A associação das células-tronco (CT) com os biomateriais prometem ser os protagonistas para o futuro da medicina regenerativa no tratamento de lesões de tecidos e órgãos. No presente trabalho, as células-tronco foram cultivadas em matrizes construídas pela técnica de electrospinning, usando o polímero poli-D,L-ácido láctico (PDLLA) associado ou não à biomassa da microalga Spirulina (PDLLA/Sp), que possui componentes bioativos de interesse para a engenharia de tecidos (ET). As análises físico-químicas realizadas foram a avaliação da morfologia, do diâmetro das fibras, da degradabilidade, da rugosidade, do teor de solvente residual, do ângulo de contato com água, entre outros. A adesão e a proliferação celular, bem como a citotoxicidade do biomaterial também foram avaliados. As nanofibras obtidas apresentaram-se sem beads e com características semelhantes às da matriz extracelular natural (MEC) em termos de propriedades mecânicas e topográficas. Nos testes biológicos, verificou-se que as CTs aderiram mais e tiveram maior viabilidade nos scaffolds de PDLLA/Sp, quando comparado com as matrizes de nanofibras de PDLLA. Ambos os biomateriais mostraram-se atóxicos para as CTs. Pode-se concluir que as matrizes desenvolvidas neste trabalho apresentam as características necessárias de um novo biomaterial adequado para uso na ET. / The association of stem cells (SCs) with biomaterials promises to be the protagonist for future regenerative medicine in the treatment of tissue and organ lesions. Stem cells were cultivated in scaffolds constructed by the electrospinning technique, using poly-D,L-lactic acid (PDLLA) associated or not with Spirulina biomass (PDLLA/Sp), which has bioactive components of interest for tissue engineering (TE). Physicochemical analyses were performed, such as morphology, fiber diameter, degradability, residual solvent, roughness, contact angle with water, among others. SC adhesion and proliferation and scaffold cytotoxicity were also evaluated. Nanofibers without beads and with characteristics similar to the natural extracellular matrix (ECM) in terms of mechanical and topographical properties were obtained. In biological tests it was found that SCs adhered more and had greater viability in the PDLLA/Sp molds, when compared to the PDLLA scaffolds. The scaffolds were shown to be atoxic for the SCs. It can be concluded that the scaffolds developed in this work have the characteristics to be a new biomaterial suitable for use in TE.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Nos Ãltimos vinte anos, o campo de biomateriais à base de fosfato de cÃlcio tem crescido rapidamente, desempenhando um papel-chave como substituinte Ãsseo. A hidroxiapatita (HA) apresenta semelhanÃa quÃmica e estrutural com a fase mineral dos ossos e dos dentes, à biocompatÃvel e osteocondutiva, tem excelente afinidade quÃmica e biolÃgica com os tecidos Ãsseos e tem aplicaÃÃes biomÃdicas importantes como preenchimento de defeitos Ãsseos e em âscaffoldsâ na engenharia de tecidos. Nanocristais de HA foram sintetizados com sucesso por co-precipitaÃÃo e via hidrotÃrmica. Para a caracterizaÃÃo estrutural, tamanho e morfologia das fases obtidas foram utilizadas tÃcnicas de DifraÃÃo de Raios-x (DRX), Espectroscopia na RegiÃo do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), AdsorÃÃo/dessorÃÃo de N2, Potencial Zeta (PZ) e Microscopia EletrÃnica de TransmissÃo (TEM). Estruturas mesoporosas foram obtidas com diÃmetros de poros variando entre 12 e 31 nm. Os nanocristais de HA apresentaram uma morfologia definida, em forma de bastÃo, e foram incorporadas a um polÃmero para formaÃÃo de um âscaffoldâ. A droga sinvastatina (SINV), que influencia a regeneraÃÃo Ãssea quando aplicada localmente, foi associada aos biocompÃsitos obtidos. A caracterizaÃÃo dos âscaffoldsâ foi realizada por Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV). / In the last twenty years, the field of biomaterials based on calcium phosphates has grown rapidly, playing a key role as a bone substituent. Hydroxyapatite has chemical and structural similarity to the mineral phase of bone and teeth, is biocompatible and osteoconductive. It has excellent chemical and biological affinity with the bone tissue and important biomedical applications such as filling bone defects and scaffolds in tissues engineering. Hydroxyapatite nanocrystals were successfully synthesized by co-precipitation and hydrothermal route. X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, N2 adsorption/desorption, Zeta Potential and Transmission Electron Microscopy were used to structural characterization, size and morphology of the nanoparticles. Mesoporous structures were obtained with pore diameters ranging from 12 to 31 nm. The nanoparticles showed a rod-shaped mophorlogy and were incorporated into a polymer to form a scaffold. The drug simvastatin, which influences bone regeneration when locally applied, was associated with the biocomposite. The characterization of the scaffolds was performed by Scanning Electron Microscopy.

