recover the cornea s physical structure and refractive state; among them is the use of different types of biomaterials. Due to the cornea s transparency, viscoelasticity and lack of vessels, biomaterials to be applied on them must undergo a careful selection. Bacterial cellulose (BC) and polycaprolactone (PCL) are two well known biomaterials, studied extensively in separate. The purpose of the present study was to produce and characterize membranes made of BC and PCL to be tested as corneal tissue substitutes in rabbit s cornea. Membranes of BC were produced through static culture of the bacteria Gluconacetobacter xylinus. Membranes were then washed, dried and swelled in acetone for 48 hours, followed by immersion in 25ml of 3% PCL solution for 72 hours. Next, membranes of the BC/PCL composite underwent several washes in acetone and were then dried to be characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction, thermal and mechanical trials and luminous transmittance. In vivo study was conducted with the BC/PCL composite and with pure BC to evaluate their interactions with corneal tissue. At first, membranes were cut in 8mm diameter to be then applied in corneal tisse. Thirty six female rabbits were separated in three groups of 12 animals each. An ulcer of 5mm in diameter and 0.2mm in depth was created on the right cornea of all rabbits. From the base of the ulcer, the stroma was separated creating an interlamellar pocket, and each group of 12 animals received 8mm diameter BC/PCL composite membrane and the other group received BC membranes on the same size, both adjusted in the pocket. The last group did not receive any membrane, used as the control. Animals were followed for 45 days, where clinical evaluations for signs of pain and inflammation were conducted. Three animals of each group were euthanized on days 3, 7, 21 and 45 after surgery to collect samples for histology (HE and Picrosirius) and SEM. BC/PCL presented 84% of light transmission while pure BC presented 45%. Lower tension resistance and Young s module was observed on the composite compared to pure BC, while the composite presented greater elongation at rupture what demonstrates a greater viscoelasticity of this material. Eyes that received membranes presented moderate inflammation until 30 days after surgery, decreasing progressively until 45 days. Histology revealed the presence of lymphohistiocytic inflammatory infiltrate at 21 and 45 days in implanted groups, at a moderate intensity, as well as giant cells, suggesting chronic inflammatory and foreign body reactions. Fibroplasia was observed around the membranes, a positive sign of biocompatibility. Epithelization was complete only in control group, what shows that membranes surfaces did not allow epithelium growth and maintenance. Picrosirius staining showed a greater proportion of type III collagen at the end of 45 days in both implanted groups, suggesting that the repair process around the membranes was incomplete. SEM showed extracellular matrix and cells adhered to implant surfaces, suggesting integration at 45 days. Both membranes made of BC/PCL composite and BC alone stimulated chronic inflammatory and foreign body reactions and did not allow complete epithelization on their surfaces. Based on these conclusions, we believe that implants made of BC/PCL and BC using the here presented process are not indicated as a substitute for corneal tissue in rabbits.
As afecções corneais representam uma das principais causas de cegueira tanto em humanos como em animais. São descritas várias técnicas cirúrgicas para recuperar a estrutura física e o estado refrativo da córnea, dentre essas, encontra-se a aplicação de diferentes tipos de biomateriais. Devido à transparência, à falta de vasos e à viscoelasticidade que a córnea apresenta, os biomateriais para nela serem aplicados devem passar por criteriosa seleção. A celulose bacteriana (CB) e a policaprolactona (PCL) são dois consagrados biomateriais, bastante estudados isoladamente. Foi proposto, neste estudo, a produção e a caracterização de membranas à base de CB e de PCL para serem testadas como substituto tecidual em córneas de coelhos. Membranas de CB foram produzidas por meio do cultivo estático da bactéria Gluconacetobacter xylinus. Após serem lavadas e secas, as membranas foram intumescidas em acetona por 48 horas e então imersas em 25 ml de solução a 3% de PCL diluída em acetona durante 72 horas. Na sequência, as membranas do compósito CB/PCL passaram por repetidas lavagens em acetona, e foram secas para serem caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-X, ensaios térmico e mecânico e transmissão óptica. Foi realizado o estudo in vivo com membranas do compósito CB/PCL e da CB pura para avaliar suas interações com o tecido corneal. Inicialmente elas foram cortadas em 8 mm de diâmetro para então serem implantadas nas córneas dos animais. Foram utilizadas 36 coelhas divididas em três grupos de 12 animais. Foi criada uma úlcera de 5 mm de diâmetro e 0,2 mm de profundidade na córnea direita de todos os animais. A partir da base da úlcera o estroma foi separado, criando-se um bolso interlamelar, sendo que um grupo recebeu membranas do compósito CB/PCL e outro grupo recebeu membranas da CB, que foram ajustadas dentro do bolso. O último grupo não recebeu tratamento sendo utilizado como controle. Os animais foram acompanhados por até 45 dias, sendo feitas avaliações clínicas para os sinais de dor e inflamação. Três animais de cada grupo foram eutanasiados aos três, sete, 21 e 45 dias após a cirurgia, para coleta de amostras para análises histológicas (HE e Picrosirius) e MEV. O compósito CB/PCL apresentou 84% de transmissão de luz, enquanto que a CB pura apresentou 65%. Houve redução da resistência à tração e do módulo de Young do compósito CB/PCL em relação à CB pura. Em contrapartida, o compósito apresentou aumento na ruptura ao alongamento, demonstrando incremento na elasticidade do material. Os olhos que receberam implantes apresentaram inflamação moderada até os 30 dias de pós-operatório, reduzindo progressivamente até os 45 dias da cirurgia. A análise histológica demonstrou, aos 21 e aos 45 dias, presença de infiltrado inflamatório linfo-histiocitário em intensidade moderada e células gigantes nos animais implantados, sugerindo resposta inflamatória persistente e do tipo corpo estranho. Também foi observada fibroplasia em torno das membranas, sendo este um sinal positivo de biocompatibilidade. A epitelização foi completa somente no grupo controle, demonstrando que as superfícies das membranas não permitiram o crescimento e manutenção do epitélio. Pela coloração de Picrosirius, evidenciou-se maior proporção do colágeno tipo III ao final dos 45 dias nos grupos com implantes, sugerindo que o processo de reparação em torno das membranas estava incompleto. A MEV demonstrou matriz extracelular e células aderidas às superfícies dos implantes, sinalizando integração no período de 45 dias. As membranas tanto do compósito CB/PCL como da CB incitaram resposta inflamatória crônica e de corpo estranho, e não permitiram a completa epitelização sobre suas superfícies. Baseado nisso, acredita-se que os implantes CB/PCL e CB, da maneira como foram desenvolvidos, não devem ser indicados para substituir o tecido corneal de coelhos.

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Agudelo, Ricardo Ramirez. "Preparação e caracterização de matrizes de liberação controlada de doxiciclina à base de nanofibras de policaprolactona e gelatina carreadas com nanopartículas de hidroxiapatita." Universidade Federal de Minas Gerais, 2015. http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9VFTTK.

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Abstract:

One of the most important stages of tissue engineering (TE) is the design and processing of a porous, biodegradable three-dimensional scaffolds. There is an increasing need for materials which having the potential capacity for the controlled delivery of drugs and at the same time provide structural support for cells. Thus improve a tissue-implant interface leading to the integration of the biomaterial. In this context, electrospinning is recognized as an efficient technique for the fabrication of nanofibers that can be used to obtain scaffoldos that mimicking extracellular matrix and promote cell growth. On the other hand, hydroxyapatite (HA) is one of the most biocompatible ceramics due to its structural and chemical similarity with the mineral components of human bones and teeth, and that way has been used to manufacture numerous implants. In the present study, poly ("-caprolactone) (PCL) / gelatin (GEL) nanofiber were produced with the use of electrospinning technique. Polymer were dissolved using diluted acetic and ethyl acetate mixture. Well dispersed nanoparticles of HA powders and Doxycicline (Dox) were then mixed with the PCL/GEL solution, and the final solution was electrospun. Hydroxyapatite was synthesized by co-precipitation method with and without adding Pluronic F127, used it as non- ionic surfactant. The HA was subjected to several heat-treatment process. The Dox is a broad spectrum antibiotic used as a therapeutic agent in order to reduce the risk of infection associated with the biomaterial implants procedures in tissue engineering applications. Fibers and HA were characterized by various physicochemical techniques: Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-Vis), thermal analysis (TG, DTG, DTA), X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM). In the case of HA, Nitrogen adsorption measurements (BET) and for the fibers contact-angle measurements was made. TEM micrographs revealed that the synthesized nanoparticles of HA (nHA) was homogeneous and rod-like particles, with a diameter of about 27.5 +- 6.6 nm, a length of 39.6 +- 16.8 nm. On the other hand, the nanoparticles obtained were thermally treated at various temperatures. The influence of temperature on structural, textural, and morphological properties of the materials was studied. In this comparative investigation, three types of PCL/GEL-based scaffolds were engineered: the PCL/GEL, PCL/GEL-HA and PCL/GEL-HA-Dox. Nanofibers were examined using a field emission scanning electron microscope (FESEM) for the fiber size and morphology. The incorporation of nHAs within the fibers didnt affect the size of nanofibers. The average diameter of fibers PCL/GEL and PCL/GEL-HA were respectively 401+- 181 and 485 +- 144 nm. TEM imagens showed fibers composed of two polymer phases but the blend was compatible MTT assay results showed that doxycycline eluted from fibers was concentrationdependent cytotoxicity against Human epidermoid carcinoma cell A431 and L929 mouse fibroblasts after 24 and 48 hours of treatment. Likewise, the fibers showed inhibition zone on an agar plate of bacterial culture of against S. aureus and P. gingivalis.
Os biomateriais são todas substâncias ou combinação de substâncias, de origem sintética ou natural, que podem ser utilizados por tempo indeterminado em tratamentos, reparos ou substituição de órgãos e tecidos. Existe uma necessidade crescente por biomateriais para serem usados como dispositivos médicos para o tratamento de doenças e traumas, que permitam superar as limitações de procedimentos convencionais. Nesse sentido a medicina regenerativa tem surgido com o potencial para fornecer biomateriais, que servem como arcabouços (scaffolds) para a regeneração de órgãos e tecidos. Neste contexto, a eletrofiação é reconhecida como uma técnica eficiente para a fabricação de scaffolds à base de nanofibras por sua capacidade para mimetizar a matriz extracelular nativa (MEC), o que favorece o crescimento e regeneração celular. Baseado nisso, esse trabalho teve como objetivo geral obter e caracterizar as fibras da blenda Policaprolactona/Gelatina (PCL/GEL) e Policaprolactona/GelatinananoHidroxiapatita- Doxiciclina (PCL/GEL-nHA-Dox) formadas a partir da técnica de eletrofiação para utilizá-la como um sistema de liberação controlada de doxiciclina. A caracterização das fibras e da hidroxiapatita foi realizada através de análises físico-químicas (espectroscopia de absorção na região de infravermelho e de absorção na região de ultra-violeta visível), análise térmica (TG, DTG e DTA), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de transmissão (MET). No caso da hidroxiapatita, também foram realizadas medidas da análise de adsorção de gás (BET); assim como medidas do ângulo de contato para as fibras. Os resultados obtidos mostraram que as nanopartículas de hidroxiapatita (nHA) que foram sintetizadas pelo método de co-precipitação, em presença e ausência de surfactante, apresentaram morfologia de bastões com diâmetro e comprimento de 27,5 +- 6,6 nm e 39,6 +- 16,8 nm respectivamente. Essas nanopartículas receberam tratamento térmico a 100, 550 e 850 C e apresentaram mudança de fase, aumento da cristalinidade e redução da área superficial específica com o aumento da temperatura. No estudo de adsorção-dessorção da doxiciclina a partir das nanopartículas de HA foi observada uma maior capacidade de adsorção do fármaco nas amostras de HA sintetizadas em presença de surfactante. O tratamento térmico influenciou também na capacidade de adsorção do fármaco, o aumento da temperatura reduziu a capacidade de adsorção na HA. A análise por Microscopia Eletrônica Varredura (MEV) permitiu observar a morfologia das fibras preparadas com presença e ausência de HA as quais tiveram tamanho médio de 401+- 181 nm e 485 +-144 nm, respectivamente. A inclusão da HA na fibra não afeitou o tamanho da fibra quando comparadas com fibras somente contendo a mistura polimérica. A análise por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) mostrou fibras imiscíveis, no entanto compatíveis. Na avaliação do sistema inédito de liberação de doxiciclina desenvolvido a partir do encapsulamento do fármaco em nanofibras, fabricadas pela técnica de eletrofiação, observou-se uma liberação rápida de doxiciclina, independente da proporções PLC/GEL utilizadas. Ambos os eluatos doxiciclina-HA e doxiciclina eluidos das fibras apresentaram citotoxicidade dose-dependente frente às células fibroblastos e entre leve a moderadamente citotóxico nas células A431. Além da formação de halos de inibição em cultura de bactérias frente a Staphylococcus aureus e Porphyromonas gingivalis.

