O interesse pela área de análise e caracterização de materiais biomédicos cresce, devido a necessidade de selecionar de forma adequada, o material a ser utilizado. Dependendo das condições em que o material será submetido, a caracterização poderá abranger a avaliação de propriedades mecânicas, elétricas, bioatividade, imunogenicidade, eletrônicas, magnéticas, ópticas, químicas e térmicas. A literatura relata o emprego da técnica de árvores de decisão, utilizando os algoritmos SimpleCart(CART) e J48, para classificação de base de dados (dataset), gerada a partir de resultados de artigos científicos. Esse estudo foi realizado afim de identificar características superficiais que otimizassem a atividade celular. Para isso, avaliou-se, a partir de artigos publicados, o efeito de tratamento de superfície do titânio na atividade celular in vitro (células MC3TE-E1). Ficou constatado que, o emprego do algoritmo SimpleCart proporcionou uma melhor resposta em relação ao algoritmo J48. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo aplicar, para esse mesmo estudo, os algoritmos CHAID (Chi-square iteration automatic detection) e CHAID Exaustivo, comparando com os resultados obtidos com o emprego do algoritmo SimpleCart. A validação dos resultados, mostraram que o algoritmo CHAID Exaustivo obteve o melhor resultado em comparação ao algoritmo CHAID, obtendo uma estimativa de acerto de 75,9% contra 58,6% respectivamente, e um erro padrão de 7,9% contra 9,1% respectivamente, enquanto que, o algoritmo já testado na literatura SimpleCart(CART) teve como resultado 34,5% de estimativa de acerto com um erro padrão de 8,8%. Com relação aos tempos de execução apurados sobre 22 mil registros, evidenciaram que o algoritmo CHAID Exaustivo apresentou os melhores tempos, com ganho de 0,02 segundos sobre o algoritmo CHAID e 14,45 segundos sobre o algoritmo SimpleCart(CART). / The interest for the area of analysis and characterization of biomedical materials as the need for selecting the adequate material to be used increases. However, depending on the conditions to which materials are submitted, characterization may involve the evaluation of mechanical, electrical, optical, chemical and thermal properties besides bioactivity and immunogenicity. Literature review shows the application decision trees, using SimpleCart(CART) and J48 algorithms, to classify the dataset, which is generated from the results of scientific articles. Therefore the objective of this study was to identify surface characteristics that optimizes the cellular activity. Based on published articles, the effect of the surface treatment of titanium on the in vitro cells (MC3TE-E1 cells) was evaluated. It was found that applying SimpleCart algorithm gives better results than the J48. In this sense, the present study has the objective to apply the CHAID (Chi-square iteration automatic detection) algorithm and Exhaustive CHAID to the surveyed data, and compare the results obtained with the application of SimpleCart algorithm. The validation of the results showed that the Exhaustive CHAID obtained better results comparing to CHAID algorithm, obtaining 75.9 % of accurate estimation against 58.5%, respectively, while the standard error was 7.9% against 9.1%, respectively. Comparing the obtained results with SimpleCart(CART) results which had already been tested and presented in the literature, the results for accurate estimation was 34.5% and the standard error 8.8%. In relation to execution time found through the 22.000 registers, it showed that the algorithm Exhaustive CHAID presented the best times, with a gain of 0.02 seconds over the CHAID algorithm and 14.45 seconds over the SimpleCart(CART) algorithm.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5592.pdf: 31266949 bytes, checksum: 2b640b435377cc433450c874294869e3 (MD5) Previous issue date: 2013-11-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / In recent decades the study of β-Titanium alloys are attracting the interest to the biomaterials science community in general, since have improved properties as compared with current commercial biomedical alloys which present problems of both mechanical and chemical compatibility. In this sense, the determination and optimization of the mechanical properties, in particular of the elastic modulus, through of control the phases present that are of great importance. In this study was determined the dynamic elastic modulus (E), their relative variation ( ΔE/E) and internal friction (Q-1) as function of temperature by mechanical spectroscopy technique, being that the information provided by these parameters, associated with complementary characterization techniques and theoretical parameters of the literature provided relevant information on the phases stability in some alloys of the Ti-Nb-Zr and Ti- Nb-systems. Thus, complex anelastic relaxation processes were observed which through cyclic heat treatment and aging was possible to dissociate into their component of phase transformations, which highlighted in the temperature range between 300 K and 700 K the sequence β → β + ω → β + ω + α → β + α, and once these transformations are developed, in a joint manner are also present relaxation processes that include interactions of elements containing alloys with interstitial atoms. At low temperature (130 K-300 K), a process of relaxation was observed, which may be related to processes such as β → ω (athermic) transformation and/or H-O interactions. However by the behavior of the elastic modulus this process may be linked in part to the reverse martensitic transformation β→α" being possible to identify Ms and Af temperatures. In