A necessidade de obtenÃÃo de novos materiais para substituiÃÃo de partes do corpo humano que foram destruÃdas ou danificadas conduziu cientistas das mais diferentes Ãreas à investigaÃÃo de novos materiais utilizados para implantes O fosfato de cÃlcio quando cristalizado na forma de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] à uma cerÃmica bioativa e biocompatÃvel, similar quimicamente ao tecido natural de ossos e dentes O presente trabalho tem como objetivos a produÃÃo de biocerÃmicas de apatitas nanomÃtricas via sol-gel a obtenÃÃo materiais compÃsitos a base de hidroxiapatita e alumina variando a concentraÃÃo de alumina e a avaliaÃÃo das propriedades fÃsicas mecÃnicas quÃmicas e da microestrutura das amostras sinterizadas As propriedades e caracterÃsticas das biocÃramicas foram analisadas utilizando-se as tÃcnicas de difraÃÃo de raios X e espectroscopia de infravermelho microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) analise granulomÃtrica ensaio de resistÃncia mecÃnica por compressÃo diametral em amostras prensadas e teste de bioatividade Com os resultados de raios X foi possÃvel identificar os picos representativos em todas as amostras de fases correspondentes à hidroxiapatita como tambÃm fosfato de alumÃnio Ãxido de cÃlcio alumÃnio e Ãxido de cÃlcio Na anÃlise de infravermelho foi possÃvel identificar os grupos presentes nos nanocompÃsitos Os ensaios de resistÃncia à traÃÃo por compressÃo diametral nas diferentes composiÃÃes de nanocompÃsitos mostraram que a porcentagem de alumina presente influencia na resistÃncia mecÃnica do material / The need for obtaining new materials to replace human body parts that were destroyed or damaged led scientists from different research areas of new materials used for implants Calcium phosphate when crystallized in the form of hydroxyapatite [Ca10 (PO4)6 (OH)2 ] is a bioactive and biocompatible ceramics primarily similar to natural bone and teeth ratio This workaims to produce nanometrics apatite bioceramics via sol - gel, get composites based on hydroxyapatite and alumina materials by varying the concentration of alumina and evaluate mechanical chemical physical properties and microstructure of the sintered samples The properties and characteristics of bioceramics were analyzed using the techniques of X-ray diffraction and infrared spectroscopy scanning electron microscopy (SEM particle size analysis test strength by diametrical compression pressed samples and bioactivity test From the results of X ray was it possible to identify the representative peaks in all samples corresponding to hydroxyapatite phase but also to aluminum phosphate aluminum calcium oxide and calcium oxide From in infrared analysis it was possible to identify the groups present in nanocompÃsitos Tensile strength obtained by diametrical compression on different compositions of nanocomposites showed that the percentage of alumina present influences the mechanical strength of the material

Biocerâmicas porosas são utilizadas para que se forneça local para o tecido ósseo crescer e fixar o implante biologicamente. Foi utilizada hidroxiapatita (HA), que é uma cerâmica bioativa e permite o crescimento de tecido ósseo e revascularização da área de implante pela ligação química estabelecida entre a fase mineral dos ossos com a hidroxiapatita sintética. Este estudo teve como objetivo a obtenção de blocos porosos de hidroxiapatita através do método gelcasting de espumas, utilizando matérias-primas nacionais e sem o uso de atmosfera controlada. A hidroxiapatita utilizada nesse trabalho foi obtida com um método inovador com a utilização de defloculantes. O método gelcasting de espumas consiste na incorporação de uma fase gasosa dispersa dentro de uma suspensão cerâmica contendo o pó cerâmico, água, defloculantes, ligantes e agentes de gelificação. Após a formação de espuma o gel é formado pela polimerização in situ de monômeros orgânicos e o controle do tempo de indução é primordial para a obtenção de porosidade controlada. Foram estudados os efeitos da quantidade de surfactante, do teor de sólidos e do tempo de indução na microestrutura e nas propriedades físicas da hidroxiapatita. Avaliou-se o volume de espuma formado, a viscosidade das suspensões, a resistência mecânica à compressão, a superfície de fratura, a densidade e porosidade, fases cristalinas e grupos químicos, assim como a permeabilidade das peças porosas. Foram realizados ensaios in vitro e in vivo para verificar o comportamento do material quando implantado. Obteve-se porosidade máxima de cerca de 87,5% para o teor de 60% de sólidos. Foram obtidos blocos porosos de hidroxiapatita