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Caetano, Guilherme Ferreira. "Células mesenquimais estromais multipotentes derivadas do tecido adiposo e fração proteica do látex natural (Hevea brasiliensis) associados à scaffolds de policaprolactona e grafeno na osteogênese experimental." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17138/tde-22082017-171808/.

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Abstract:

Defeitos ósseos assumem importância na crescente prevalência de condições crônicas de saúde, agravando-se conforme o envelhecimento da população. O tratamento convencional baseia-se no transplante autólogo e abordagens extremamente invasivas. Uma proposta promissora é a obtenção de tecidos saudáveis em laboratórios utilizando suportes tridimensionais porosos (scaffolds) que atuarão como arcabouço para o crescimento e diferenciação de células tronco mesenquimais (CTMs) podendo ser otimizados para proporcionar adequada vascularização, uma importante característica na regeneração óssea. CTMs apresentam potencial de diferenciação, imunoregulação e angiogênese. O pico proteico F1 do soro do látex da seringueira Hevea brasiliensis apresenta importante atividade angiogênica e cicatrizante. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência de scaffolds de policaprolactona (PCL) colonizados com CTMs na osteogênese experimental in vitro e in vivo (xenotransplante), a segurança e a influência do pico F1 do látex em cultura de CTMs aplicadas no scaffold de PCL e PCL reforçado com diferentes concentrações de grafeno (PCL/grafeno) na proliferação e diferenciação osteogênica. Para isso, as CTMs foram isoladas do tecido adiposo humano (ADSCs), caracterizadas por imunofenotipagem e diferenciação in vitro. Scaffolds de PCL, produzidos por técnica de manufatura aditiva, foram avaliados quanto ao potencial de adesão/viabilidade celular (ensaio MTT), diferenciação osteogênica (vermelho de alizarina) e potencial in vivo de osteointegração e osteoindução em defeito crítico de calvária avaliados por histologia e imunoistoquímica. O pico F1 do látex, em diferentes concentrações, foi avaliado em cultura de ADSCs e fibroblastos 3T3 quanto a citotoxicidade (MTT), potencial proliferativo (timidina-tritiada), migratório (scratch assay) e indução osteogênica (fosfatase alcalina). Scaffolds de PCL foram reforçados com grafeno (PCL/grafeno), revestidos com pico F1 (adsorção), avaliados quanto a viabilidade/proliferação celular (Alamar blue) e diferenciação osteogênica (fosfatase alcalina e vermelho de alizarina). A imunofenotipagem das ADSCs demonstrou baixa percentagem para marcadores negativos, alta para os positivos e diferenciação in vitro, comprovando o sucesso do isolamento e manutenção das ADSCs. O scaffold de PCL apresentou não-toxicidade e diferenciação osteogênica induzida pelo meio de cultura. Scaffolds de PCL, pré-colonizado e não colonizado com ADSCs, foram implantados em defeito crítico de calvária de ratos. O grupo que recebeu scaffolds com ADSCs humanas proporcionou melhor formação óssea no animal, com participação direta e indireta das ADSCs neste processo. Nos ensaios in vitro com o pico F1 (cultura 2D), observou-se estímulo proliferativo para as concentrações de 0.00001% e 0.0001%, além de maior percentagem de migração celular para as concentrações de 0.001%, 0.0001% e 0.00001%, diferentes do controle. Os scaffolds de PCL/grafeno demonstraram estimulo proliferativo quando colonizados por ADSCs e este estímulo foi ainda maior em scaffolds revestidos com F1, principalmente na concentração de 0.75% de grafeno. Embora o pico F1 não tenha potencializado a diferenciação osteogênico em cultura 2D, este estímulo foi observado em scaffolds revestidos com F1 com superior atividade da fosfatase alcalina. Este trabalho demonstrou sucesso no emprego de ADSCs humanas e scaffolds in vitro e in vivo (transplante xenogênico) para regeneração óssea, além de apresentar dois promissores produtos para engenharia tecidual como os scaffolds com reforço de grafeno em baixas concentrações e o pico proteico F1 na proliferação e diferenciação celular.
The increment of life expectancy and frequency of chronic diseases in the population has led to an increasing incidence of chronic bone defects. Conventional treatment is based on autologous transplantation, which depends on extremely invasive approaches. A promising proposal is to obtain healthy tissues in laboratories using porous three-dimensional matriz (scaffolds), which enable cellular growth and differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). Scaffolds can be optimized to provide adequate vascularization, a critical event to bone regeneration. MSCs have potential for differentiation, immunoregulation and angiogenesis. F1 natural latex protein from Hevea brasiliensis rubber tree presents important angiogenic and healing activity. The objective of this work was to investigate the influence of pre-colonized polycaprolactone (PCL) scaffolds on experimental in vitro and in vivo osteogenesis (xenotransplantation) and also the safety and influence of F1 protein on MSCs seeded on PCL and PCL reinforced with different concentrations of graphene scaffolds (PCL/graphene) in cell proliferation and osteogenic differentiation. MSCs were isolated from human adipose tissue (ADSCs), characterized by positive and negative markers and also in vitro differentiation. PCL Scaffolds, produced by an additive manufacturing technique, were evaluated for cell adhesion/viability potential (MTT assay), osteogenic differentiation (alizarin red) and in vivo xenogenic grafting potential for osteointegration and osteoinduction evaluated by histology and immunohistochemistry. F1 latex protein, prepared in different concentrations, was evaluated in contact with ADSCs and 3T3 fibroblasts culture in vitro regarding to cytotoxicity (MTT), proliferative potential (tritiated thymidine), migratory (scratch assay) and osteogenic induction (alkaline phosphatase). PCL scaffolds were reinforced with graphene (PCL/graphene scaffolds), coated with F1 protein (adsorption) and evaluated for cell viability/proliferation assay (Alamar blue) and osteogenic differentiation (alkaline phosphatase and alizarin red). ADSCs showed low percentage for negative markers, high percentage for positive markers and differentiation properties in vitro, providing enough information on the successful isolation and maintenance of human ADSCs. PCL scaffolds showed non-toxicity activity and osteogenic differentiation induced by culture medium. PCL scaffolds, pre-colonized and non-colonized with ADSCs, were implanted in a critical calvarial defect in rats. The group of rats which received scaffolds with ADSCs to treat the bone defect had improved bone formation with direct and indirect participation of ADSCs to the bone repair process. To in vitro assays with F1 (2D culture model), proliferative stimulus was observed to F1 0.00001% and 0.0001% samples, in addition to a higher percentage of cell migration to 0.001% and 0.0001%, different from control. PCL/graphene scaffolds demonstrated proliferative stimulation when colonized by ADSCs and this stimulus was even higher to F1 coated PCL/graphene scaffolds, mainly to 0.75% graphene. Although F1 have not enhanced osteogenic differentiation on 2D cell culture model, the stimulus was observed to F1 coated scaffolds with higher alkaline phosphatase activity. This work demonstrated success in the use of ADSCs and scaffolds for bone regeneration and presented two promising products to be applied in tissue engineering field, such as, scaffolds with graphene reinforcement at low concentration and F1 latex protein to improve cell proliferation and differentiation.

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Costa, Kelen Jorge Rodrigues da. "Efeito da incorporação da testosterona ao compósito de poli ácido lático-co-glicólico/policaprolactona/Fosfato de cálcio bifásico na resposta biológica in vitro e in vivo." Universidade Federal de Minas Gerais, 2014. http://hdl.handle.net/1843/ODON-9NKMUR.

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Abstract:

Testosterone is a natural androgen hormone, which plays a key role in maintaining bone mass and it was suggested that it has a topical activity in the bone tissue formation. The calcium phosphate ceramic/polymer composite are promising materials in bone tissue engineering, because it combines the bioactivity of bioceramics with the flexibility of the polymers. The aim of this research was to characterize the testosterone (T) incorporation to the composite of poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA), polycaprolactone (PCL) and biphasic calcium phosphate (BCP) and to evaluate the cellular response and biocompatibility in vitro and in vivo. The PLGA/PCL/BCP/T and PLGA/PCL/BCP composites were prepared and characterized by thermal analysis and SEM-EDS. The results of the thermal analysis showed that the testosterone incorporation to the composite modified the profile of thermal degradation of the PLGA/PCL/BCP composite. The morphology and the surface composition of the composites determined by SEM and EDS, respectively, showed a porous structure homogeneously distributed and prevalence of calcium and phosphate in the composition. In vitro bioactivity test has shown that after 21 days in SBF was greater the exposure of the pores and increased intensity of the peaks of calcium and phosphate, featuring a layer similar to hydroxyapatite. Primary culture osteoblasts derived from neonatal Wistar rat calvaria were grown with the composites and after 7, 14 and 21 days, in vitro assays were performed to evaluate the biological activity and cytotoxicity increased significantly (P < 0.05), the viability and proliferation of osteoblasts with respect to the composite without hormone. The alkaline phosphatase activity, the collagen production by 14 days and the concentration of osteocalcin in osteoblasts cultures seeded with the PLGA/PCL/BCP/T composite were significantly higher (P < 0.05) compared to cultures with the composite without testosterone. As well as, the matrix mineralization process in the group of composite with T was accelerated, featuring mineralization nodules from seven days. The concentration of osteoprotegerin and nitric oxide in the cultures supernatants were not influenced by the addition of hormone to the PLGA/PCL/BCP composite. The results of subcutaneous implantation in rats of the composites showed that they are biocompatible, that promote neovascularization and there was a strong tissue/biomaterial interaction, regardless of the T addition. The association of testosterone to the composite stimulates bone cells positively increasing the viability and proliferation, the extracellular matrix production and mineralization. Therefore, the PLGA/PCL/BCP/T composite is a promising biomaterial for bone tissue engineering.
A testosterona é um hormônio andrógeno natural, que tem papel fundamental para a manutenção da massa óssea e foi sugerida a atividade tópica na formação de tecido ósseo. Os compósitos de cerâmicas de fosfato de cálcio/polímero são materiais promissores na engenharia de tecido ósseo, pois combinam a bioatividade das biocerâmicas com a flexibilidade dos polímeros. O objetivo desta pesquisa foi caracterizar a incorporação da Testosterona (T) ao compósito de poli ácido lático-co-glicólico (PLGA), policaprolactona (PCL) e fosfato de cálcio bifásico (BCP) e avaliar in vitro e in vivo a resposta celular e biocompatibilidade. Os compósitos PLGA/PCL/BCP/T e PLGA/PCL/BCP foram preparados e caracterizados através de análise térmica e MEV-EDS. Os resultados da análise térmica mostraram que a incorporação de testosterona ao compósito modificou o perfil de degradação térmica do compósito PLGA/PCL/BCP. A morfologia e composição química da superfície dos compósitos determinadas por MEV e EDS, respectivamente, mostraram uma estrutura porosa homogeneamente distribuída e a prevalência de cálcio e fosfato em sua composição. O teste de bioatividade in vitro mostrou que, após 21 dias em SBF, houve maior exposição dos poros e maior intensidade dos picos de cálcio e fosfato, caracterizando uma camada semelhante à hidroxiapatita. Osteoblastos de cultura primária, derivados de calvária de ratos Wistar neonatos, foram cultivados com os compósitos e após 7, 14 e 21 dias, ensaios in vitro foram realizados para a avaliação da citotoxicidade e atividade biológica dos mesmos. Os resultados do MTT mostraram que a adição de T ao compósito aumentou significativamente (P < 0.05) a viabilidade e a proliferação dos osteoblastos em relação ao compósito sem hormônio. A atividade de fosfatase alcalina, a produção de colágeno até 14 dias e a concentração de osteocalcina nas culturas de osteoblastos cultivados com o compósito PLGA/PCL/BCP/T foram significativamente maiores (P < 0.05) comparadas às culturas com o compósito sem testosterona. Assim como, o processo de mineralização da matriz no grupo do compósito com T foi acelerado, apresentando nódulos de mineralização a partir de sete dias. A concentração de osteoprotegerina e de óxido nítrico no sobrenadante das culturas, não sofreram influência da adição do hormônio ao compósito PLGA/PCL/BCP. Os resultados da implantação subcutânea em ratos dos compósitos mostraram que eles são biocompatíveis, que promovem neovascularização capilar e que há uma forte interação tecido/biomaterial, independente da adição de T. A associação da testosterona ao compósito estimula positivamente as células ósseas, aumentando a viabilidade e a proliferação, a produção de matriz extracelular e a mineralização; sendo, o compósito PLGA/PCL/BCP/T um biomaterial promissor na engenharia de tecido ósseo.