addition was characterized a low modulus of elasticity, yielding values between 67 and 54 GPa, which are related to the greater stability of the β phase, being these suitable values regarding the mechanical compatibility as compared with commercial alloys used as biomaterials. / Nas últimas décadas, o estudo de ligas de titânio do tipo β tem despertado o interesse da comunidade científica na área de biomateriais por apresentarem propriedades superiores se comparadas com as atuais ligas biomédicas comerciais, uma vez que, estas últimas apresentam problemas de compatibilidade tanto mecânica como química. Neste sentido, a determinação e otimização das propriedades mecânicas, principalmente através do controle das fases presentes são de grande importância, em especial objetivando obter o módulo de elasticidade próximo ao do osso humano (10-30 GPa). Assim, neste trabalho foram determinados, o módulo de elasticidade dinâmico (E), sua variação relativa (ΔE/E) e o atrito interno (Q-1) em função da temperatura, por meio da técnica de espectroscopia mecânica. A informação proporcionada por estas grandezas, associada a técnicas de caraterização complementares e a parâmetros teóricos da literatura, forneceram informações relevantes sobre a estabilidade das fases em algumas ligas de Ti-β dos sistemas Ti-Nb-Zr e Ti-Nb-Fe. Desta forma, processos de relaxação anelástica complexos foram observados, sendo que, através de tratamentos cíclicos e de envelhecimento foi possível dissociá-los em suas componentes de transformações de fase. Nestes espectros foi evidenciada, na faixa de temperatura entre 300 K e 700 K, a sequência de transformações β→β+ω→β+ω+α→β+α e, uma vez que, estas transformações se desenvolvem, de maneira conjunta, estão presentes processos de relaxação que incluem interações dos elementos que contém as ligas com átomos intersticiais. Em baixa temperatura (130 K a 300 K) foi observado um processo de relaxação, que pode estar relacionado a transformações β→ω (atérmica) e/ou interações H-O, no entanto, devido ao comportamento do módulo de elasticidade este processo pode estar associado em parte à transformação martensitíca reversa β→α , sendo possível identificar as temperaturas Ms e Af. Por outro lado, foi caracterizado um baixo módulo de elasticidade, obtendo-se valores entre 67 e 54 GPa, que estão relacionados com a maior estabilidade da fase β. Estes valores são adequados quanto a compatibilidade mecânica se comparados com as ligas comerciais empregadas como biomateriais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5978.pdf: 11727715 bytes, checksum: 7ecd56710aed6f64b6e687a355a259bf (MD5) Previous issue date: 2014-07-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / The growing demand for increasingly resistant and biocompatible with the human body implantable materials, has led to an increase in demand for new metallic biomaterials. Some materials, such as titanium and its alloys, especially the Ti-6Al-4V, are widely used in the manufacture of orthopedic implants due to their excellent biocompatibility, high corrosion resistance and low density. However, the characteristics of these materials are not considered optimal, mainly because they have a high value of the elastic modulus when compared to the human bone. Include, that in the last decade studies have revealed diseases associated with elements such as Al and V, present in the alloy Ti-6Al-4V. Thus, it have looked for alternatives to the alloys used as biomaterials, still having one common element titanium, but having no toxic elements such as 𝛽 type titanium alloys, formed by non-toxic elements such as Nb, Ta, Zr, Mo and Sn has shown that lower values of modulus, greater fatigue resistance and corrosion resistance, exhibiting excellent biocompatibility. Accordingly, the alloys formed by Ti-Ta become promising candidates as biomaterials, since it has been observed that the content of Ta affects the value of the elastic modulus. For some compositions of this alloy, lower modulus values of this alloys that are currently used in biomedical applications were observed. However, the alloys formed by Ti-Ta still have properties that have been little studied. Thereby, the objectives of this master s project consist in getting the alloy Ti-40Ta and its characterization by means of the technique of mechanical spectroscopy, as of its elements that compose the alloy. The technique of mechanical spectroscopy to be non-destructive, it is widely used for providing the anelastic spectrum (oscillation frequency and internal friction as a function of temperature) is considered sensitive to phase transitions and dynamic processes, which are essential for understanding the structural changes occurring in these materials. This study was determined the dynamic elastic modulus for the pure Ti and Ta elements, and the Ti-40Ta through flexural vibrations. The elastic modulus found for the alloy at room temperature was (71 ± 5) GPa, which is in accordance with results available in the literature. The value of modulus of the alloy is lower when compared to the commercial biomedical alloys and is closer to that of human bone, which makes the alloy Ti-40Ta a potential candidate to be used in biomedical applications. / A crescente demanda por materiais implantáveis cada vez mais resistentes e biocompatíveis com o organismo humano, tem levado a um aumento na procura por novos biomateriais metálicos. Alguns materiais, como o titânio e suas ligas, com destaque para a liga Ti-6Al-4V, são largamente utilizados na fabricação de implantes ortopédicos devido as suas excelentes características como biocompatibilidade, alta