pelo método gelcasting com tamanho de poros controlado, potencialmente aptos para uso em medicina e odontologia como implantes ósseos reparadores de defeitos ósseos em locais onde a solicitação mecânica seja baixa. / Porous bioceramics are used as a place where bone tissue can grow and fix implants biologically. In this work, hydroxyapatite (HA) was used. It is a bioactive ceramic which allows the growth of bone tissue and revascularization of implant area by the formation of a chemical bond between bones mineral phase and synthetic hydroxyapatite. The aim of this work is to obtain hydroxyapatite porous blocks through the gelcasting foams method, using national’s raw materials and without the atmosphere control. The HA used in this work was obtained by a new method which consists in the addiction of a defloculant. The gelcasting foams method consists in the incorporation of gaseous phase in a ceramic suspension containing the ceramic material, water, defloculants, binders and gelling agents. After the foam formation, the material turns in to a gel by the in situ polymerization of the organic monomers. The control of the induction time is very important to control the porosity. The effect of surfactant amounts, of the solids content and of the induction time in the hydroxyapatite microstructure and physical properties was studied. Also there was evaluated the in vitro and in vivo comportment of the produced porous hydroxyapatite foams. The amount of foam produced, the viscosity of suspensions, compression mechanical strength, fracture surface, apparent density, porosity, permeability, crystalline phases and chemical groups were evaluated. A maximal porosity of about 87.5% was obtained for a solids content of 60%. Obtained materials have a potential use as bone implants in both medical and odontological applications as bone defects repairers in places where low mechanical strengths were required.

Os biomateriais metálicos possuem módulo de elasticidade superior ao do osso o que pode ocasionar a reabsorção óssea, devido à blindagem de tensões. Além disso, a liberação de íons devido à corrosão do implante pode provocar inflamação, e em função da vida útil do implante, normalmente, existe a necessidade da segunda intervenção cirúrgica para substituição do mesmo. Com o intuito de contornar os pontos negativos dos implantes metálicos, têm sido estudados materiais absorvíveis com módulo de elasticidade próximos ao do osso. O magnésio e suas ligas têm sido propostos para uso em implante absorvível desde o final do século XIX. A grande dificuldade em utilizá-los está na elevada taxa de corrosão dos mesmos, que não é compatível com a velocidade de cicatrização dos tecidos adjacentes ao implante. Neste contexto, revestimentos têm sido propostos. O objetivo deste estudo é obter pelo método sol-gel, revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilano) para aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 visando aplicação biomédica. Parâmetros como tempo de hidrólise e pH do sol foram monitorados para avaliar as características do sol obtidos com as proporções quitosana/GPTMS de 1:1 e 1:2. A partir desse monitoramento foram estabelecidos os valores dos parâmetros a serem empregados para obtenção do revestimento por dip-coating. Foram aplicadas quatro diferentes arquiteturas (combinações de camadas) do revestimento sobre a liga ZK60. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia por MEV. A resistência à corrosão das amostras foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto por 24 horas em uma solução para simular o fluido corpóreo (SBF - Simulated Body Fluid). Os resultados mostraram que o revestimento obtido com a arquitetura 1, 2 e 4 (1 a 3 camadas) não promoveram deslocamento do potencial de circuito aberto em relação à liga ZK60 não revestida. Contudo, as amostras recobertas com três camadas (arquitetura 3) apresentaram um deslocamento do potencial de circuito aberto na ordem de 1000 mV em relação à liga não revestida, no entanto, houve o destacamento de parte da camada. Esses resultados indicam que é possível obter um revestimento que funcione como uma barreira temporária entre a liga de magnésio e o meio, retardando dessa forma a corrosão da mesma. Entretanto, estudos devem ser realizados no sentido de melhorar a adesão entre esse filme e o substrato. / Metallic biomaterials have a superior elastic moduli than cortical bone, which may lead to bone resortion, due to “the shielding of bone”. Besides, ion release as a result of corrosion may also lead to a inflammatory chain. And, according to the implants life cycle, it ordinarily