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Carvalho, Sandhra Maria de. "Desenvolvimento e avaliação "In vitro" de membranas compósitas de quitosana, álcool polivinílico, polietileno glicol e policaprolactona triol com adição de nanopartículas de vidro bioativo para regeneração periodontal." Universidade Federal de Minas Gerais, 2014. http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9KSG2P.

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Abstract:

Several diseases affect the integrity of periodontium causing the destruction of the connective tissue and cells. The biologic goal of periodontal regeneration is restoration of the periodontium to its original form and function. Tissue engineering using human periodontal ligament cells (HPDL) cultured on composite membranes polymer and bioactive glass (BG) is a possible strategy. It is known that the effect of BG can be enhanced in the nanoscale. Preparations of membranes based on chitosan (CHI) with other biomaterials such as polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), polycaprolactone triol (PCL-T) and bioactive glass nanoparticles (BGNP) may be promising regarding mechanical properties, cell proliferation and particularly cell adhesion. For this purpose, in this work, HPDL cells were extracted of teeth with orthodontic indication for extraction. It was observed the expression of periostin, osteocalcin (OC), alkaline phosphatase (ALP), collagen I (COL I ), F-Spondin and RUNX2 by RT-PCR. In addition, the cells expressed stem cell markers CD105 and CD166. In a second stage, composite membranes CHI / PVA / PEG with the addition of 0%, 5% and 10% of VBNP were developed. The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), diffraction of x-ray (XRD), mechanical tests, contact angle, degradation assay and bioactivity test "in vitro". Samples with the addition of 5% and 10% VBNP showed a significant increase in strength and decrease in contact angle. Also, there was a significant increase in cell viability, cell proliferation and ALP activity in HPDL cells when in contact with composite membranes containing VBNP. The results described above indicate that it is possible to establish a primary cell culture from human periodontal ligament cells and mesenchymal stem cells probably exist in this culture. Moreover, they suggest that the introduction of VBNP added interesting characteristics in composite membranes creating a suitable environment for the culture and proliferation of cells HPDL, which is a promising step for the development of improved biomaterials for periodontal regeneration.
Várias doenças afetam a integridade do tecido periodontal causando a destruição do tecido conjuntivo e das células. O objetivo da regeneração periodontal é a restauração do periodonto à sua forma e função originais. A engenharia de tecidos usando células do ligamento periodontal humano (PDLH) cultivadas em membranas compostas de polímeros e vidro bioativo (VB) é uma possível estratégia. Sabe-se que o efeito do VB pode ser aumentado em escala nanométrica. As preparações de membranas com base em quitosana (QUI) com outros biomateriais, tais como o álcool polivinílico (PVA), polietileno glicol (PEG), policaprolactona triol (PCL-T) e as nanopartículas de vidro bioativo (VBNP) podem ser promissoras em relação ás propriedades mecânicas, proliferação celular e particularmente a adesão celular. Com esse objetivo, nesse trabalho, células PDLH foram extraídas de dentes com indicação ortodôntica para extração. Observou-se a expressão de periostin, osteocalcina (OC), fosfatase alcalina (ALP), colágeno I (COL I), F-Spondin, CP-23 e fator de transcrição relacionado a Runt- 2 (RUNX2) através de RT-PCR. Além disso, as células expressaram os marcadores de células-tronco CD105 e CD166. Em uma segunda etapa, foram desenvolvidas membranas compósitas de QUI / PVA / PEG / PCL-T com adição de 0%, 5% e 10% de VBNP. As amostras foram caracterizadas por microcopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raio X (DRX), ensaios mecânicos, ângulo de contato, ensaio de degradação e bioatividade "in vitro". As membranas com adição de 5% e 10% de VBNP apresentaram aumento significativo da resistência mecânica e diminuição do ângulo de contato. Além disso, houve um aumento significativo na viabilidade celular, proliferação celular e atividade de ALP em células HPDL quando em contato com as amostras contendo VBNP. Os resultados acima indicam que é possível estabelecer uma cultura celular primária a partir de células do ligamento periodontal humano e que provavelmente existem células-tronco mesenquimais nessa cultura. Além disso, sugerem que a introdução de VBNP acrescenta características interessantes nas membranas compósitas criando um adequado ambiente para o cultivo e proliferação de células PDLH, o que, representa um passo promissor para o desenvolvimento de melhores biomateriais para a regeneração periodontal.

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Ferreira, Cristina Lorenski. "S?ntese de nanocompo?sitos polim?ricos PCL/PLGA/nanofibras de polipirrol para aplica??o em conduto biocompat?vel para regenera??o nervosa." Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, 2017. http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7591.

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Abstract:

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-07-27T14:12:30Z No. of bitstreams: 1 DIS_CRISTINA_LORENSKI_FERREIRA_COMPLETO.pdf: 3410093 bytes, checksum: 23798c7a6d0f4dcae08a1e2a111ebd1b (MD5)
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Peripheral nerve injury continues to be an important research topic in the scientific community as it may cause lifelong disability. Biocompatible polymers are materials potentially capable of aiding the regeneration of peripheral nerves being used for the production of biocompatible tubes. The aim of this work is to prepare and characterize polymeric nanocomposites based on polycaprolactone (PCL), poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and polypyrrole nanofibers (PPy) capable of acting as a guidewire in the regeneration of peripheral nerves. PPy was synthesized by oxidative chemical polymerization with p-toluenesulphonic acid monohydrate (PTSA) as a doping agent. PCL:PLGA blends films and PCL:PLGA:PPy nanofibers nanocomposites films were prepared by the solvent casting method, in the ratio of PCL:PLGA 100:0, 90:10, 80:20 and 70:30 (m/m); to the films with nanoload were added 10% PPy. In order to characterize the films, the following techniques were used: SEM, DSC, TGA, determination of electric conductivity and contact angle, citotoxicity test and hydrolytic degradation test, in vitro, based on ASTM F1635-11 standards. The PPy nanofibers presented electrical conductivity equal to 2.0.10-1 S.cm-1. The presence of PLGA and PPy did not change, meaningfully, the thermal properties of the films. However, in the degradation process, there was a tendency to a greater loss of mass for the blends with higher percentage of PLGA when submitted to longer incubation periods (150 days); when PPy was added to these blends, mass loss occurred in shorter periods (90 days). The nanocomposites films showed nontoxic and porous morphology surface, with hydrophilic intermediary character, good thermal stability and adequate degradation time for potential use in the treatment of injury in peripheral nerves.
Les?o de nervos perif?ricos continua sendo um importante tema de pesquisas no meio cient?fico, podendo causar defici?ncia no paciente por toda a vida. Pol?meros biocompat?veis s?o materiais potencialmente capazes de auxiliarem a regenera??o de nervos perif?ricos sendo utilizados para a produ??o de tubos biocompat?veis. O objetivo deste trabalho ? preparar e caracterizar nanocomp?sitos polim?ricos baseados em policaprolactona (PCL), poli(?cido l?ctico-co-glic?lico) (PLGA) e nanofibras de polipirrol (PPy) capazes de atuarem como conduto guia na regenera??o de nervos perif?ricos. PPy foi sintetizado via polimeriza??o qu?mica oxidativa com ?cido p-toluenosulf?nico monohidratado (APTS) como agente dopante. Foram preparados filmes de blendas PCL:PLGA e de nanocomp?sitos PCL:PLGA:nanofibras de PPy pelo m?todo de evapora??o de solvente, nas raz?es de PCL:PLGA 100:0, 90:10, 80:20 e 70:30 (m/m); aos filmes com a nanocarga, foram adicionados 10% de PPy. Para caracteriz?-los, foram utilizadas as t?cnicas: MEV, DSC, TGA, determina??o da condutividade el?trica e do ?ngulo de contato, teste de citotoxicidade e de degrada??o hidrol?tica, in vitro, com base na norma ASTM F1635-11. As nanofibras de PPy apresentaram condutividade el?trica igual a 2,0.10-1 S.cm-1. A presen?a de PLGA e de PPy n?o modificou, significativamente, as propriedades t?rmicas dos filmes. Por?m, no processo de degrada??o, houve uma tend?ncia ? maior perda de massa para as blendas com maior percentual de PLGA quando submetidas a maiores tempos de incuba??o (150 dias); ao adicionar PPy ?s blendas, a perda de massa ocorreu em menores tempos (90 dias). Os filmes dos nanocomp?sitos apresentaram superf?cie at?xica e de morfologia porosa, com car?ter hidrof?lico intermedi?rio, boa estabilidade t?rmica e tempo de degrada??o adequado para o potencial uso no tratamento de les?es em nervos perif?ricos.

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Finotti, Pablo Felipe Marins. "Estudo do comportamento mecânico e biocompatibilidade de blendas PLA/PCL compatibilizadas e não-compatibilizadas." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-01042015-202704/.