resistência à corrosão e baixa densidade. Entretanto, as características desses materiais ainda não são consideradas ideais, principalmente porque apresentam um alto valor do módulo de elasticidade quando comparado com o osso humano. Cabe mencionar, que na última década estudos revelaram doenças associadas a elementos como o Al e V, presentes na liga Ti-6Al-4V. Desta forma, busca-se alternativas às ligas empregadas como biomateriais, ainda contendo como elemento principal o titânio, mas que não possuam elementos tóxicos. Estudos recentes mostram que as ligas de titânio tipo 𝛽, formadas por elementos não tóxicos como Nb, Ta, Zr, Mo e Sn, tem apresentado valores mais baixos módulo de elasticidade, maior resistência à fadiga e maior resistência à corrosão, além de exibir uma excelente biocompatibilidade. Neste sentido, as ligas formadas por Ti-Ta tornaram-se candidatas promissoras como biomateriais, uma vez que, foi observado que o teor de Ta afeta o valor do módulo de elasticidade. Para algumas composições, desta liga, foram observados valores de módulo inferiores as ligas de Ti que atualmente são empregadas em aplicações biomédicas. No entanto, as ligas formadas por Ti-Ta ainda possuem propriedades pouco estudadas. Deste modo, os objetivos deste projeto de mestrado consistem na obtenção da liga Ti-40Ta e na sua caracterização por meio da técnica de espectroscopia mecânica, bem como a de cada elemento que compõem a liga. A técnica de espectroscopia mecânica, por ser não destrutiva, é amplamente usada por fornecer o espectro anelástico (frequência de oscilação e atrito interno em função da temperatura), sendo considerada sensível a transições de fase e a processos dinâmicos, que são essenciais para compreender as alterações estruturais que ocorrem nestes materiais. Neste estudo, determinou-se o módulo de elasticidade dinâmico para os elementos puros, Ti e Ta, e para a liga Ti-40Ta por meio das vibrações flexurais. O módulo de elasticidade encontrado para a liga, em temperatura ambiente, foi de (71 ± 5) GPa, estando em concordância com os resultados disponíveis na literatura. O valor de módulo da liga é menor quando comparado ao das ligas biomédicas comerciais e está mais próximo a do osso humano, o que a torna a liga Ti-40Ta uma potencial candidata a ser empregada em aplicações biomédicas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2456.pdf: 6548607 bytes, checksum: 486173aee7443e35a2910af043a12256 (MD5) Previous issue date: 2009-04-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Bioactive materials have the ability to bond and to integrate with bone tissue by forming a biologically active bonelike apatite layer, which has chemical and structural properties equivalent to the mineral phase of living bone. This process is determined by chemical reactions, whose products also influence the attachment, the proliferation, the differentiation and the mineralizing capacity of bone cells. Cellular responses contribute to the bioactive behavior, which is known for being higher in glass materials. However, as low mechanical properties are also inherent characteristics of glasses, researchers from Federal University of Sao Carlos were stimulated to develop nucleation and growth thermal treatments for the obtainment of the Biosilicate®, a fully-crystallized bioactive glassceramic of the quaternary system P2O5-Na2O-CaO-SiO2. Although a high in vitro osteogenic potential of this novel glass-ceramic has been previously demonstrated, its in vivo effects have not been investigated yet. To contribute to this knowledge, two studies were developed. The first one aimed to investigate the in vivo biological performance of Biosilicate® in bone defects of rat tibias, by means of hystomorphometric and biomechanical analyses 20 days after the surgical procedure. This study revealed that the fully-crystallized Biosilicate® has good bone-forming and bone-bonding properties. Hence, the second study aimed to compare the kinetics of the bone reactions to two different granulometric distributions of this novel glass-ceramic. Although they were both efficient for bone formation, smaller-sized particles of Biosilicate® showed partial reabsortion, which was accompanied by a more pronounced osteogenic activity within the period of time studied. Since positive results were obtained, the search for scaffolds that could serve as supports for the guided bone regeneration had started. A third study preliminarily evaluated cell culture and cocultures in porous structures made of Biosilicate® and of other chemical compositions that were specifically developed for this purpose. The findings suggest that, when in adjusted conditions, the scaffolds can create favorable cellular responses for bone tissue engineering purposes. Taken togheter, these studies point to a promising potential and provide directives for the use of Biosilicate® in bone regenerative processes. / Materiais bioativos possuem a capacidade de se ligar ao tecido ósseo por meio da formação de uma interface apatítica que apresenta similaridade química e estrutural com a fase mineral dos ossos. Esse processo ocorre devido a uma série de reações químicas, cujos produtos também influenciam a adesão, a proliferação, a diferenciação e a capacidade de mineralização da matriz pelas células ósseas. As respostas celulares contribuem para o comportamento bioativo, que é conhecido por ter maiores índices em materiais vítreos. No entanto, como baixas propriedades mecânicas também são características inerentes aos vidros, pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos foram estimulados a empregarem nucleação e tratamentos térmicos