implies its replacement. Focusing on avoiding those problems of the metallic materials, it has been studied absorbable implants with close-to-bone elastic moduli. Magnesium and its alloys have been proposed as absorbable implants since the end of the nineteenth century. The main difficulty in using Mg implants is its high corrosion rate, which is not compatible to the adjacent tissues healing rate. In this context, absorbable coatings have been proposed. The objective of this study is to obtain, through the sol-gel method, absorbable hybrid coatings composed by chitosan and GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilane) to enhance the corrosion resistance of the ZK60 alloy, focusing on biomedical applications. Parameters such as hydrolysis and the sol’s pH were monitored to evaluate the sols characteristics obtained with the proportions of chitosan/GPTMS of 1:1 and 1:2. The parameters used to obtain the coating through dip-coating were stablished from this monitoring. Four architechtures were stablished (arrangement of layers) of the coating over the ZK60 alloy. The coating morphology was characterized using MEV. The corrosion resistance of the samples was evaluated by OCP (Open Circuit Potential) monitoring in a SBF (Simulated Body Solution) solution for 24 hours. The obtained results show that the coating with Archtechture 1, 2 and 4, did not increase significatively the corrosion potential comparing to uncoated ZK60. However, the archtecture 3 showed a displacement in the order of 1000 mV in the OCP, contrasting with the uncoated ZK60, nevertheless, the coating detached from the substrate. Those results indicate that it is possible to obtain a coating that works as a barrier between the Mg alloy and the media, slowing down the corrosion of the specimen. However, studies to enhance the coatings adhesion are mandatory to its efectiveness.

O presente trabalho desenvolveu uma nova prótese para substituição de disco da coluna vertebral lombossacra, dividido em três macros etapas. Primeira etapa: conceito biomecânico e projeto assistido por computador (CAD/CAE), simulando estruturalmente o modelo virtual do implante. Segunda etapa: análise dos processos de fabricação, metalurgia do pó convencional (MPC) e por moldagem de pós por injeção (MIM), avaliando seus parâmetros. Terceira etapa: seleção do processo que mais se adaptou ao desenvolvimento de um implante, até a produção do protótipo de um implante. Foi utilizado pó comercialmente puro (99,5% Ti), com morfologia lamelar. A metalurgia do pó convencional (MPC) foi a selecionada para a fabricação do protótipo da nova prótese, compactada a 600 MPa e sinterizada a 1100°C durante 3h, neste patamar. O limite de elasticidade após a sinterização dos corpos de prova foi superior a 600 MPa, com densidade próxima a 4,04g/cm³. A porosidade foi avaliada por comparação volumétrica e imagens obtidas em MEV. Posteriormente foi analisada em software de processamento de imagens em diferentes regiões das amostras. A porosidade foi obtida por dois métodos: o primeiro considerou a imagem de uma superfície da amostra seguida pela variação da densidade em "bulk". O resultado da porosidade ficou entre 100µm e 500µm, faixa considerada adequada para a vascularização e crescimento ósseo. Foi aplicado uma carga de 3400N no modelo virtual do implante e a tensão resultante ficou abaixo de 60MPa. O resultado médio das densidades dos protótipos por Arquimedes do implante fabricados, foi de 4,05g/cm³. / The present study developed a new prosthesis to replace lumbosacral disks. It was divided in three steps. First step: biomechanical concept and computer assisted project (CAD/CAE), simulating the structure of the virtual model of the implant. Second step: analysis of manufacture process, conventional powder metallurgy (PM) and powder molding through injection, evaluating its parameters. Third step: selection of the process which best adapted to the development of an implant, up to the production of the implant prototype. Commercially pure powder (99,5% Ti) with lamellar morphology was used. Conventional powder metallurgy was selected to manufacture the new prosthesis, compacted at 600 MPa and sintered at 1100°C for 3 hours. The limit of elasticity after billets were sintered was above 700 MPa, and the density around 4,04g/cm³. Porosity was evaluated through images obtained in a SEM which were later analyzed by an image processing software in different parts of the billets. The result of porosity was between 100µm and 500µm, an adequate range for vascularization and bone growth. A charge of 3400N was applied to the virtual model of the implant and the resulting tension was under 60MPa. The resulting density in the manufactured prototypes was 4,05g/cm³, on average.