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Abstract:

O Poli (ácido lático), PLA, e a Policaprolactona, PCL, são dois poliésteres termoplásticos alifáticos, conhecidos por suas capacidades de biodegradabilidade e bioreabsoção e, nos últimos anos, têm sido amplamente estudados como alternativas aos metais em bioimplantes. Por terem características mecânicas distintas, muitas vezes estes materiais são utilizados em blendas poliméricas, visando obter uma combinação construtiva entre tais propriedades; o PLA é mais rígido, tem maior resistência à tração, contudo é frágil; o PCL tem menor rigidez, contudo apresenta maior tenacidade, além de ser extremamente dúctil. A combinação destas propriedades em uma blenda torna a dupla PLA/PCL especialmente atraente à utilização em stents coronarianos, no qual o uso do PLA como único componente do stent pode causar complicações ao paciente, devido à necessidade de aquecimento do material acima de sua temperatura de transição vítrea (ao redor dos 60°C) para que ele possa ser inflado sem risco de uma catastrófica falha. Entretanto, tal aquecimento pode causar necrose dos tecidos coronarianos. Assim sendo, a inclusão do PCL na blenda tem como principal objetivo diminuir a temperatura de transição vítrea do conjunto do PLA. Este estudo teve como principal foco a análise de como o acréscimo de PCL e de dois diferentes tipos de compatibilizantes impactou no comportamento térmico e mecânico das blendas. Para tal, testes dos vinte tipos de blendas desenvolvidas foram submetidos a análises de DSC, DMTA e a ensaios de tração e impacto. Os últimos dois são de fundamental importância, pois o PLA tem pouca ductilidade e resistência ao impacto. Além desses testes, foram efetuadas também análises MEV, com intuito de verificar as modificações morfológicas das blendas ao adicionar-se tanto os compatibilizantes, quanto PCL às formulações. Ensaios espectroscópicos na região do infravermelho também foram conduzidos, a fim de analisar-se, além das estruturas químicas dos componentes da blenda, as interações entre eles e as modificações espectrais causadas por ela. Testes preliminares, como o GPC e a termogravimetria, também estão presentes. Com isso foi possível, além de fazer a determinação da massa molar dos componentes da blenda, ter acesso a dados acerca da degradação térmica dos polímeros utilizados. Ademais, a fim de analisar-se preliminarmente o potencial das blendas desenvolvidas como biomaterial, foram efetuados testes de Citotoxidade em formulações selecionadas. Como resultado da intensa investigação sobre as propriedades das blendas PLA/PCL, compatibilizadas ou não, foi verificado grande aumento de ductilidade nas formulações, sem perda apreciável de resistência mecânica. Em muitas das blendas, houve também expressivo aumento na tenacidade. Em contrapartida, não foram verificadas alterações significativas no perfil térmico das amostras, conforme DMTA e DSC.
The Polylactide, PLA, and the Polycaprolactone, PCL, are two thermoplastic aliphatic polyesters, known for their biodegradability and bioresorption abilities and, in the latest years, they have been extensively studied as alternatives to metals in bioimplants. Since they have distinct mechanical properties, these materials are many times used in polymeric blends, in order to obtain a constructive combination of the mechanical properties; the Polylactide is more rigid and has better tensile resistance, however it is brittle; on the other hand, the Polycaprolactone has lower rigidity, but it has better toughness, in addition to its great ductility. The combination of these properties in a blend makes the PLA/PCL configuration especially attractive to the use in coronary stents, on which the use of the PLA as only component may cause serious complications to the patient, due to its need to be warmed above its glass transition temperature (around 60°C) in order to be inflated without the risk of any catastrophic failure. However, this heating might cause necrosis of the coronary tissue. The inclusion of the PCL on the blend has, as a main goal, the objective of, in addition to lowering the glass transition temperature on the aggregate, is to allow the expansion of the material with no risk of failure. This study focused on how the addition of PCL and two different kinds of compatibilizers alters the thermal and mechanical behavior of the blends. To do so, tests were performed on the twenty types of blends developed, e.g. DSC, DMTA, tensile and impact tests. The latter two are of critical importance, because the Polylactide has little toughness and ductility. Furthermore, SEM was also performed in order to verify the morphological changes caused by increasing the PCL concentration on the blends, as well as the addition of the compatibilizers. Infrared spectroscopic analysis was also conducted on the blends, thus the chemical structures of the main components of the blends could be assessed, as well as the interactions and the spectral changes caused by it. Preliminary tests, for example, GPC and thermogravimetry were also conducted. With this data, it was possible to determine the molar mass of the blends components and assess the thermal degradation profile of the materials used. Moreover, preliminary tests were conducted in order to determine the potential some selected blends have as biomaterials. As the result of this deep research on the PLA/PCL blends properties, compatibilized or not, it was possible to achieve relevant increase in the ductility and toughness of the formulations, with no significant loss in terms of mechanical resistance. On the other hand, no significant changes on the thermal profile of the blends were observed, according to DMTA and DSC tests.

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Gomes, Daniela Faria. "Compósitos de PCL e vidro bioativo : estudo do comportamento in vitro." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/12323.

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Abstract:

Mestrado em Materiais e Dispositivos Biomédicos
Na regeneração do tecido ósseo torna-se cada vez mais frequente o recurso a materiais capazes de interagir com o organismo, através de um conjunto de respostas específicas que conduzem à formação de novo tecido ósseo. Neste contexto, os compósitos de matriz polimérica com enchimento bioativo têm sido objeto de investigação recente pois combinam as vantagens destes dois tipos de materiais, para as aplicações pretendidas. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos de vidro bioativo e policaprolactona (PCL) e estudo do seu comportamento em meio acelular (in vitro). Quando utilizados separadamente em aplicações biomédicas, estes materiais têm revelado características promissoras. No entanto, as propriedades de compósitos de matriz de PCL reforçado com vidro bioativo ainda não estão totalmente esclarecidas. O vidro em estudo pertence ao sistema 3CaO-P2O5-SiO2-MgO, identificado em estudos anteriores, como possuindo características bioativas. O PCL foi escolhido por ser um polímero sintético biocompatível, biodegradável e aprovado pela Food and Drug Administration (FDA). Os compósitos foram preparados por duas técnicas distintas: extrusão e evaporação do solvente. Estudaram-se algumas variáveis de processamento, nomeadamente: a fração de partículas vítreas, o tamanho de partículas do enchimento, fração de partículas vítreas e respetiva distribuição granulométrica. O comportamento destes compósitos em meio fisiológico simulado indica um elevado potencial bioativo, manifestado através da formação de uma camada de fosfato de cálcio na sua superfície, o que torna estes compósitos promissores para aplicações em regeneração do tecido ósseo.
In bone regeneration it becomes more and more attractive the use of materials capable of interacting with the living tissues through adequate responses that lead to the formation of new bone. In this context, composites of polymeric matrix with bioactive filling composites have recently been investigated because they combine the advantages of these two types of materials for the envisaged application. The main goal of this work was to produce composites of polycaprolactone (PCL) and a bioactive glass as filler and to evaluate their in vitro behavior in an acelular medium When used separately in biomedical applications, these materials have revealed quite promising characteristics. However, the properties of composites based on polymeric matrix reinforced with glass are not yet entirely clarified. The bioactive glass used in this project belongs to the 3CaO-P2O5-SiO2-MgO, and system showed, in previous works, to exhibit a bioactive behavior in vitro. PCL was chosen because it is a synthetic biocompatible, biodegradable and Food and Drug Administration (FDA) approved polymer. The composites were prepared by two techniques: extrusion and solvent casting. Some variables of processing were studied, namelly: the filler containt, the particle size and particle size distribution. The behavior of these composites in simulated physiologic environment indicates a high bioactive potential confirmed by the formation of a calcium phosphate layer, making these composites very promising for bone regeneration applications.

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Machado, Micheli Terenzi de Oliveira. "Desenvolvimento de matrizes poliméricas composta por poli (E-caprolactona) e poli (L- ácido lático) - PCL/PLLA - e tetraciclina por rotofiação." reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2016.

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Abstract:

Orientador: Prof.Dr.Arnaldo Rodrigues dos Santos Jr
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2016.
A rotofiação é uma técnica recente que surgiu para melhorar a taxa de produção de fibras que podem ser usadas na regeneração ou cicatrização tecidual. Existe um interesse crescente no desenvolvimento de matrizes poliméricas com o objetivo de auxiliar a cicatrização.Foi utilizadas soluções poliméricas compostas por PCL/PLLA (50/50%) com e sem tetraciclina (TC), nas concentrações de 3%, 5%, 7%(m/v) dissolvidos em clorofórmio e uma variação produzida com 5% (m/v) utilizando 20% de acetona e 80% de clorofórmio como solventes, que denominamos de 20:80(v/v). As soluções foram padronizadas em volume de 10ml para serem rotofiadas e formaram fibras e membranas, fato não relatado na literatura. Constatou-se que a produção aumenta juntamente coma utilização de soluções poliméricas mais concentradas, visto que a solução 3% não produziu fibras e a 7% foi a que resultou em maior quantidade. O teste de viscosidade demonstrou a relação direta entre o aumento da viscosidade com o aumento da concentração de polímero. A TC interferiu na morfologia das membranas e fibras, tanto na porosidade quanto na espessura. Na análise de espessura das membranas foi verificado que as soluções mais viscosas produzem membranas mais espessas. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) no módulo de refletância total atenuada (ATR) demonstrou picos característicos de PCL/ PLLA e TC. O microscópio invertido de fluorescência foi utilizado para análise de incorporação e quantificação da TC, a incorporação da TC foi confirmada pela emissão de fluorescência somente nas amostras contendo TC. A análise microbiológica foi realizada em cultura de bactérias Staphylococcus aureus em todas as membranas e somente na fibra 7%, no teste em placas de Petri a formação de halo de inibição representou a atividade antibacteriana em todas as amostras, um teste de diluição em caldo foi realizado e confirmou o resultado somente nas membranas com TC, as fibras não mostraram capazes de matar as bactérias.Foram feitos 2 testes de citotoxicicidade, o primeiro com células inoculadas diretamente sobre o material por um período de 48h mostrou que as amostras com TC eram tóxicas, o segundo foi realizado um tratamento retirando o excesso de TC sobrenadante e apresentou resultado oposto nas membranas, com formação de tapete celular em todas as amostras, exceto nas fibras 7%T, indicando que a morte celular ocorria pelo excesso de TC liberada num primeiro momento nas membranas, porém, nas fibras esse tratamento não foi eficaz. A análise citoquímica mostrou a presença de células em todas as membranas e nas fibras 7% controle, porém, notamos ausência de células nas fibras 7%T corroborando com a citotoxicidade apresentada. Os resultados indicam que a técnica de rotofiação produz fibras e membranas com alta porosidade utilizando baixas concentrações de polímeros, em quantidades satisfatórias para as fibras a partir da concentração de 7%. A concentração de TC necessita de ajuste para excluir a citotoxicidade. As amostras controles não apresentaram citotoxicidade sendo indicadas para testes in vivo. Este trabalho pretende colaborar com as poucas informações sobre a técnica de rotofiação.
The centrifugal spinning is a recent technique that has emerged for improving the production of fibers which can be used in tissue regeneration or healing. There is growing interest in the development of polymer matrices in order to promote the wound healing mainly due to the limitations of available products. Polymer solutions composed of PCL/PLLA (50/50%) with and without tetracycline (TC) were used in the concentrations of 3%, 5%, 7% (m/v) dissolved in chloroform and a variation produced with 5% (m/v) using 20% acetone and 80% chloroform as solvents, which we call 20:80 (v/v). The solutions were standardized in 10 ml volume to be rotofied and formed fibers and membranes, which has not yet been reported in the literature. It was found that the production increases along with the use of more concentrated polymer solutions, since the 3% solution did not produce fibers and 7% resulted in higher amounts. The viscosity test demonstrated a direct relationship between increasing viscosity with increasing polymer concentration. CT interfered in the morphology of membranes and fibers, both in porosity and thickness. In the analysis of the thickness of the membranes it was verified that the more viscous solutions produce thicker membranes. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) in the attenuated total reflectance (ATR) module demonstrated characteristic peaks of PCL/PLLA and TC. The fluorescence inverted microscope was used for CT incorporation and quantification analysis, the TC incorporation was confirmed by the emission of fluorescence only in samples containing TC. Microbiological analysis was performed on culture of Staphylococcus aureus bacteria in all membranes and only on 7% fiber, in the Petri dish test the inhibition halo formation represented antibacterial activity in all samples, a broth dilution test was Performed and confirmed the result only on TC membranes, the fibers were not able to kill the bacteria. Two cytotoxicity tests were performed, the first with cells inoculated directly on the material for a period of 48h showed that the TC samples were toxic, the second was a treatment removing the excess TC presented opposite result in the membranes, with Cell carpet formation in all samples, except for the 7%T fibers, indicating that cell death occurred due to the excess of TC released at the first moment in the membranes, but in the fibers this treatment was not effective. Cytochemical analysis showed the presence of cells in all membranes and in the 7% control fibers, however, there were no cells in the fibers 7% T corroborating with the presented cytotoxicity. The results indicate that the rotofiation technique produces membranes and fibers with high porosity using low concentrations of polymers, in quantities satisfactory to the fibers from the concentration of 7%. TC concentration needs adjustment to exclude cytotoxicity. Control samples did not show cytotoxicity being indicated for in vivo testing. This work intends to collaborate with the few information about rotofiação technique.