especiais para o desenvolvimento do Biosilicato®, uma vitrocerâmica biotiva, totalmente cristalina, pertencente ao sistema quaternário P2O5-Na2O-CaO-SiO2. Embora um elevado potencial osteogênico in vitro tenha sido demonstrado para esta vitrocerâmica, seus efeitos in vivo ainda não são conhecidos. Para auxiliar este entendimento, foram desenvolvidos dois estudos. O primeiro teve como objetivo investigar o desempenho biológico in vivo do Biosilicato® particulado em defeitos ósseos em tíbias de ratos, por meio de análises histomorfométricas e biomecânicas 20 dias após o procedimento cirúrgico. Este estudo evidenciou que o Biosilicato® parece favorecer a formação óssea in vivo e o estabelecimento de fortes ligações com o tecido neoformado. Com isso, o objetivo do segundo estudo foi comparar a cinética das reações ósseas frente a duas diferentes distribuições granulométricas desta nova vitrocerâmica. Embora ambas tenham sido eficientes para a formação óssea, as partículas de Biosilicato® com menores diâmetros demonstraram reabsorção parcial no período estudado, que foi acompanhada de uma maior atividade osteogênica. Com os resultados positivos obtidos nestas investigações, iniciou-se uma busca para o desenvolvimento de matrizes porosas que pudessem servir de suporte para a regeneração guiada do tecido ósseo. Um terceiro estudo preliminarmente avaliou monoculturas e coculturas celulares em matrizes porosas de Biosilicato® e de outras novas composições químicas desenvolvidas especificamente para este propósito. Os achados sugerem que, quando em condições adequadas, as matrizes avaliadas podem produzir respostas celulares favoráveis ao seu emprego na engenharia do tecido ósseo. Estes estudos, de maneira conjunta, apontam para um potencial promissor e fornecem diretrizes para o emprego do Biosilicato® no favorecimento de processos regenerativos ósseos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2618.pdf: 1011844 bytes, checksum: acc696873b3edd56b2bb4801a43ed7e8 (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / Osteoporosis is generally a systematic skeletal disease characterized by low bone density and microarchitectural deterioration of bone tissue with a consequent increase in bone fragility. Osteopenia is characterised by a lower bone density than normal bone tissue but higher than osteoporotic bone tissue. Osteoporosis and osteopenia represent a severe health threat to elderly people and they have recently been recognised as a major public health problem. They are related with some clinic manifestations, mainly the increase of the fractures risk. In this context, there is a critical need to develop technologies able of treating osteoporotic and osteopenic fractures. Promising treatments are the use of biomaterials and the Low Level Laser Therapy (LLLT), which seem to induce osteogenesis and stimulate fracture healing. The aim of this study was to determine the effects of the Biosilicate® and the LLLT on bone consolidation of osteopenic rat. Seventy female Wistar rats (12 weeks-old, ± 250g) ovariectomy (OVX) was carried on. The animals were randomly divided into 7 groups, with 10 animals each: standard control (CP); defect bone control (CD), bone defect treated with Biosilicate® (B), bone defect treated with laser 60J/cm2 (L60), bone defect treated with laser 120J/cm2 (L120), bone defect treated with both treatments Biosilicate® and laser 60J/cm2 (B+L60), bone defect treated with both treatments Biosilicate® and laser 120J/cm2 (B+L120). Sixty days post-OVX the osteotomies were surgically performed on the left tibia. In the Biosilicate® treated animals, the cavities were carefully filled with the biomaterial. An 830nm laser was performed for seven sessions. On day 14 post-osteotomy, rats were sacrificed and the tibias were defleshed. Biomechanical properties of the tibia were determined by two tests: the Indentation Test to a depth of 0-0.5mm, 0-1.0mm and 0-1.5mm and the Three-Point Bending Test. From de load-deformation curve, the maximal load (KN) and energy absorption (J) were obtained. Statistical analyses were performed using Kruskal-Wallis Test and Mann-Whitney U Test, with the level of significance of 5% (p&#8804;0.05). In relation to biomechanical properties of the Indentation Test, the groups CP, B, B+L60 and B+L120 presented higher statistically values (p<0.05) in relation to group CD. The better biomechanical answer among the groups was present by the group with Biosilicate® utilization in association of 120J/cm². In relation to maximal load of the Three-Point Bending Test, the group L60 presented higher statistically values (p< 0.05) in relation to group CP, B, L120, B+L60, B+L120 and the groups had similar values of absorption energy. The Biosilicate® application raised the biomechanical properties of the callus bone, but didn t raise the biomechanical properties of the tibia determined by Three-Point Bending Test. In the two biomechanical tests, the groups with treatment based only on laser irradiation haven t presented significant results in relation to group control fracture. The bones defects treated with both treatments Biosilicate® and laser 120J/cm2 presented higher biomechanical properties of the callus bone in relation to the group based only Biosilicate® application. / A osteoporose é uma doença esquelética sistêmica caracterizada por baixa densidade óssea e deterioração da microarquitetura do tecido ósseo com conseqüente aumento da fragilidade óssea. A osteopenia é caracterizada por apresentar uma menor densidade óssea que o tecido ósseo normal, mas maiores valores do que o tecido ósseo osteoporótico. A osteoporose e a osteopenia