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-11T18:52:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao mirela princival.pdf: 5990746 bytes, checksum: e5bcac5bef195c004f889c65ad741483 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T18:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao mirela princival.pdf: 5990746 bytes, checksum: e5bcac5bef195c004f889c65ad741483 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / FACEPE / Descrevemos aqui, um estudo citotóxico comparativo utilizando uma biblioteca de compostos contendo a função furano, e o dendrímero Bis-MPA. Dos compostos furânicos testados, os que apresentaram melhor resultado citotóxico frente às células tumorais foram sintetizados em grande escala (5 g). Assim, estes compostos, puderam ser submetidos à estudos de incorporação física (por interações químicas) ou ligação química (via ligação covalente) ao dendrímero. No intuito de estudar os efeitos citotóxicos que ambos os sistemas poderiam apresentar, os testes foram realizados empregando as seguintes linhagens celulares HEP-2, HT-29, MCF-7, NCI-H292 e HL-60, correspondentes ao câncer de Carcinoma de laringe, Carcinoma de Cólon, Adenocarcinoma de Mama e Leucemia promielocítica aguda. Cada teste foi realizado em quadruplicata, utilizando os compostos com alto grau de pureza (>99%), e de um mesmo lote do material, para todos os testes de toxicidade. Os testes de citotoxicidade r com o dendrímero bis-MPA, foram realizados utilizando o composto comercial, porém com checagem de pureza via RMN antes de realizar os testes e as reações químicas. Todos os testes biológicos após serem realizados, foram analisados utilizando o método colorimétrico MTT. Em suma, este estudo levou ao preparo de compostos em escala de gramas, com alto grau de pureza, necessário para estudar a possibilidade de desenvolver novos ligantes bifuncionais, na tentativa de se construir dendrímeros polifuncionalizados, contendo moléculas que apresentaram atividade citotóxica em sua estrutura química. Esse estudo vem sendo explorado pelo grupo na tentativa de expandir essa linha de raciocínio, e tentar corroborar com estudos da literatura no que diz respeito ao mecanismo de ação, e como esses se comportam frente a células tumorais, em testes in vitro. Dentre os compostos que apresentaram boas respostas aos ensaios biológicos, dois deles merecem destaque por mostrarem-se substâncias extremamente eficazes em testes de inibição total das células. Estes compostos têm em comum um anel furano ligado diretamente a uma enona ou a um ácido acrílico (compostos 32 e 35 respectivamente). / Here we describe a comparative cytotoxic study by using a library of compounds containing a furan moiety and the dendrimer Bis-MPA. Among furan tested compounds against tumor cancer cells, those that have shown better results were synthesized in a large scale reaction (5 g). Thus, these compounds, which have shown high biological activity, underwent physical incorporation studies (for chemical interactions) or chemically linked (via covalent bond) with the dendrimer. In order to study the cytotoxic effects that could exhibit by both systems, tests were conducted using the following tumor cancer cells: HEp-2, HT-29, MCF-7 e HL60. Each test was performed in quadruplicate using the compounds in their high purity (>99%) and used as a single batch of material for all toxicity tests. The dendrimer Bis-MPA cytotoxic tests were conducted subjecting the commercial reagent although with a pre checked in its purity by NMR before do the tests and chemical reactions. All biological tests after have been done were analyzed using the MTT colorimetric method. In summary, this study has led to preparation of compounds in multi gram scale in a high purity, necessary to realize the possibility of developing new bifunctional links, in an attempt to build polifuncionalized dendrimers containing active cytotoxic active molecules in their chemical structure. This study is being explored by the group in an attempt to expand this line of reasoning, and try to corroborate with literature data regarding the mechanism of action, and their behavior against the tumor cancer cells in an in vitro tests. Among the compounds that showed good activity to biological assays, two of them are noteworthy due to their extremely effective activity in total inhibition tests of cells. These compounds have in common a furan ring attached to an enone or an acrylic acid (compounds 32 and 35 respectively).