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Barcellos, Juliana Palma Abriata. "Potencialidade do uso de sistemas nanoestruturados contendo ácido ursólico para a otimização da terapia da doenças de Chagas." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-09042014-082744/.

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Abstract:

A doença de Chagas é causada pelo Trypanosoma cruzi e acomete milhões de pessoas, principalmente as de baixa renda em países subdesenvolvidos. É considerada uma doença negligenciada, não existindo uma terapia eficaz contra os parasitas na fase crônica da doença. Estudos preliminares demonstraram que o ácido ursólico apresenta atividade tripanocida, entretanto, este fármaco possui baixa solubilidade em água, o que prejudica a sua biodisponibilidade. Com o intuito de viabilizar a terapia com ácido ursólico, as nanopartículas poliméricas são sistemas de liberação promissores, devido a sua capacidade de liberação modificada. Além disso, os sistemas nanoencapsulados destacam-se pela alta eficiência de encapsulação do fármaco, proteção contra degradação, e menor possibilidade de causar toxicidade. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a caracterização de nanopartículas de policaprolactona para a veiculação de ácido ursólico, visando à otimização da terapia da Doença de Chagas. O estudo teve início com o desenvolvimento das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico. A formulação obtida neste estudo pela técnica da nanoprecipitação apresentou menor valor de tamanho de partícula (173,17±4,20) e índice de polidispersividade (0,09±24,77), com perfil monomodal, potencial zeta de -36 mV e eficiência de encapsulação de 94,1±1,31%. O tamanho das partículas observado na microscopia eletrônica de varredura demonstrou ser compatível com os valores observados nas análises de espalhamento dinâmico de luz, embora tenha apresentado uma característica agregada e ligeiramente esférica. Através da determinação do coeficiente de partição do ácido ursólico foi possível avaliar a alta lipofilicidade do ácido ursólico. Na determinação do coeficiente de solubilidade do ácido ursólico, o lauril sulfato de sódio foi o tensoativo de escolha para o estudo in vitro do perfil de liberação, solubilizando aproximadamente 300 ?g.mL-1 de fármaco, mas não foi possível a realização do estudo in vitro do perfil de liberação, devido a sua característica altamente lipofílica. O estudo da citotoxicidade por ensaio de resazurina mostrou que a formulação escolhida não alterou a viabilidade celular de células LLCMK2, portanto sem toxicidade para o meio biológico, bem como evidenciou a capacidade das nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico de reduzir a viabilidade dos parasitas em aproximadamente 50%. A avaliação da atividade biológica do ácido ursólico em camundongo C57BL/6 infectados com a cepa Y do Trypanosoma cruzi apresentou uma redução acentuada (p<0,001) dos tripomastigotas quando comparados ao grupo I, sugerindo uma liberação sustentada do ácido ursólico nesse modelo de nanopartículas poliméricas. Como conclusão, as nanopartículas poliméricas contendo ácido ursólico podem ser propostas como uma abordagem quimioprofilática da doença de Chagas, considerando a necessidade dessa medida de segurança para pacientes que recebem transfusão sanguínea no Sistema Único de Saúde no Brasil.
Chagas disease is caused by parasite Trypanosoma cruzi and affects millions of lowincome in developing countries and because of that it is neglected by the pharmaceutical industry and there is no effective therapy against parasites in the chronic phase of the disease. Preliminary studies showed that ursolic acid presents tripanocidal activity, however, it has low water solubility, which reduces its bioavailability. Among the existing drug delivery systems, polymeric nanoparticles play a central role, due to their ability to sustain or control the release of drugs. Moreover, nanocoated systems are distinguished by high drug encapsulation efficiency, protection from degradation, and less likely to cause irritation. The aim of this work is development and characterization of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid, aiming to optimize the treatment of Chagas disease. The study began with the development of polymeric nanoparticles containing ursolic acid. The formulation obtained in this study by the nanoprecipitation technique showed the lowest particle size (173.17 ± 4.20) and polydispersity index (0.09 ± 24.77), with monomodal profile, zeta potential of -36 mV and encapsulation efficiency was 94.1% ± 1.31. The size of the particles observed by scanning electron microscopy showed to be compatible with the values observed in the analysis of dynamic light scattering, although it had an aggregate and slightly spherical characteristic. By determining the coefficient of ursolic acid partition was possible to evaluate the high lipophilicity of ursolic acid. In determining the solubility coefficient of ursolic acid, sodium lauryl sulfate was the surfactant of choice for studying in vitro release profile, solubilizing approximately 300 ?g.mL-1 of the drug, but it has not been possible to conduct the study in vitro release profile, due to its highly lipophilic character. The study of resazurin cytotoxicity assay showed that the formulation did not alter the cell viability of LLCMK2 cells, and therefore, without toxicity to the biological environment and demonstrated the ability of the polymeric nanoparticles containing ursolic acid to reduce the viability of parasites in approximately 50 %. The evaluation of biological activity of ursolic acid in mice C57BL/6 mice infected with the Y strain of Trypanosoma cruzi showed a marked reduction (p<0.001) of trypomastigotes when compared to group I, suggesting a sustained release of ursolic acid in polymeric nanoparticles model. In conclusion, polymeric nanoparticles containing ursolic acid may be proposed as a chemoprophylactic approach of Chagas disease, considering the need for this safety measure for patients receiving blood transfusion Health System in Brazil.

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Dias, Paula do Patrocínio. "Blendas biodegradáveis de poli (ácido láctico) e poli (ε-caprolactona) tenacificadas por compatibilização não-reativa: influência do teor de compatibilizante." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-21032017-154804/.

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Abstract:

O Poli(ácido láctico) (PLA) é um polímero biodegradável, biocompatível e biorreabsorvível proveniente de fontes renováveis. Constitui uma excelente alternativa sustentável para os polímeros provenientes de petróleo, atualmente dominantes no mercado industrial. Porém, apresenta baixas ductilidade e tenacidade como principais limitações mecânicas. Um dos métodos mais utilizados para modificar essas propriedades é a mistura mecânica do PLA com polímeros flexíveis, como a poli(ε-caprolactona) (PCL). Entretanto, o alto desempenho mecânico de blendas PLA/PCL é difícil de ser atingido devido à imiscibilidade dos polímeros. A melhoria de propriedades, neste caso, só é conseguida por meio de compatibilização. Este trabalho visa avaliar o efeito compatibilizante do copolímero tribloco de baixo peso molecular derivado de ε-caprolactona e tetrametileno éter glicol disponível comercialmente em blendas imiscíveis de PLA com PCL. Blendas binárias e ternárias foram preparadas por mistura mecânica no estado fundido via processo de extrusão em rosca simples. O teor de PLA nas blendas variou em 75, 50 e 25% (% em massa) e a concentração do copolímero em 0, 1,5, 3 e 5% (% em massa). A avaliação morfológica e o comportamento térmico e mecânico das blendas PLA/PCL foram realizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) e ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto Izod. O efeito compatibilizante do copolímero foi mais bem observado nas blendas com 75% (% em massa) de PLA, enquanto que nas blendas com 50% e 25% (% em massa) de PLA esse efeito não foi tão evidente. Os resultados obtidos no ensaio de tração mostraram que com o aumento do teor de compatibilizante, a tensão no escoamento, a tensão na ruptura e o módulo elástico das blendas com 75% (% em massa) de PLA se mantiveram praticamente constantes, enquanto que a deformação na ruptura evoluiu de 20% na blenda com 1,5% (% em massa) de copolímero para 84% na blenda com 5% (% em massa) de copolímero. As análises morfológicas indicaram que o copolímero em bloco agiu na interface PLA/PCL, melhorando sua adesão. Esse resultado foi reforçado pelas análises térmicas, onde foi constatado que as Tg\'s e Tm\'s do PLA e do PCL nas blendas não apresentaram alterações, o que indica que o copolímero encontra-se na região interfacial da blenda. A resistência ao impacto Izod com entalhe, propriedade mecânica utilizada nesse trabalho como uma medida da tenacidade, da blenda PLA75C5 alcançou 42 J/m, valor significativamente superior ao determinado para o PLA puro, por volta de 28 J/m. Esses resultados mostram claramente que o copolímero tribloco derivado de ε-caprolactona e tetrametileno éter glicol é um eficiente compatibilizante para blendas PLA/PCL.
The Poly (lactic acid) (PLA) is a biodegradable, biocompatible and bioabsorbable polymer derived from renewable sources. It is an excellent sustainable alternative to polymers derived from oil, currently dominating the industry. However, PLA has low ductility and poor toughness as main mechanical limitations. Mechanical mixing of PLA with flexible polymers, such as poly (ε-caprolactone) (PCL), is one of the most used methods to modify these properties. However, a high mechanical performance of PLA/PCL blends is difficult to achieve due to the immiscibility of the polymers. The improvement of properties in this case is achieved only by compatibilization. This study aims to evaluate compatibilizer effect of a low molecular weight tri-block copolymer derived from ε-caprolactone and tetramethylene ether glycol, commercially available, on immiscible blends of PLA with PCL. Binary and ternary blends were prepared by mechanical blending in melt state through a single screw extrusion. The content of PLA in the blends ranged in 75, 50 and 25 wt% and the concentration of copolymer in 0, 1.5, 3 and 5 wt%. The morphological evaluation and the thermal and mechanical behavior of PLA/PCL blends were performed by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and tensile test, flexural and Izod impact. The compatibilizer effect of the copolymer was more clearly observed in the blends with 75 wt% PLA, whereas in blends with 50 wt% to 25 wt% of PLA this effect was not so evident. The results of the mechanical tests showed that with the increase of the compatibilizer content, the yield stress, the stress at break and the elastic modulus of the blends with 75% (wt%) remained practically constant, while the elongation at break evolved from 20% in the blend with 1.5 wt% of copolymer to 84% in the blend to with 5 wt% of copolymer. Morphological analysis indicated that the block copolymer acted in the PLA/PCL interface, improving adhesion. This results were reinforced by thermal analysis, where it was found that the Tg and Tm of PLA and PCL in the blends showed no change, indicating that the copolymer is in the interfacial region of the blend. The Izod impact strength (Notched Izod), mechanical properties used in this work as a measure of toughness, of the blend PLA75C5 reached 42 J/m, significantly higher than the determined for pure PLA, about 28 J/m. These results clearly show that the triblock copolymer derived from ε-caprolactone and tetramethylene ether glycol is a good compatibilizer for blends PLA/PCL because it acts at the interfacial region, promoting the adhesion between the phases.

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COUTINHO, Carmem Lúcia Cavalcanti. "Desenvolvimento de tela transobturatória polimérica para uso na técnica de sling." Universidade Federal de Campina Grande, 2015. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/991.

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Abstract:

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-14T20:51:37Z No. of bitstreams: 1 CARMEM LÚCIA CAVALCANTI COUTINHO – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2015.pdf: 1178536 bytes, checksum: 7b4bc6d75aa15e3438cedfa584239124 (MD5)
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A técnica sling pela via transobturadora é eficaz para o tratamento de mulheres com Incontinência Urinária de Esforço e apresenta elevada taxa de cura e melhora da qualidade de vida com baixos índices de complicações. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e confeccionar, uma tela de policaprolactona, para uso na técnica de Sling e realizar análises comparativas deste material com a tela de polipropileno, utilizada comercialmente. A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Avaliação e Desenvolvimento de Biomateriais do Nordeste – CERTBIO. Utilizouse duas amostras de tela, uma confeccionada no CERTBIO e outra de uso comercial. Foram avaliadas as composições químicas e físicas das telas de Policaprolactona (PCL) e Polipropile no (PP), através das técnicas de: Espectroscopia na Região de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Tensão superficial, Ensaios Mecânicos de Tração e Teste de Citotoxicidade. Pode-se comprovar pela análise de FTIR, que o material formador das telas era apenas de polipropileno e policaprolactona. A análise de DRX corroborou com os resultados obtidos na análise de FTIR, que indicavam que o material das telas tratava de PP e PCL, apresentando um espectograma característico d estes polímeros. Também, através da análise de DRX, foi possível observar o grau de cristalinidade indicando o PP que possui maior grau de cristalinidade que o PCL. Pode-se comprovar também, que o PP possui maior resistência mecânica que o PCL, verificando assim que o PP é mais frágil e quebradiço do que o PCL. A análise de tensão superficial mostrou que as duas telas possuem molhabilidade parcial devido as cavidade presentes na superfície das telas. A biocompatibilidade dos compostos foi confirmada com o teste de Citotoxicidade.
The sling technique by transobturator approach is effective for the treatment of women with Stress Urinary Incontinence and has a high cure rate and improved quality of life with low complication rates. This work aimed to develop and produce, polycaprolactone, screen for use in Sling surgery and to perform comparative analyses of this material with a polypropylene bladder, used commercially. The survey was developed in the laboratory of evaluation and development of Biomaterials in the Northeast-CERTBIO. Two samples were used to screen; a made in the laboratory and another used commercially. Been evaluated physical and chemical compositions of the Polycaprolactone (PCL) and Polypropylene (PP) screens, through the following techniques: infrared Spectroscopy in the region with a Fourier transform (FTIR), x-ray Diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), surface tension, traction mechanical essays and Cytotoxicity test. You can check by the FTIR analysis, that the trainer material of fabrics was just poliproplieno and polycaprolactone, for examining the computer spectrogram. The XRD analysis corroborated with the results obtained in the FTIR analysis, which indicated that the material was PP screens and PCL, showing a characteristic you might like to look of these polymers. Also, through the analysis of DRX, it was possible to o bserve the degree of crystallinity indicating the PP has higher degree of crystallinity the PCL. One can prove that the PP has higher mechanical strength than the PCL, checking so that the PP is more brittle than the PCL. The analysis of surface tension showed that both screens have partial wettability due to cavity present on the surface of the canvas. The biocompatibility of the compounds has been confirmed with the Cytotoxicity test and it showed low cytotoxicity in two screens.

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Facchinetto, Sara Elisa. "Síntese de partículas submicrométricas de carbonato de cálcio a partir de sais inorgânicos utilizando polímeros lineares como modificadores de cristalização." Universidade Federal de Santa Maria, 2017. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/12404.

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Abstract:

In this work, we report the synthesis of submicrometer calcium carbonate particles using the simplest approach of mixing solutions of calcium chloride and ammonium carbonate inorganic precursors in presence of crystallization modifiers. The typical crystallization of CaCO3 into large calcite crystals with rhombohedral morphology changed to very small (down to 0.8 μm) uniform spherical vaterite particles upon addition of small amounts (0.01 to 2.00 mg/mL) of the anionic homopolymer poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS).The reaction temperature must be preferably kept low around 25 °C. Heating induces the formation of an unstable hydrated phase, which is quickly converted back to the most stable structure, however with some broadening in the particle size distribution. In contrast, large spheres made of a collection of calcite polycrystallite aggregates formed in presence of poly(acrylic acid) (PAA) under otherwise the same experimental conditions. Crystal growth in a preorganized environment created by selective distribution of Ca(II) ions onto the shell of polyestyrene-b-poly(acrylic acid) (PS-b-PAA) core-shell spherical micelles revealed a rather poor control of size and morphology. Therefore, PSS anionic homopolymer can be applied to the synthesis of submicrometer CaCO3 particles from solutions of inorganic salts, which is a much cheaper and sustainable method than controlled CO2 gas production and diffusion. Representative polymer@CaCO3 particle systems were used to prepare PCL-based composites, of which the rheological behavior was accessed by oscillatory rheology.
No presente trabalho, que se refere à síntese de partículas submicrométricas de carbonato de cálcio usando uma abordagem mais simples da mistura de soluções de cloreto de cálcio e carbonato de amônio, precursores inorgânicos na presença de modificadores de cristalização. A cristalização típica de CaCO3 em grandes cristais de calcita com morfologia romboédrica os quais sofreram alteração para partículas pequenas (abaixo de 0,8 um) e uniformes de vaterita se deu após a adição de pequenas quantidades (0,01 a 2,00 mg/ml) do homopolímero aniônico poli (estirenosulfonado de sódio) (PSS). A temperatura da reação deve ser preferencialmente mantida em torno de 25 °C. O aquecimento induz a formação de uma fase hidratada instável, que é rapidamente convertida para a estrutura mais estável, porém, com um aumento de tamanho da partícula. Em contrapartida, com a utilização de poli (ácido acrílico) (PAA), produziu-se grandes esferas formadas por um conjunto de agregados policristalinos de calcita sob as mesmas condições experimentais. O crescimento de cristais em um ambiente pré-organizado criado pela distribuição seletiva dos íons de Ca II na corona de poliestireno-b-poli (ácido acrílico) (PS-b- PAA), formando micelas esféricas do tipo núcleo- corona revelou um fraco controle do tamanho e da morfologia. Portanto, o homopolímero aniônico PSS pode ser aplicado à síntese de partículas submicrométricas de CaCO3 a partir de soluções de sais inorgânicos, tal método apresenta-se mais barato e sustentável tendo liberação de CO2 de forma controlada. Sistemas representativos de partículas de polímero@CaCO3 foram utilizados para preparar os compósitos à base de Poli (Caprolactona) (PCL), onde o comportamento reológico foi analisado por reologia oscilatória.

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Natesan, Pooja Vardhini. "Fabrication and characterization of polycaprolactone/graphene oxide electrospun scaffolds for tissue engineering applications." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/17129.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecânica
A recente evolução científica no campo da engenharia de tecidos (TE) criou oportunidades únicas para fabricar tecidos de substituição de órgãos artificiais em laboratório a partir de combinações de matrizes extracelulares (andaimes), células e moléculas biologicamente ativas. adicionalmente, a formulação de compósitos poliméricos reforçados com cargas nanométricas como o óxido de grafeno (GO) mostrou ser possível uma grande melhoria de várias propriedades destes compósitos em relação aos polímeros simples. No presente estudo, matrizes fibrosas de policaprolactona (PCL) e de PCL-GO foram preparadas através de eletrofiação sob diferentes condições. Foi analisado o efeito de vários parâmetros de electrofiação tais como, peso molecular do polímero, solventes, concentração, caudal, tensão e distância de trabalho, sobre a morfologia das fibras eletrofiado. A incorporação de GO nas fibras de PCL alterou a morfologia, química de superfície e as propriedades mecânicas das fibras de PCL compósitos, o que foi comprovado por meio de várias técnicas de caracterização. As matrizes fibrosas de PCL-GO com a concentração de GO de 0,1% em peso demonstraram ser a combinação mais interessante para estudos futuros em TE.
Scientific advancements in the field of tissue engineering (TE) have created unique opportunities to fabricate artificial tissue or organ replacement components in the laboratory from combinations of engineered extracellular matrices (scaffolds), cells and biologically active molecules. Polymer composites reinforced with nanosized graphene oxide (GO) fillers have shown large improvement of various properties over the pristine polymers. In the present study, polycaprolactone (PCL) and PCL-GO fibres were prepared through electrospinning under different conditions. The effect of several electrospinning parameters (polymer molecular weight, solvent system, concentration, flow rate, voltage and working distance) on the morphology of the electrospun fibres was investigated. The GO nanosheets were successfully incorporated into the PCL fibres and the changes in the morphology, surface chemistry and mechanical properties were analyzed through various characterization techniques. The PCL-GO electrospun fibres with GO concentration of 0.1 wt% was found to be the most attractive combination which can be utilized for future TE applications.

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García, Cruz Dunia Mercedes. "Materiales macroporosos biodegradables basados en quitosano para la ingeniería tisular." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2009. http://hdl.handle.net/10251/4327.

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Abstract:

La ingeniería tisular es una ciencia que aplica los principios de la ingeniería y las ciencias de la vida para desarrollar sustitutos biológicos que reparen o mejoren la función biológica de un tejido u órgano (según la definición de Langer y Vacanti). Para ello, el enfoque más común se basa en el uso de tres elementos fundamentales las células, las biomoléculas y los scaffolds poliméricos. A pesar de los muchos avances alcanzados, los investigadores de este campo aún nos enfrentamos a importantes retos en la reparación o la sustitución de los tejidos que cumplen predominantemente funciones biomecánicas como es el caso del tejido óseo y el tejido cartilaginoso y en específico el cartílago articular. En este sentido, los materiales tri-dimensionales (scaffolds) desempeñan un papel muy importante. En este contexto, el quitosano es un candidato con un gran potencial, utilizado en una amplia gama de aplicaciones, ya que posee propiedades biológicas únicas, entre las que se incluyen su biocompatibilidad, su biodegradación, su marcada actividad antibacterial, entre otras y además posibilita el desarrollo de materiales en una gran variedad de formas. Es por ello, que el gran reto de este trabajo es el desarrollo de materiales basados en quitosano para la ingeniería tisular, entre los cuales podemos mencionar la formación de mezclas poliméricas de policaprolactona y quitosano, scaffolds implantables de quitosano y el desarrollo de un nuevo modelo de scaffolds inyectables basados en micropartículas entrecruzadas de quitosano. Las mezclas de policaprolactona y quitosano han sido preparadas haciendo uso de la técnica de evaporación de solvente. Se ha estudiado la influencia del componente hidrófilo sobre las propiedades físico-químicas y mecánicas. Por otro lado, se evaluó la respuesta biológica de los materiales en cultivos primarios "in vitro" de condrocitos, llegando a la conclusión de que la hidrofilicidad, en este caso, no está directamente relacionada con la respuesta bi
García Cruz, DM. (2008). Materiales macroporosos biodegradables basados en quitosano para la ingeniería tisular [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4327
Palancia

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García, García Daniel. "Desarrollo y optimización de formulaciones industriales basadas en poli(3-hidroxibutirato) (PHB) mediante sistemas de mezclado y plastificación." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2019. http://hdl.handle.net/10251/105868.

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Abstract:

"Desarrollo y optimización de formulaciones industriales basadas en poli(3-hidroxibutirato) (PHB) mediante sistemas de mezclado y plastificación" El principal objetivo de la presente tesis ha sido el desarrollo y caracterización de diferentes formulaciones a partir de poli(3-hidroxibutirato) (PHB) con el fin de mejorar sus propiedades. El PHB es un polímero sintetizado mediante fermentación bacteriana por diferentes tipos de bacterias, que se caracteriza por ser biodegradable, biocompatible y por presentar unas propiedades mecánicas que lo hacen un polímero interesante como sustituto de los polímeros de uso común obtenidos a partir del petróleo. Sin embargo, a día de hoy, el PHB presenta una serie de inconvenientes que hacen que no sea competitivo con los polímeros de uso común y, por tanto, dificultan su introducción a nivel industrial. Entre dichos inconvenientes se encuentra su elevado coste, su elevada fragilidad debida a su alta cristalinidad y su estrecha ventana de procesado, ya que su degradación térmica se inicia a temperaturas cercanas a la de su fusión. Por ello, en la presente tesis se han llevado a cabo diferentes tecnologías de modificación del PHB, todas ellas encaminadas a reducir sus inconvenientes con el objetivo de mejorar su funcionalidad y ampliar su uso a nivel industrial. Una de dichas estrategias de mejora ha consistido en la plastificación del polímero biodegradable mediante el empleo de plastificantes derivados de aceites vegetales, como son el aceite de linaza epoxidado (ELO), el aceite de soja epoxidado (ESBO), el aceite de linaza maleinizado (MLO) y los ésteres de ácidos grasos epoxidados (EFAE). La segunda de las estrategias empleadas ha sido el desarrollo de formulaciones mediante la mezcla física o "blending" del PHB con otro polímero biodegradable como es la poli(e-caprolactona) (PCL), así como la mejora de la miscibilidad entre ambos polímeros mediante el empleo de un agente compatibilizante, el peróxido de dicumilo (DCP). La última de las estrategias seguidas ha consistido en la incorporación de pequeñas cantidades de nanocargas en la mezcla de PHB/PCL sin compatibilizar y compatibilizada con DCP. Concretamente, se ha estudiado el efecto de la incorporación de nanotubos de haloisita sin tratar y tratados superficialmente con silano (3-glicidoxipropiltrimetoxisilano) y con ácido cafeico en la mezcla de PHB/PCL compatibilizada con DCP. Además, también se ha analizado el efecto de diferentes cantidades de nanocristales de celulosa obtenidos y optimizados a partir de un residuo forestal, como son las piñas de los pinos, en la mezcla de PHB/PCL sin compatibilizar. De forma general, la presente tesis muestra diferentes alternativas para la mejora de las propiedades del PHB. Estas alternativas permiten obtener formulaciones más económicas y con propiedades mejoradas, aumentando así su competitividad a nivel industrial. Además, dichas modificaciones amplían el rango de aplicaciones del polímero biodegradable en sectores como el del envase y el embalaje o el sector médico.
"Development and optimization of industrial formulations based on poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) by blending and plasticization" The main aim of the present doctoral thesis is the development and characterization of several formulations from poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) with the main purpose of improving its properties. PHB is synthesized from bacterial fermentation by several bacteria. It is characterized by being biodegradable, biocompatible and it also shows interesting mechanical properties that make it an interesting alternative to commodity plastics derived from petroleum. Nevertheless, up today, PHB still shows some drawbacks that are responsible for its low competitiveness versus commodity plastics thus restricting its industrial applications. Among these drawbacks, it is worthy to note its high cost, its high brittleness due to high crystallinity and its extremely narrow processing window. In fact, thermal degradation starts at a temperature near the end of the melt process. For these reasons, several technologies to modify PHB have been addressed in this doctoral thesis, with the main aim of overcoming the above-mentioned drawbacks and, hence, improve its functionality and potential industrial applications. The first strategy has consisted on plasticization of the biodegradable polymer by using several vegetable oil-derived plasticizers such as epoxidized linseed oil (ELO), epoxidized soybean oil (ESBO), maleinized linseed oil (MLO) and epoxidized fatty acid esters (EFAE). The second strategy has been the development of industrial formulations by physical blending PHB with other biodegradable polymer, i.e., poly(e-caprolactone) (PCL), as well as the improvement of the miscibility between these two polymers by reactive extrusion with dicumyl peroxide (DCP) which produces compatibilization. The last strategy has consisted on the addition of small amounts of nanofillers into the PHB/PCL blend both non-compatibilized and compatibilized with DCP. In particular, the effect of the addition of halloysite nanotubes (HNTs), without treatment and with a silane (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) and caffeic acid surface treatment, to the PHB/PCL blend compatibilized with DCP has been studied. In addition, the effect of different cellulose nanocrystals (CNCs) obtained and optimized from forestry wastes, i.e., pine cones, on the PHB/PCL blend has been studied. As a general conclusion, this doctoral thesis shows different approaches to improve the overall properties of PHB. These approaches allow to obtain cost-effective formulations with improved properties, thus increasing their competitiveness at industrial scale. These formulations broadens the potential use of PHB in sectors such as packing or medical.
"Desenvolupament i optimització de formulacions industrials derivades de poli(3-hidroxibutirat) (PHB) mitjançant sistemes de mescla i plastificació" El principal objectiu de la present tesi ha sigut el desenvolupament i caracterització de diferents formulacions a partir de poli(3-hidroxibutirat) (PHB) amb la finalitat de millorar les seues propietats. El PHB és un polímer sintetitzat mitjançant fermentació bacteriana per diferents bacteris, que es caracteritza per ser biodegradable, biocompatible i per presentar unes propietats mecàniques que el fan molt atractiu com a substitut dels anomenats "plàstics d'ús comú" obtinguts del petroli. Malgrat això, a dia de hui, el PHB presenta una sèrie d'inconvenients que fan que no siga competitiu amb aquests "plàstics d'ús comú" i, per tant, dificulten la seua introducció a nivell industrial. Entre aquests inconvenients destaca el seu elevat cost, la seua elevada fragilitat deguda a una elevada cristal·linitat i una estreta finestra de processat, ja que la seua degradació tèrmica comença a temperatures molt properes a la de fusió. És per això, que en aquesta tesi s'han dut a terme diferents tecnologies de modificació de PHB, totes elles encaminades a reduir els seus inconvenients amb l'objectiu de millorar la seua funcionalitat i ampliar el seu ús a nivell industrial. Una de les esmentades estratègies de millora ha consistit en la plastificació del polímer biodegradable mitjançant la utilització de plastificants derivats d'olis vegetals, com són l'oli de lli epoxidat (ELO), l'oli de soja epoxidat (ESBO), l'oli de lli maleinitzat (MLO) i els ésters d'àcids grassos epoxidats (EFAE). La segona de les estratègies empleades ha sigut el desenvolupament de formulacions mitjançant la mescla física o "blending" del PHB amb altre polímer biodegradable com és la poli(e-caprolactona) (PCL), així com la millora de la miscibilitat entre ambdós polímers mitjançant la utilització d'un agent compatibilitzant, el peròxid de dicumil (DCP). L'última de les estratègies seguides ha consistit en la incorporació de petites quantitats de nanocàrregues en la mescla de PHB/PCL sense compatibilitzar i compatibilitzada amb DCP. En particular, s'ha estudiat l'efecte de la incorporació de nanotubs d'hal·loysita sense tractar i tractats superficialment amb un silà (3-glicidoxipropiltrimetoxisilà) i amb àcid cafeic a la mescla de PHB/PCL compatibilitzada amb DCP. A més a més, també s'ha considerat l'efecte de diferents quantitats de nanocristalls de cel·lulosa obtinguts i optimitzats a partir d'un residu forestal, com ara les pinyes dels pins, en la mescla de PHB/PCL sense compatibilitzar. De forma general, la present tesi mostra diferents alternatives per a la millora de les propietats del PHB. Aquestes alternatives permeten obtenir formulacions més econòmiques i amb propietats millorades, augmentant així la seua competitivitat a nivell industrial. A més a més, les esmentades modificacions amplien el rang d'aplicacions del polímer biodegradable en sectors com ara l'envàs i embalatge o bé, el sector mèdic.
García García, D. (2018). Desarrollo y optimización de formulaciones industriales basadas en poli(3-hidroxibutirato) (PHB) mediante sistemas de mezclado y plastificación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/105868
TESIS

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Freitas, Augusto Gonzaga Oliveira de. "Síntese de copolímeros em bloco por reações one-pot com processos RAFT e ROP simultâneos." Universidade Federal de Santa Maria, 2016. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/4278.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The present work describes a methodology of controlled synthesis of block copolymers by one-pot reactions involving simultaneous RAFT and ROP processes mediated by a bifunctional compound which acts as a chain transfer agent (CTA) for the RAFT process and co-initiator of the ROP process. Reactions involving the RAFT of Styrene (St) and the ROP of ε-Caprolactone (ε-CL) were performed to obtain PS-b-PCL diblock copolymers. The catalysts Sn(Oct)2 and diphenyl phosphate (DPP) were evaluated in the ROP process. Diphenyl phosphate is the most appropriate for this kind of reaction, since Sn(Oct)2 proved to be avid when interacted with CTA, interfering antagonistically in the radical equilibrium of the RAFT process. The reactions were always controlled when DPP was used as a ROP catalyst, wherein copolymers with narrow molar mass distribution were obtained in the end. This methodology was employed in the synthesis of other linear and graft amphiphilic block copolymers, proving to be an excellent alternative for this purpose. Thermoresponsive copolymers based on Poly(oligo(ethylene glycol)methyl ether methacrylate) (POEGMA) and pH responsive based on Poly(acrylic acid) (PAA) were obtained. The physicochemical properties of the copolymers were investigated in solid state as well as in solution, and the results are in total agreement with values reported in the literature.
Este trabalho descreve uma metodologia de síntese controlada de copolímeros em bloco por reações one-pot envolvendo processos RAFT e ROP simultâneos, mediados por um composto bifuncional que atua como agente de transferência de cadeia (CTA) para o processo RAFT e co-iniciador do processo ROP. Reações envolvendo a RAFT do estireno (St) e a ROP da ε-Caprolactona (ε-CL) foram realizadas para obter copolímeros dibloco PS-b-PCL. Os catalisadores Sn(Oct)2 e difenil fosfato (DPP) foram avaliados, sendo o último o mais apropriado para este tipo de reação, uma vez que Sn(Oct)2 mostrou-se ávido por interações com o CTA, interferindo antagonicamente no equilíbrio de radicais do processo RAFT. As reações mantiveram o caráter controlado quando DPP foi usado como catalisador ROP, sendo que ao final, copolímeros com estreita distribuição de massa molar foram obtidos. Esta metodologia foi empregada na síntese de outros copolímeros em bloco anfifílicos lineares e enxertados, se mostrando uma excelente alternativa para este propósito. Copolímeros termoresponsivos à base de Poli(metacrilato de poli(etilenoglicol)metil éter) (POEGMA) e pH responsivos à base de Poli(ácido acrílico) (PAA) foram obtidos. As propriedades físico-químicas dos copolímeros foram investigadas em estado sólido e em solução, e os resultados estão em plena concordância com valores relatados na literatura.

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Girondi, Camila Miorelli. "Síntese e caracterização de ácido-all-trans-retinoico incorporado a nanofibras poliméricas e seus efeitos sobre células de osteossarcoma." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2018. http://hdl.handle.net/11449/154479.

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Abstract:

Submitted by Camila Girondi (camila.girondi@gmail.com) on 2018-07-03T20:30:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação 28.06 COM FICHA CATALOGRÀFICA.pdf: 1652288 bytes, checksum: 2ff0f9722f6563cc30aaacbdd2bd4b81 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
As nanofibras (NF) podem ser sintetizadas por meio de eletrofiação, um método simples que permite incorporação de fármacos em biopolímeros que apresentam a vantagem de serem liberados de forma gradual. Policaprolactona (PCL) apresenta a vantagem de poder ser eletrofiada permitindo a incorporação de fármacos. Os ácidos retinoicos são fármacos empregados no tratamento de osteossarcoma, mas, apresentam efeitos colaterais. O ATRA (all-trans-retinoic-acid) é o mais comum entre os retinoides. Os objetivos deste estudo foram: sintetizar e caracterizar NF, incorporar o fármaco a elas e verificar a liberação ao meio de cultura; realizar testes de citoxicidade e genotoxicidade tais como: crescimento, integridade, viabilidade e micronúcleo de células MG63 tratadas com NF incorporada com ATRA e analisar a secreção das citocinas pró inflamatórias: IL-1β, IL-6 e TNF-α por meio do teste ELISA. As NF sintetizadas por meio da eletrofiação foram caracterizadas morfologicamente e bioquimicamente por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estudo do espectro de infravermelho da transformada de Fourrier (FTIR): Os testes in vitro foram realizados utilizando uma linhagem de células imortalizadas de osteossarcoma, MG63. Os ensaios incluídos nesse estudo foram divididos em grupos compostos por: [C (controle puro), ATRA (controle positivo), NF (controle negativo) e NF + ATRA (grupo experimental).] Em todos os grupos foram realizados testes de viabilidade celular (MTT), micronúcleo e ELISA sob os tempos de 3, 7 e 14 dias. A liberação do fármaco através do sistema de NF+ATRA foi comprovada pelo FTIR. Os demais resultados encontrados foram avaliados através do teste ANOVA one-way, no qual o método apresentou-se eficiente, mostrando diferença estatística de p=0,00, sendo signficante para todos os períodos de tempo nos testes de MTT e MN, além de ser verificada a secreção de citocinas proinflamatórias IL-1β e IL-6, comprovando os efeitos citotóxicos e genotoxicos sob células MG63 mostrando a efetividade da técnica. Podendo ser uma alternativa para o tratamento.
Nanofibers (NF) can be synthesized by electro-spinning, a simple method that allows incorporation of drugs into biopolymers that have the advantage of being released gradually. Polycaprolactone (PCL) has the advantage that it can be electrophied allowing the incorporation of drugs. Retinoic acids are drugs used in the treatment of osteosarcoma, but have side effects. ATRA (all-trans-retinoicacid) is the most common retinoid. The objectives of this study were: to synthesize and characterize NF, to incorporate the drug to them and to verify the release to the culture medium; perform cytotoxicity and genotoxicity tests such as: growth, integrity, viability and micronucleus of N63-treated NF-treated cells with ATRA and to analyze the secretion of pro-inflammatory cytokines: IL-1β, IL-6 and TNFα by the ELISA . The NF synthesized by electrophilation were characterized morphologically and biochemically by scanning electron microscopy (SEM) and Fourrier Transform Infrared Spectrum (FTIR) study: In vitro tests were performed using an immortalized osteosarcoma cell line, MG63. The trials included in this study were divided into groups composed of: C (pure control), ATRA (positive control), NF (negative control) and NF + ATRA (experimental group). All groups were tested for cell viability (MTT), micronucleus and ELISA under the times of 3, 7 and 14 days. Release of the drug through the NF + ATRA system was confirmed by FTIR. The other results were evaluated using the oneway ANOVA test, in which the method was efficient, showing a statistical difference of p = 0.00, being significant for all time periods in the MTT and MN tests, besides the secretion of proinflammatory cytokines IL-1β and IL-6, proving the cytotoxic and genotoxic effects under MG63 cells, showing the effectiveness of the technique. It may be an alternative to treatment

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Balzer, Palova Santos. "Estudo comparativo do efeito plastificante de policaprolactonas diol e triol e dioctil ftalato em poli (Cloreto de Vinila)." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/92701.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009
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O poli (cloreto de vinila) - PVC é um polímero sintético extremamente versátil. Esta versatilidade deve-se a incorporação de aditivos que propiciam compostos com propriedades extremamente rígidas a extremamente flexíveis. Dentre os aditivos, os plastificantes se destacam por conferir flexibilidade a matriz de PVC, sendo os da família dos ftalatos os mais utilizados. Porém, alguns ftalatos, como o dioctil ftalato (DOP), apresentam restrições na utilização para algumas aplicações por apresentar potencial carcinogênico em roedores. Visando a substituição deste plastificante por materiais que apresentam características semelhantes e com a vantagem de não serem nocivos, filmes de PVC com prolicaprolactonas (PCL) diol e triol (massas molares entre 900 e 2000 g/mol) foram estudados comparativamente com misturas de PVC com DOP como plastificantes. Os filmes foram obtidos por casting e pelo processo de extrusão nas proporções de 5 a 30% de plastificantes, em massa. Os sistemas foram avaliados quanto ao comportamento térmico, através da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TG). Em relação às propriedades mecânicas foram realizados ensaios de tração. Ensaios de migração total em água e n-heptano, permeação em atmosfera saturada de vapor de água e biodegradação em solo compostado, também foram realizados. Com a presença de plastificante ocorreu redução significativa na temperatura de transição vítrea (Tg) do PVC, reduzindo o módulo de elasticidade, resistência à tração, e aumentando, consequentemente, o alongamento. A estabilidade térmica do PVC não foi afetada pela adição dos plastificantes DOP e PCL. A permeação de vapor de água nos filmes avaliados não foi significativa. De maneira similar, não foram observados efeitos significativos quanto a migração de ambos os plastificantes em água. Por outro lado, uma migração de até 12% foi observada em 168 horas quando o meio utilizado foi o heptano. Os estudos de biodegradação indicaram que a percentagem de perda de massa em solo compostado correspondeu aproximadamente à quantidade de PCL presente, principalmente para os plastificantes de menor massa molar. Os resultados mostraram que as propriedades dos filmes PVC/PCL foram similares aos sistemas tradicionais PVC/DOP, sugerindo viabilidade na substituição do DOP, uma vez que este apresenta elevado grau de toxicidade, por PCL, que além da característica biodegradável, não apresenta toxicidade.

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Méndez, Hernández Rodrigo Guillermo. "Efecto de la morfología de nanopartículas sobre propiedades de barrera en poliamidas." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/136248.

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Abstract:

Ingeniero Civil Químico
Nanoarcillas laminares comerciales (Cloisite® C20A y C30B), nanopartículas esféricas de sílice (NSE o SiO2), sintetizadas mediante el método sol-gel, y nanotubos de carbono comerciales (NTC) fueron utilizados como material de relleno en la preparación de nanocompósitos de policaprolactama (PA6) mediante mezclado en estado fundido, con el objetivo principal de estudiar el efecto de la incorporación de diferentes nanopartículas en las propiedades de barrera y mecánicas de los nanocompósitos. En propiedades barreras, los nanocompósitos con partículas esféricas de SiO2 y nanotubos de carbono incrementaron la permeabilidad al oxígeno, respecto a la matriz, debido a la formación de canales preferentes, mientras que las nanoarcillas laminares mostraron un comportamiento dual, incrementando la permeabilidad alrededor del 130% para una concentración del 5% p/p y disminuyéndola, respecto de la matriz, en torno al 45% para una concentración de 15% p/p. La permeabilidad al vapor de agua mostró una disminución del orden del 12% para nanoesferas, entre 30% y 50% para arcillas, mientras que los nanotubos provocaron un aumento de hasta un 32%. Estas tendencias fueron producto de la generación de espacio libre interfasial, (debido a aglomeraciones en el caso de nanoarcillas, mala interfaz en nanoesferas y baja interacción partícula-polímero para NTC) creando caminos preferentes, facilitando la permeación de gases a través de la matriz. Este fenómeno compite con el aumento de la superficie disponible para la adsorción, observándose así aumentos en la permeabilidad al oxígeno y disminución para el vapor de agua, con excepción de los nanocompósitos con NTC, todo esto debido a la interacción permeante-nanocompósito. Con respecto a las propiedades mecánicas, la incorporación de nanopartículas aumentó la rigidez de los diferentes nanocompósitos, reflejado en un aumento del módulo elástico. Por otro lado, la elongación al quiebre, se ve reducida drásticamente en todos los nanocompósitos, disminuyendo hasta en un 98% para todos los casos. Los resultados de este trabajo muestran que la adición de nanopartículas (con diferente razón de aspecto) en policaprolactama tiene un significativo impacto sobre sus propiedades de barrera y mecánicas. Además, el efecto de las nanopartículas no sólo depende de la concentración y dispersión, sino que también depende fuertemente de las interacciones partícula-polímero.

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Gómez, Soto Moisés. "Estudio de compósitos de polipropileno y policaprolactama con nanopartículas esféricas y laminares de sílice y caracterización de sus propiedades." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/130721.

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Abstract:

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química
Ingeniero Civil Químico
Nanopartículas esféricas y laminares de sílice, sintetizadas mediante el método sol-gel, y nanoarcillas comerciales (Cloisite® C20A y C30B) fueron utilizadas como material de relleno en la preparación de compósitos de polipropileno (PP) y policaprolactama (PA6) mediante mezclado en estado fundido, cuyo objetivo principal es estudiar el efecto de la incorporación de diferentes nanopartículas en las propiedades barreras, mecánicas y térmicas de los compósitos. Imágenes de microscopia de transmisión electrónica de los compósitos mostraron que todas las nanopartículas presentan aglomerados dispersados en las matrices poliméricas, lográndose observar también algunas partículas individuales. En propiedades barreras, las partículas esféricas de sílice incrementaron levemente la permeabilidad al oxígeno, mientras que las partículas laminares de sílice mostraron un importante aumento, incrementándose en un factor de 3.5 al 10 %p/p. En el caso de las arcillas, la C30B en PA6 también mostró un incremento del 46% al 15 %p/p, sin embargo, la C20A en PP es la única que reveló una disminución del 28% a la misma carga másica. La permeabilidad al vapor de agua también mostró aumentos semejantes a los obtenidos en la permeabilidad al oxígeno. Estas tendencias fueron producto de la formación de aglomerados entre las partículas y del espacio libre interfasial, los que crean caminos preferentes, facilitando la permeación de gases a través de ellas. Con respecto a propiedades mecánicas, la incorporación de nanopartículas aumentó la rigidez de los compósitos, reflejado en un aumento de sus módulos elásticos. Sólo en el caso del PP con nanopartículas de sílice laminar se obtuvo una disminución del 52% al 10 %p/p, debido a la formación de grietas y aglomerados. A su vez, se encontró que en todos los compósitos de PP el límite de elasticidad disminuye, llegando a un 90% en reducción en PP con sílice laminar. Por el contrario, en el caso de la PA6 con C30B se observó un aumento del 50% al 10 %p/p de esta arcilla. En la elongación al quiebre, se encontró que en todos los nanocompósitos se ve reducido drásticamente, disminuyendo hasta en un 99% en los casos del PP y en 67% en el caso de la PA6. Finalmente, se determinó que las nanopartículas incorporadas mejoran la estabilidad térmica de los materiales mediante el mecanismo de adsorción física o química de productos volátiles en la superficie. También se estableció que las partículas actúan como centros de nucleación en la cristalización de los polímeros, afectando sus morfologías, encontrando que las propiedades finales dependen tanto del relleno, como de los cambios en la matriz polimérica. Los resultados de esta tesis muestran que la adición de nanopartículas en matrices poliméricas tiene un gran impacto sobre sus propiedades barreras, mecánicas y térmicas. Además, el efecto de las nanopartículas no sólo depende de la concentración y dispersión, sino que también dependen fuertemente de su geometría y de la interacciones partícula-polímero.

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Rosa, Joana Filipa Magalhães da. "Extrusão friccional de compósitos de policaprolactona reforçados por nanoargilas." Master's thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10362/90935.

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Abstract:

As problemáticas associadas à utilização dos plásticos convencionais têm preocupado a comunidade científica, que vê na utilização de polímeros biodegradáveis uma possível forma de resolver o problema. A poli(ε-caprolactona) (PCL) é um polímero biodegradável e biocompatível, mas as propriedades mecânicas apresentadas por este nem sempre são adequadas para as aplicações contempladas. A adição, em pequenas quantidades, de reforço constitui uma opção para resolver as limitações apresentadas, devendo averiguar-se se esta adição influencia a biocompatibilidade deste polímero para ser possível a sua utilização em dispositivos biomédicos. Neste estudo foram elaborados nanocompósitos de PCL reforçados por argilas de Montmorilonite – uma não modificada (CNa+) e uma organicamente modificada (C30B) – correspondentes a teores de 1%, 2% e 3% de reforço (percentagem em peso). Foi utilizada uma extrusora de duplo fuso para a obtenção da pré-mistura. Seguidamente procedeu-se à extrusão friccional da pré-mistura, com o objetivo de estudar a influência deste processo nas caraterísticas do compósito obtido. O nanocompósito foi analisado através das técnicas de FTIR, XRD e TGA, procedendo-se igualmente à sua caracterização mecânica (ensaios de flexão e compressão) e ao estudo da sua biocompatibilidade. Os resultados de FTIR e TGA evidenciaram a mesma estrutura química, bem como a mesma gama de temperaturas de degradação do PCL, tanto da pré-mistura como após a extrusão friccional. As análises de XRD evidenciaram uma estrutura intercalada após a obtenção da pré-mistura, sendo que não se verificou influência do processamento por extrusão friccional no processo de intercalação/exfoliação do nanocompósito. Verificaram-se incrementos nos valores das propriedades mecânicas (nomeadamente da rigidez) nos nanocompósitos obtidos, comparativamente com o PCL não reforçado, sendo este efeito mais acentuado no caso da utilização da argila C30B. Os ensaios de citotoxicidade permitiram concluir uma maior biocompatibilidade dos nanocompósitos contendo a argila CNa+ comparativamente com aqueles em que se recorreu à argila C30B.

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Dissertations / Theses on the topic 'Policaprolactona'

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