representam um grave problema de saúde a idosos e recentemente têm sido reconhecidos como um dos principais problemas de saúde pública, principalmente por aumentar o risco de fraturas. Neste contexto, há uma grande necessidade de se desenvolver tecnologias capazes de tratar fraturas em organismos osteoporóticos e osteopênicos. Existem diversos tratamentos promissores, como o uso do Biosilicato® e da terapia laser, os quais parecem induzir a osteogênese e estimulam o reparo ósseo. O objetivo deste estudo foi determinar os efeitos do o Biosilicato® e da terapia laser sobre o reparo ósseo de ratas osteopênicas. Setenta ratas fêmeas da raça Wistar (12-semanas, ± 250g) foram ovariectomizadas e divididas em sete grupos com 10 animais em cada: controle padrão (CP), controle com defeito ósseo (CD), tratado com Biosilicato® (B), tratado com 60J/cm2 (L60), tratado com 120J/cm2 (L120), tratado com Biosilicato® e 60J/cm2 (B+L60), tratado com Biosilicato® e 120J/cm2 (B+L120). Sessenta dias após a ovariectomia, as tíbias foram osteotomizadas. Nos animais tratados com Biosilicato®, a cavidade do defeito ósseo foi preenchida com o biomaterial. Os animais foram irradiados com 830nm por sete sessões (48- 48h). No décimo quarto dia após a osteotomia, as ratas foram sacrificadas e as tíbias dessecadas. As propriedades biomecânicas das tíbias esquerdas foram determinadas por dois testes: O Teste de Endentação com profundidade de 0-0,5mm, 0-1,0mm e 0-1,5mm que avaliou as propriedades biomecânicas do calo ósseo e o Teste de Flexão a Três Pontos que avaliou as propriedades biomecânicas das regiões ósseas integras do osso osteotomizado, sem considerar a região do calo ósseo que foi utilizada no teste de Endentação. A carga máxima (KN) e a energia de absorção (J) foram obtidas da curva de carga-deslocamento. A análise estatística foi realizada pelo Teste de Kruskal-Wallis e o Teste de Mann-Whitney U, com p&#8804;0,05. Em relação ao Teste de Endentação, os grupos CP, B, B+L60 e B+L120 apresentaram maiores valores estatísticos (p<0,05) em relação ao grupo CD. A melhor resposta biomecânica do Teste de Endentação foi apresentada pelo grupo B+L120. Em relação à carga máxima do Teste de Flexão a Três Pontos, o grupo L60 apresentou maiores valores estatísticos (p<0,05) do que os grupos CP, B, L120, B+L60, B+L120 e todos os grupos tiveram valores semelhantes de energia de absorção. Pode-se concluir que a aplicação do Biosilicato® aumentou as propriedades biomecânicas do calo ósseo e não alterou as propriedades das regiões ósseas integras. A terapia laser não promoveu diferença significativa das propriedades biomecânicas do calo ósseo e das regiões ósseas integras e a associação dos dois tratamentos com fluência de 120J/cm² promoveu um aumento das propriedades biomecânicas do calo ósseo a valores mais elevados do que o grupo que utilizou somente o biomaterial.

[pt] Este estudo apresenta uma análise numérica pelo método de elementos finitos da distribuição de tensões em dentes restaurados com coroas unitárias totalmente cerâmicas de diferentes tipos de terminações cervicais. Para a obtenção do modelo numérico bi-dimensional, três modelos da região de molares inferiores foram criados a partir de uma peça anatômica real e simularam a aplicação de coroas cerâmicas puras com diferentes terminações cervicais no segundo molar. O material selecionado para as restaurações foi uma cerâmica reforçada por dissilicato de lítio, enquanto que as terminações cervicais adotadas foram do tipo ombro reto, ombro arredondado e chanfro. Com o objetivo de realizar uma análise mais criteriosa das distribuições de tensões inerentes aos diferentes tipos de terminações cervicais, optou-se por criar o mesmo modelo em uma condição totalmente hígida, isto é, com ausência de qualquer tipo de restauração. A simulação numérica foi realizada pelo software ANSYS 7.0, sendo os modelos carregados com uma força estática de 400 N distribuída uniformemente na espessura dos dentes e subdividida em pontos de aplicação nas superfícies oclusais dos elementos dentais de acordo com a relação cúspide-crista. Os vetores correspondentes à aplicação das forças foram direcionados para região ânteroinferior da mandíbula com uma angulação de 15o. Os resultados mostraram que a restauração envolvendo a coroa cerâmica com terminação cervical em ombro reto concentrou mais tensões no dente molar restaurado, seguida pela coroa cerâmica com uma terminação cervical do tipo ombro arredondado. Por sua vez, a coroa cerâmica com a terminação cervical em chanfro provocou uma distribuição de tensões mais homogênea no dente molar restaurado. / [en] This work presents a finite element analysis of the stress distribution in teeth restored by single all-ceramic crowns with different types of finishing lines. In order to obtain the 2-D numerical model, three models of the mandibular molar teeth region were created considering a real anatomic piece and were then used to simulate the application of all-ceramic crowns with different finishing lines on the second molar. The selected material for the restorations was a ceramic material reinforced by lithium disilicate and the finishing lines adopted were shoulder, rounded shoulder and chamfer type. Aiming to realize a more careful analysis of the stress distributions associated with the different finishing lines, the same model was created in a completely healthy condition, i. e., in the absence of any kind of restoration. The numerical simulation was carried out by the ANSYS 7.0 software loading the models with 400 N distributed by the teeth thickness and applied according to the cusp-crest relationship at points in the teeth oclusal surfaces. The vectors corresponding to the applied forces were oriented towards the former-inferior mandibular region at the angle of 15o. The results indicated that the restoration involving the all-ceramic crown with the shoulder type finishing line intensified the stress in the restored molar tooth, followed by the all-ceramic crown with the rounded shoulder. On the other hand, the all-ceramic crown with the chamfer type finishing line caused a more homogeneous stress distribution in the restored molar tooth.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T22:44:22Z No. of bitstreams: 1 CRISTIANE AGRA PIMENTEL – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 1843438 bytes, checksum: 753df6133976145dbe21cffc31c69065 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:44:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTIANE AGRA PIMENTEL – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2016.pdf: 1843438 bytes, checksum: 753df6133976145dbe21cffc31c69065 (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Os biomateriais produzidos para serem aplicados como dispositivos médicos devem atender a exigências de qualidade, segurança e eficácia. Dentre estes, se inclui as próteses mamárias. A padronização de processos em laboratórios de ensaios responsáveis pela certificação destes biomateriais a partir da implantação de normas específicas tem impacto importante na segurança e qualidade do processo e no desempenho estratégico dos laboratórios. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo realizar um diagnóstico no processo de acreditação do Laboratório CERTBIO na norma NBR ISO/IEC 17025:2005 para avaliação das próteses mamárias. Também será realizado um estudo detalhado do ensaio de determinação da matéria volátil quanto ao desempenho dos fornecedores e validação do método de ensaio. Em termos metodológicos foi realizado um estudo de caso de natureza descritiva e exploratória. Os resultados demonstram que a implantação da norma supracitada associada a um sistema de gestão no processo de certificação de próteses mamárias no CERTBIO, promoveu a redução no prazo de entrega dos resultados de ensaio, maior padronização dos processos, maior satisfação do cliente externo e melhor controle no processo de aquisição de suprimentos. Além disso, nos estudos da parte técnica, comprovou-se que apesar de todos os fornecedores terem atendido à especificação do ensaio de determinação de matéria volátil, o de número 1 foi extremamente melhor quanto à performance nos resultados. Enquanto que na validação de método, recomendou-se continuar analisando gel e membrana. Dessa forma, pôde-se comprovar que após o processo de acreditação o laboratório CERTBIO se tornou uma referência internacional em biomateriais, além da excelência em qualidade e confiabilidade nos serviços executados. / Biomaterials produced to be applied as medical devices must attend the requirements of quality, safety and efficacy. In this context includes breast implants. The standardization processes in laboratories responsible for the certification of these biomaterials through the implementation of specific rules have major impact on process quality and safety and strategic performance of laboratories. Thus, this study aims to conduct a diagnosis at CERTBIO Laboratory to have an accreditation process on breast implants in the standard ISO / IEC 17025: 2005. An addition study at technical part was conducted to see the performance of suppliers at volatile material determination and validation the method of this test. In terms of methodology we conducted a case study of descriptive and exploratory nature. The results demonstrate that the implementation of the above requirement associated with a management system in the certification process of breast implants in CERTBIO, promoted the reduction in the delivery performance, greater standardization of processes, greater customer satisfaction and better control the supply procurement process. Moreover, in the part of technical studies, it was shown that all suppliers have attended to the determination of volatile matter test specification, but the number 1 was extremely better performance as to the results; however it did not see any difference between these variances. While the validated test of this method, recommended to continue analyzing gel and membrane. Thus, it could be proved that after accreditation process, the CERTBIO laboratory has become an international reference in biomaterials , as well as excellence in quality and reliability of the services performed.

Visando a obtenção de uma nova classe de copoliésteres biodegradáveis com propriedades aprimoradas resíduos monoméricos de succinato de isosorbídeo (IS) foram incorporados à cadeia molecular de poli(L-lactídeo), PLLA. Quatro copolímeros, três em bloco e um aleatório, de baixas massas molares médias, miscíveis e com maior caráter hidrofóbico e temperatura final de degradação térmica que PLLA, foram obtidos por meio de diferentes enfoques. Estudos adicionais envolvendo a incorporação de resíduos de IS ou LLA à cadeia polimérica de poli(3- hidroxibutirato), PHB, foram realizados. A introdução de resíduos de IS na cadeia principal de PHB proporcionou resultados similares. Partindo-se de um dos enfoques, com condições de síntese melhoradas e utilizando um extensor de cadeia polimérica, copolímeros em bloco miscíveis de altas massas molares médias foram obtidos com diferentes composições dos meros de LLA e IS. Os filmes obtidos a partir do copolímero apresentaram propriedades mecânicas ligeiramente superiores àquelas de PLLA. Os resultados de degradação hidrolítica em meio ácido (pH = 2) e alcalino (pH =12) para os filmes dos copolímeros e PLLA foram comparáveis. Os copolímeros são passíveis de formar fibras por fiação do fundido, necessária para aplicações que visem a obtenção de suturas biodegradáveis e bioabsorvíveis. Malhas de não-tecido, com potencial uso como suportes para crescimento celular e dispositivos para liberação controlada de fármacos, foram obtidas com sucesso por eletrofiação, a partir das soluções desses copolímeros. A introdução de resíduos de succinato de isosorbídeo na cadeia polimérica de PLLA aumentou significativamente a adesão celular das malhas de não-tecido obtidas a partir dos copolímeros. / With the goal of obtaining a new class of biodegradable copolyesters with improved properties isosorbide succinate (IS) moieties were incorporated into the poly(L-lactide), PLLA, backbone. Three miscible block copolymers and one miscible random copolymer with both hydrophobic character and final degradation temperature higher than PLLA and possessing low average molar masses were obtained through different approaches. Additional investigations involving the incorporation of IS or LLA residues into poly(3-hydroxybutyrate), PHB, backbone were performed. The incorporation of IS moieties into PHB main chain imparted similar results. Starting from one of the approaches, with improved synthesis conditions and using a chain extensor, miscible block copolymers with high average molar masses were obtained with different mer compositions of LLA and IS. Films obtained from the copolymer presented mechanical properties slightly greater than those from PLLA. Acid (pH = 2) and alkaline (pH = 12) hydrolytic degradation data for the copolymers and PLLA films were comparable. The copolymers are capable of forming fibers by melt spinning, needed for applications that aim at the production of biodegradable and bioresorbable sutures. Non-woven mashes, with potential use as cell growth scaffold and drug-controlled delivery devices, were successfully obtained from the copolymer solutions by electrospinning. The introduction of isosorbide succinate moieties into PLLA main backbone increased significantly the cell adhesion of the non-woven mashes attained from the copolymers.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarMartins.pdf: 970860 bytes, checksum: 6ad6b24dacadddaad307316c6a4edb43 (MD5) Previous issue date: 2001-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this study was to analyze the ultimate strength and displacement behavior of healed 3.5-mm segmental radius defects in seventeen adult male rabbits in a fourty-two days follow-up. The defect was filled out with biomaterials (ten radius) such as bone morphogenetic protein, inorganic bovine bone matrix, organic bovine bone matrix and bovine collagen in one group (group I). Group II (seven radius) received fresh-frozen allograft bone obtained from a rabbit bone-banking created for this study. The opposite limbs were the control group (group III) with seventeen radius. The three point bending and the displacement were recorded in all specimens studied. The one-way analysis of variance (p£ 0.05) and the variation coefficient in the whole three groups. Significant difference in the ultimate strengh were found between group I and III (p= 0.0009). The variable ultimate strength of group I has presented a coefficient of variation of 87%, group II has presented a oefficient of variation of 66% and the control group a coefficient of variation of 31%. Group I in the variable displacement has presented a coefficient do variation of 70%, group II has presented a coefficient of variation of 60% and group III 33%. Beetwen groups I and II the least variated group was group II in both variables. However, four in ten non-unions were recorded in the biomaterial group. All allograft group specimens have shown bone healing in the follow-up period. This study do not demonstrate the effectiveness of bovine origin biomaterials as suitable on bone formation. Clinical Relevance: Segmental Bone loss due to trauma, tumor resection or other causes are one of the most challenging problems in orthopaedic surgery. Several materials have been used as bone regenerator, even thou bone tissue has a very known potential of healing. Allograft bone tissue is very attractive possibility but presents a high disease transmission risk. Although autograft tissue has a short stock tissue for some situations in the daily orthopaedic activity, it remains the gold standard for most surgeons. In some cases, bovine origin biomaterials are the only choice available to solve the bone loss situations. / O presente estudo tem como objetivo identificar a resistência mecânica óssea e o deslocamento do osso neoformado utilizando-se biomateriais de origem bovina e enxerto homólogo no preenchimento de uma falha de 3,5 mm no rádio em 17 dos 19 coelhos adultos machos da raça nova zelândia, com massa de 3,5 a 5,0 Kg. Os biomateriais são substâncias biologicamente ativas, que apresentam efeito osteogênico, isto é, ativam a formação de osso novo nos organismos vivos. Neste estudo foram utilizados três grupos: grupo I com enxerto ósseo orgânico e inorgânico bovino, pool de proteína morfogenética bovina e colágeno bovino, como biomateriais em dez animais. Dois animais foram submetidos à retirada das asas ilíacas para posterior congelamento e implantação em sete animais formando o grupo II, ou enxerto homólogo. O grupo III ou controle consistiu nos rádios não operados dos 17 animais. Após 42 dias, os animais foram sacrificados e os rádios foram submetidos ao teste de flexão em três pontos, com a aplicação da carga no sítio da regeneração, sendo avaliados a carga máxima e o deslocamento neste ensaio mecânico. O teste estatístico realizado foi ANOVA - um caminho, com p£0,05 para três amostras, post-hoc de Scheffé e o coeficiente de variação. Quanto à carga máxima para a ruptura, o grupo I (biomateriais) apresentou uma média de 77,1 N ± 67,2N e um CV (coeficiente de variação) de 87%, o grupo II (enxerto homólogo) apresentou uma média de 154,8 N ±103,2 N, com um CV de 66%, já o grupo controle obteve uma média de 201,8 N ± 63,0N e um CV de 31%, que caracterizou uma diferença estatisticamente significante entre o grupo I com o grupo controle (p=0,0009). Quanto a variável deslocamento, o grupo I apresentou uma média de 1,0 mm ± 0,7mm com um CV de 70%, o grupo do II apresentou uma média de 1,0 mm ± 0,6 mm com um CV de 60% e o grupo III uma média de 0,9 mm ± 0,3 mm e CV de 33%, não demonstrando diferença estatisticamente significante (p=0,49). Quatro espécimes do grupo dos biomateriais que fizeram parte do estudo estatístico apresentaram não consolidação na falha criada, por outro lado os espécimes preenchidos com enxerto homólogo consolidaram em todos os casos. Em conclusão, os enxertos homólogos apresentaram consolidação satisfatória demonstrando um pico de carga máxima com valores próximos aos do grupo controle. Porém, os biomateriais demonstraram uma variação intragrupo muito alta devido às não consolidações, com média de carga máxima muito baixa.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2379230 bytes, checksum: 73a7b47265b18a6a6d301602a81998f0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The applicability of bone grafts in the recovery of bone tissue is an area that has been extensively studied and is constantly evolving. In the last years, several techniques for applying these grafts have been developed. Thus, there is a need of creating an automated method of analysis, objective, impartial and efficient evaluation of the results of these techniques. Several studies using image segmentation have been conducted in several areas. Among them we can cite the medical field, where the segmentation can be applied to define the image regions such as tumors, cells, glands, organs, tissue, cells, among others. Several segmentation methods were developed specifically to detect each one of these elements. Segmentations like these were traditionally performed manually. In some cases, the objects in an image were detected of a purely visual method, and no numerical data could accurately determinate the size or other properties of the picture. Evaluations like this become subjective to the interpretation of each researcher, and could bring impartial and unbiased results. Thus, the use of a computational method for carrying out this type of analysis is essential. This work presents a morphometric analysis method of the bone formation on bone grafts applied to mice that received implants of biomaterials. The technique employs a combination of segmentation algorithms k-means, and watershed in order to perform a segmentation based on the color represented by the L*a*b*. For identification of the region that corresponds to new bone formation, an analysis was performed using the HSL color system. Several experiments were performed with a large number of images and satisfactory results were obtained. The performance of the segmentation method on images of bones of rodents has been thoroughly evaluated by researches, who considered the process efficient and compatible with results obtained by experts. / A aplicação de enxertos ósseos na recuperação de tecidos ósseos é uma área que vem sendo bastante estudada e está em constante evolução. Nos últimos anos, diversas técnicas de aplicação desses enxertos vêm sendo desenvolvidas. Com isso, surge a necessidade da criação de um método de análise automático, objetivo, imparcial e eficiente de avaliação dos resultados dessas técnicas. Diversas pesquisas utilizando segmentação de imagens vêm sendo realizadas nas mais diversas áreas. Entre elas, podemos citar a área médica, onde as segmentações podem ser aplicadas para delimitar na imagem regiões como tumores, células, glândulas, órgãos, tecidos celulares, entre outros. Diversos métodos de segmentação podem ser desenvolvidos especificamente para delimitar cada um desses elementos. Segmentações dessa natureza eram realizadas tradicionalmente de forma manual, ou então, tentava-se detectar os objetos na imagem de forma meramente visual, sem nenhum dado numérico que pudesse avaliar de forma precisa o tamanho ou as demais propriedades de estudo na imagem. Avaliações desse tipo acabam ficando sujeitas à interpretação de cada pesquisador, podendo trazer resultados imparciais e tendenciosos. Dessa forma, a utilização de um método computacional torna-se essencial para a realização deste tipo de análise. O presente trabalho apresenta um método de avaliação morfométrica para análise da neoformação óssea sobre enxertos ósseos aplicados a cobaias que receberam implantes de biomateriais. A técnica emprega a combinação entre os algoritmos de segmentação k-médias e watershed a fim de realizar uma segmentação baseada na cor representada pelo sistema L*a*b*. Para identificar a região que corresponde à neoformação óssea, foi realizada uma análise através do sistema de cores HSL. Diversos experimentos foram realizados com um grande número de imagens e foram obtidos resultados satisfatórios. O desempenho do método de segmentação sobre imagens de ossos de roedores foi bem avaliado por especialistas, que consideraram o processo eficiente e os resultados compatíveis aos obtidos por especialistas na área.