Orientadores: Inez Valéria Pagotto Yoshida, Celso Aparecido Bertran / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T05:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_Geovanna_D.pdf: 5851198 bytes, checksum: 225cceb31bb1d2c8cf8b8d8adc32fe02 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, foram preparados diferentes hidrogéis constituídos à base de quitosana (CN) de alta massa molar e hidroxiapatita (HA), esta última obtida por mineralização in situ, todos com razão fase orgânica/inorgânica próxima de 60:40, em massa, similar à média do tecido ósseo. Nas preparações utilizou-se também a razão Ca/P=1,67, semelhante à da hidroxiapatita biológica. Para alguns hidrogéis adicionou-se uma quantidade de Si (como precursor solúvel de SiO2) próxima à encontrada nos ossos. Após a secagem dos hidrogéis, os materiais resultantes foram caracterizados por espectroscopia infravermelho, ressonância magnética nuclear de P, difração de raios X, termogravimetria, microscopias óptica e eletrônica de varredura. Foram efetuadas análises elementares de Ca e Si (por espectroscopia de absorção atômica) e de P (por espectrocolorimetria). A bioatividade dos hidrogéis foi avaliada pela imersão em solução denominada fluído corpóreo simulado (SBF), monitorando-se a formação de hidroxiapatita. Testes in vitro de viabilidade celular utilizando-se os seguintes procedimentos: redução do MTT; adesão e proliferação celular pela incorporação de cristal violeta; avaliação da expressão e dos níveis de fosforilação de proteínas por immunoblotting e diferenciação celular pela dosagem de fosfatase alcalina foram efetuados com os hidrogéis para a avaliação do seu potencial como biomaterial. Os resultados permitiram avaliar citotoxidade, adesão e proliferação de células, expressão das proteínas cdk4/cdk6/ciclinaD1/ciclinaD3 e atividade enzimática. O teste de bioatividade em SBF mostrou que os hidrogéis são bioativos devido à nucleação de HA. Os hidrogéis CNHA (formado por CN e HA) e CNHAO (formado por CN, HA e Q8-) não apresentaram toxicidade celular in vitro, mostrando resultados bastante significativos de adesão e proliferação de células pré-osteoblastos. Estes hidrogéis demonstraram também características favoráveis para o seu emprego como biomaterial, sugerindo potencial para o uso como scaffolds em engenharia de tecido ósseo / Abstract: In this study, different hydrogels based on high molecular mass chitosan (CN) and hydroxyapatite (HA) were prepared, this last component obtained by the in situ mineralization, all with an organic/inorganic ratio of 60:40 (w/w), similar to the average composition of the bone tissue.These hydrogels were prepared with the Ca/P ratio = 1.67, similar to the biological hydroxyapatite. For some hydrogels an amount of Si (as SiO2 soluble precursor), close to that found in the bones, was added. Dry hydrogels were characterized by infrared spectrum, P nuclear magnetic resonance, X-ray diffraction, thermogravimetry, optical and scanning electron microscopies. The amount of Ca and Si incorporated in the materials was determined by atomic absorption spectroscopy, while the P content was determined by spectrocolorimetry. The bioactivity of the hydrogels was evaluated by immersion in a simulated body fluid (SBF), monitoring the hydroxyapatite formation. The assessment of the hydrogel potential as a biomaterial was performed with in vitro tests of cell viability, corried out by the following procedures: MTT reduction; cell adhesion and proliferation, by the incorporation of violet crystal; evaluating the expression and phosphorylation levels of proteins, by immunoblotting; and cell differentiation, by measuring the level of alkaline phosphatase. The results allowed evaluating the cytotoxicity, adhesion and proliferation of cells, expression of cdk4/cdk6/ciclinaD1/ciclinaD3 proteins and the enzymatic activity. The test of bioactivity in SBF showed that the hydrogels are bioactive due to the nucleation of HA, uniformly dispersed on their surface. The CNHA (composed by CN e HA) e CNHAO (composed by CN, HA e Q8-) hydrogels showed no in vitro cellular toxicity, with very significant results of adhesion and proliferation of pre-osteoblast cells. This characteristic was more evident in the rough surface of the hydrogels. These hydrogels also showed favorable characteristics for their use as a biomaterial, due to the easy handling and fractionation/molding, as well as by its nature, topography and morphology, similar to the bone tissue, suggesting potential as scaffolds in the bone tissue engineering / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientadores: Marcos Akira d'Ávila, Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_SergioLopesFernandes_M.pdf: 1999649 bytes, checksum: 3668df0532fba5829156d8937f7ba8be (MD5) Previous issue date: 2011 / 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

Orientador: Marcelo Ganzarolli de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:15:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Seabra_AmedeaBarozzi_D.pdf: 4765202 bytes, checksum: 40113b24d319fff86b3e9a746e7b21ad (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências