Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-15Bitstream added on 2014-06-13T21:02:02Z : No. of bitstreams: 1 almeida_cb_dr_sjrp.pdf: 1618615 bytes, checksum: 72f0af6c3020532928fd7fb15cfb4a14 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os objetivos deste trabalho foram produzir biofilmes de zeína adicionados de ácido oléico puro e óleos vegetais comestíveis com alto teor deste ácido graxo e determinar as propriedades estruturais e funcionais dos biomateriais produzidos. A análise da composição da zeína em pó utilizada indicou uma possível contaminação residual de lipídeos proveniente do glúten do milho. Os óleos comestíveis usados foram o óleo de buriti, que apresentou um menor teor de ácido oléico (35,1 %), comparado com os óleos de oliva e macadâmia (acima de 61 %). Para caracterizar a microestrutura dos biofilms, análises de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR-ATR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Óptica (MO) e difração de Raios-X (WAXS) foram realizadas. As propriedades funcionais avaliadas foram opacidade, Permeabilidade ao Vapor d’Água (PVA), solubilidade em água, molhabilidade, isotermas de sorção, propriedades térmicas, mecânicas e permeabilidade a gases. As análises de FTIRATR sugeriram que os diferentes plasticizantes não afetaram a estrutura química e molecular da matriz de zeína. A MEV e a MO mostraram que o biofilme controle (zeína-ácido oléico) foi o mais homogêneo, em que, aparentemente, os ácidos graxos foram capazes de formar uma matriz mais coesa e contínua. Os poros observados na MEV foram posteriormente identificados, pela MO, como glóbulos de lipídeos. As análises de Difração de Raios-X (WAXS) mostraram que a estrutura da -hélice da zeína não foi modificada com a adição dos diferentes plasticizantes. A opacidade dos filmes aumentou com o aumento da concentração do ácido oléico. Os biofilmes elaborados com ácido oléico puro apresentaram os menores valores para PVA, solubilidade e molhabilidade, sendo, portanto, mais hidrofóbicos que os demais. Entretanto, as isotermas de umidade... / The aim of this work was to produce biofilms of zein added with oleic acid and others edible vegetable oils containing high level of this fatty acid, and determine the structural and functional properties of the biomaterials produced. The composition analyses of zein powder indicated a possible residual contamination of lipids from the corn. Fatty acid composition of edible oils used show that buriti oil had the lowest content of oleic acid (35.1 %) while the others oils (olive and macadamia) had above 61 %. To characterize the microstructure of the biofilms, analyses of Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Microscopy (MO) and X-ray diffraction (WAXS) were performed. The functional properties were also evaluated through opacity, Water Vapor Permeability (WVP), solubility in water, wettability, sorption isotherms, Differential Scanning Calorimetric (DSC), thermogravimetry (TGA), mechanical behavior and gas permeability. FTIR-ATR spectra suggested that different plasticizers did not affect the chemical and molecular structure of zein matrix. The SEM and OM images showed that control biofilm (zeinoleic acid) was the most homogeneous, where apparently the fatty acids were able to form a more continuous matrix. The pores first observed in SEM were later identified by optical microscopy as lipids. Analyses of WAXS showed that -helix structure of the zein was not modified by the addition of different plasticizers. The opacity increased according to oleic acid concentration. Biofilms with oleic fatty acid showed the lowest values for WVP, solubility and wettability and were more hydrophobic than the others. However, the equilibrium moisture contents showed by the isotherms were not different for all types of plasticizers, in the same water activity. The equilibrium moisture data obtained for 5, 15, 25, 35 and 45 °C were adjusted by different mat... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Antonio José Félix de Carvalho / Banca: Neri Alves / Banca: Hermann Bremer Neto / Banca; Rebeca Delatore Simões / O Programa de Pós Gradução em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Abstract: Foams of PLA/Starch and PLA/Starch/Sepiolite (SEP) with different compositions were produced. The following techniques were used in the samples characterization: i) scanning electron microscopy (SEM); ii) density (ρ) measures; iii) differential scanning calorimetry (DSC), iv) mechanical analysis (flexion and traction); v) dynamic mechanical thermal analysis (DMTA); vi) in vivo test. In the SEM images, in both foams and precursors, the interface between the phases was eminently physic with two distinct phases with gaps between them, and an increase in size of the gaps was observed in the foam. It was observed that in the sampleswith SEP occurred greater generation of smaller cell and more compact. This demonstrates that SEP presented, as well as the starch granules, the nucleating agent behavior. In ρ measures the lowest values were found in samples originating from the autoclave and glycerine bath, respectively. These decreases were consistent with the expansion of PLA matrix observed in the SEM images. In the DSC measurements in general, the starch addition to PLA resulted in increased Xc. This effect happened because the interface between starch and PLA be moreenergetic, which facilitated the crystals formation in the PLA matrix. In composites containing SEP, generally larger Xc values were observed when compared with the PLA/starch blends in the same proportions materials. This behavior is probably related to the effect of the SEP as a nucleating agent in the PLA. In t... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: Espumas de PLA/Amido e PLA/Amido/Sepiolita (SEP) com distintas composições foram produzidas. As amostras foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: i) microscopia eletrônica de varredura (MEV); ii) medidas de densidade (ρ); iii) calorimetria diferencial exploratória (DSC), iv) análise mecânica (flexão e tração); v) análise térmica dinâmico mecânica (DMTA); vi) testes in vivo. Nas imagens de MEV, tanto nos precursores quanto nas espumas, a interface entre as fases foi eminentemente física com duas fases distintas e houve ocorrência de lacunas entre elas, sendo que um aumento no tamanho das lacunas foi observado nas espumas. Observou-se que nas amostras com SEP ocorreu uma maior geração de células com menores dimensões e mais compactas. Isto demonstra que a SEP apresentou, assim como os grânulos de amido, o comportamento de agente de nucleação. Nas medidas de ρ os menores valores ocorreram com as amostras originárias do autoclave e do banho de glicerina, respectivamente. Essas diminuições foram consistentes com a expansão da matriz de PLA observada nas imagens de MEV. Nas medidas de DSC, em geral, a adição do amido ao PLA implicou no aumento da Xc. Tal efeito sucedeu-se devido a interface entre o amido e o PLA ser mais energética, o que facilitou a formação de cristais na matriz de PLA. Nos compósitos contendo SEP, em geral, maiores valores de Xc foram observados quando comparados com as blendas de PLA/amido nas mesmas proporções de materiais. Esse comportamento provavelm... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T20:53:41Z : No. of bitstreams: 1 pavinato_vp_me_araiq.pdf: 962505 bytes, checksum: d36cbdc41374dc3de3b4a651efcdf138 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o desenvolvimento da ciência e a expansão de grupos multidisciplinares em todo o mundo, a área dos biomateriais ganhou destaque, integrando engenheiros, físicos, químicos, biólogos, médicos, dentistas, dentre outros, possibilitando o desenvolvimento de soluções para as mais diversas enfermidades. Nesse contexto, os biomateriais possuem um importante papel na saúde da sociedade moderna, sendo as apatitas (biocerâmicas de fosfato de cálcio) uma classe de biomateriais que satisfazem uma ampla faixa de aplicações no organismo humano. Apatitas de interesse biológico: Hidroxiapatita (HA), Fosfato de cálcio Amorfo (ACP), Fosfato Octacálcico (OCP) foram sintetizadas juntamente com as principais fases que as acompanham por um método de via úmida. Nos estudos de solubilidade, a mistura que continha hidroxiapatita como componente majoritária apresentou maior tempo de liberação em relação às outras fases nos três meios estudados: água deionizada, soro fisiológico e solução SBF (Simulated Body Fluid - uma solução que simula os fluidos corpóreos), em relação às outras duas amostras, a mistura contendo ACP apresentou maior tempo de degradação em água e SBF quando comparado a mistura com OCP, porém em soro fisiológico ocorreu o contrário devido às transformações que ocorrem no meio ácido dessa solução favorecendo a formação de outras fases de apatita. Os resultados foram explicados em termos das variações na energia livre de Gibbs envolvida nos processos, quanto maior a necessidade de fornecer energia para o processo, maior o tempo de liberação, e também das velocidades de dissolução / With the development of science and the expansion of multidisciplinary teams in the world, the area of biomaterials has been highlighted by integrating engineers, physicists, chemists, biologists, doctors, dentists, among others, enabling the development of solutions for many different diseases. In this context, biomaterials play an important role in the health of modern society, and the apatites (calcium phosphate bioceramics) are a class of biomaterials that meet a wide range of applications in the human body. Apatites of biological interest: Hydroxyapatite (HA), amorphous calcium phosphate (ACP), octacalcium phosphate (OCP) were synthesized with the main phases that accompany them by a wet method. In solubility studies, the mixture containing hydroxyapatite component majority showed higher release time for the other phases studied in three media: deionized water, saline solution and SBF (Simulated Body Fluid - a solution that simulates body fluids). For the other two samples, the mixture containing ACP resulted in longer degradation in water and SBF compared to mixture with OCP, but in saline was otherwise due to the transformations that occur in this acidic solution that favors the formation of other phases of apatite. The results were explained in terms of variations in the Gibbs free energy involved in the process, the greater the need to provide energy for the process, the greater the release time, and also the velocity of dissolution

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-01Bitstream added on 2014-06-13T19:21:32Z : No. of bitstreams: 1 braga_fjc_dr_araiq.pdf: 10292078 bytes, checksum: 0f5eba7b9211550254ba580ec5d5f63d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os implantes orais em titânio e suas ligas biocompatíveis vêm nas últimas três décadas acentuando o seu aprimoramento funcional quanto às suas quatro principais propriedades esperadas: protocolo cirúrgico, projeto mecânico, sistema de acoplamento protético e tratamento de superfície. A proposta deste trabalho está focalizada nesta última propriedade. Diversos tipos de tratamento de superfície vêm atualmente sendo oferecidas ao mercado com o propósito de favorecer a catálise do fenômeno de osseointegração, o aumento de área de contato com o tecido ósseo calcificado, e resistência à corrosão pelo organismo. O processo atualmente considerado mais limpo é caracterizado pela irradiação por feixe de laser, onde a superfície do implante não sofre nenhuma interação com outro qualquer material para a sua modificação. O presente estudo correlaciona as condições paramétricas do feixe de laser Nd:YVO4 aplicado ao titânio comercialmente puro (cp) e sua liga Ti6Al4V com os tipos de topografia e compostos formados na superfície destes metais, como também com as características de adesão à camada de apatita depositada pelo método biomimético. Os métodos de análise e caracterização realizados neste estudo foram essencialmente físico-químicos como WDXRF, MEV, EDS, DRX, MFA, FTIR, Rugosimetria, Molhabilidade e Ensaio de Flexão. Palavras-chaves: biomateriais; laser; implante; titânio; apatita; biomimético. / From three decades ago to nowadays, oral implants made of metallic titanium and its biocompatible alloys had a great functional improvement referred to their four most important properties: surgical protocol, mechanical design, prosthesis/implant attachment system and surface modification processes. The scope of the present paper is focused on this last property. Several types of surface treatment in implants are offered due to the market appeal in improvements as the osteointegration process catalysis, augmentation of the bone/implant contact surface area and corrosion resistance to the organism aggression. Today, the most clean surface modification process is technological based in laser beam irradiation where the modified surface does not has contact with any tool or material to be treated. The present study correlates the laser beam parameters arrangement irradiating commercially pure metallic titanium and Ti6Al4V alloy with the resulting surface topography, the formed crystalline fases and as wel as the adhesion capacity to apatite deposition by biomimetic process. The used physical-chemistry analytical and characterization methods in this study were WDXRF, SEM, EDS, XRD, MFA, FTIR, rugosimetry, wetness and flexural mechanical test. KEY-WORDS: biomaterials; laser; implant; titanium; apatite; biomimetic.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002Bitstream added on 2014-06-13T18:43:10Z : No. of bitstreams: 1 alencar_ac_dr_araiq.pdf: 2842903 bytes, checksum: 85256141f060542ecd98e64fda280b5b (MD5) / Este trabalho estudou-se a superfície do Ti cp e a liga metálica de Ti-6Al-4V usados como biomateriais para implantes, antes e após a modificação superficial (revestimento) empregando-se a aspersão térmica de dióxido de titânio por meio da técnica de plasma spray. A finalidade deste tratamento foi produzir um suporte funcional e quimicamente adequado possuindo grande área específica favorável para uma posterior osseointegração, o que garante uma melhor adesão do osso regenerado à superfície do implante usado para a prótese. A caracterização realizou-se usando métodos instrumentais: análise química, microscopia eletrônica, análise metalográfica, ensaios de dureza e difratometria de raios X do Ti cp, da liga, do composto de partida e do revestimento após a deposição. Conforme a microscopia eletrônica de varredura - MEV com EDS - a superfície do revestimento apresenta uma morfologia porosa e altamente homogênea. Os difratogramas de raios X do revestimento mostraram a presença de monóxido de titânio defeituoso e Ti2O3 . Na análise pontual de EDS, na região da interface, observou-se a difusão dos elementos Al e V da liga para o revestimento, e do oxigênio do revestimento para o substrato. Conclui-se que a presença de TiO e Ti2O3 na superfície está relacionada com a decomposição térmica do dióxido de titânio no jato de plasma spray com uma posterior recombinação dos seus componentes na forma de sesquióxido Ti2O3 e intercalação de oxigênio formando soluções sólidas superficiais de composição TiO1-x. A morfologia porosa e a presença destas fases no revestimento permite recomendar esta metodologia para a fixação do implante quando aplicado clinicamente. / The surface of cp Ti and Ti-6Al-4V alloy for implants was studied before and after the superficial modification (coating) using the technique of titanium dioxide spraying with plasma-gun. The purpose of such a treatment was to create functional and chemically appropriate metal support having large specific area favorable for the posterior osseointegration which will guarantee a better adhesion of the regenerated bone to the surface of the implant used for the prostheses. The characterizations have been carried out by using instrumental techniques: chemical analysis. electron microscopy, metallography, hardness tests and X rays diffraction study of cp Ti, alloy, starting oxide and coating after the deposition. According to the morphology studies performed by scanning electron microscopy, the coating surface is porous and exhibits high homogeneity. The coating X ray pattern showed the presence of both defectuous titanium monoxide and Ti2O3. Point EDS analysis of the interface region permitted to observe aluminum and vanadium diffusion from alloy to the coating and that of oxygen from the coating to substract. It is to conclude that the presence of TiO and Ti2O3 on the surface is owing to the thermal decomposition of titanium dioxide in the plasma jet spray followed by the recombination of its components in the form of Ti2O3 and oxygen insertion producing superficial solid solutions of the composition TiO1-x. The porous morphology and the presence of the above phases in the coating allows to recommend this technique for the implant fixation in clinics.

Resumo: Os objetivos deste trabalho foram produzir biofilmes de zeína adicionados de ácido oléico puro e óleos vegetais comestíveis com alto teor deste ácido graxo e determinar as propriedades estruturais e funcionais dos biomateriais produzidos. A análise da composição da zeína em pó utilizada indicou uma possível contaminação residual de lipídeos proveniente do glúten do milho. Os óleos comestíveis usados foram o óleo de buriti, que apresentou um menor teor de ácido oléico (35,1 %), comparado com os óleos de oliva e macadâmia (acima de 61 %). Para caracterizar a microestrutura dos biofilms, análises de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR-ATR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Óptica (MO) e difração de Raios-X (WAXS) foram realizadas. As propriedades funcionais avaliadas foram opacidade, Permeabilidade ao Vapor d'Água (PVA), solubilidade em água, molhabilidade, isotermas de sorção, propriedades térmicas, mecânicas e permeabilidade a gases. As análises de FTIRATR sugeriram que os diferentes plasticizantes não afetaram a estrutura química e molecular da matriz de zeína. A MEV e a MO mostraram que o biofilme controle (zeína-ácido oléico) foi o mais homogêneo, em que, aparentemente, os ácidos graxos foram capazes de formar uma matriz mais coesa e contínua. Os poros observados na MEV foram posteriormente identificados, pela MO, como glóbulos de lipídeos. As análises de Difração de Raios-X (WAXS) mostraram que a estrutura da -hélice da zeína não foi modificada com a adição dos diferentes plasticizantes. A opacidade dos filmes aumentou com o aumento da concentração do ácido oléico. Os biofilmes elaborados com ácido oléico puro apresentaram os menores valores para PVA, solubilidade e molhabilidade, sendo, portanto, mais hidrofóbicos que os demais. Entretanto, as isotermas de umidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this work was to produce biofilms of zein added with oleic acid and others edible vegetable oils containing high level of this fatty acid, and determine the structural and functional properties of the biomaterials produced. The composition analyses of zein powder indicated a possible residual contamination of lipids from the corn. Fatty acid composition of edible oils used show that buriti oil had the lowest content of oleic acid (35.1 %) while the others oils (olive and macadamia) had above 61 %. To characterize the microstructure of the biofilms, analyses of Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Microscopy (MO) and X-ray diffraction (WAXS) were performed. The functional properties were also evaluated through opacity, Water Vapor Permeability (WVP), solubility in water, wettability, sorption isotherms, Differential Scanning Calorimetric (DSC), thermogravimetry (TGA), mechanical behavior and gas permeability. FTIR-ATR spectra suggested that different plasticizers did not affect the chemical and molecular structure of zein matrix. The SEM and OM images showed that control biofilm (zeinoleic acid) was the most homogeneous, where apparently the fatty acids were able to form a more continuous matrix. The pores first observed in SEM were later identified by optical microscopy as lipids. Analyses of WAXS showed that -helix structure of the zein was not modified by the addition of different plasticizers. The opacity increased according to oleic acid concentration. Biofilms with oleic fatty acid showed the lowest values for WVP, solubility and wettability and were more hydrophobic than the others. However, the equilibrium moisture contents showed by the isotherms were not different for all types of plasticizers, in the same water activity. The equilibrium moisture data obtained for 5, 15, 25, 35 and 45 °C were adjusted by different mat... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: José Francisco Lopes Filho / Coorientador: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Elisângela Corradini / Banca: Douglas de Brito / Banca: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Marinônio Lopes Cornélio / Doutor

Orientador: Raquel Mantuaneli Scarel Caminaga / Co-orientador: Sybele Saska Specian / Banca: Sérgio Roberto Peres Line / Banca: Carlos Rossa Junior / Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um biopolímero sob a forma de hidrogel nanoestruturado, o qual é uma excelente matriz para incorporação de outros compostos, e nos últimos anos a CB tem demonstrado resultados promissores para reparação tecidual. Além disso, compósitos baseados em CB e hidroxiapatita (CB-HA) são osteocondutores, e quando este compósito associado a peptídeos como OGP (osteogenic growth peptide) e a sua sequência C-terminal o pentapeptídeo OGP(10-14) poderão proporcionar-lhe propriedade osteoindutora. O presente estudo avaliou os compósitos CB-HA associados ou não a estes peptídeos para reparação óssea de defeitos críticos em calvária de camundongos. Os grupos experimentais avaliados foram CB-HA, CB-HA OGP, CB-HA OGP(10-14) e controle, nos respectivos períodos de análise: 3, 7, 15, 30, 60 e 90 dias. Após 3 dias de pós-operatório, as membranas CB-HA OGP e CB-HA OGP(10-14) promoveram maiores níveis de expressão dos principais genes marcadores de formação óssea. Além disso, após 7 dias foi observado na análise histomorfométrica que as membranas CB-HA e CB-HA OGP(10-14) promoveram maior neoformação óssea. Semelhantemente, essas membranas apresentaram maiores porcentagens de neoformação óssea como foi observado na microtomografia computadorizada nos períodos de 60 e 90 dias. Maiores níveis de expressão de alguns biomarcadores ósseos, como Alpl, Spp1 e Tnfrsf11b também foram observados para as mesmas membranas em 60 e 90 dias de pós-operatório. Conclui-se que os materiais CB-HA e CB-HA OGP(10-14) apresentaram melhor potencial na reparação óssea em defeitos críticos em calvária de camundongos, destacando o papel osteoindutor nos períodos iniciais de formação óssea da membrana de CB-HA OGP (10-14). / Abstract: Bacterial cellulose (BC) is a biopolymer in the form nanostructured hydrogel, which is an excellent matrix for the incorporation of others compounds, and at last years, BC has demonstrated promising results for tissue repair. In addition, composites based on BC and hydroxyapatite (BC-HA) is osteoconductor; and when this BC-HA composite associated with the osteogenic growth peptide (OGP) or its C-terminal sequence the pentapeptide OGP (10-14) could be provide osteoinductive properties. This study aimed to evaluate the potential of BC-HA composites with or without OGP and OGP (10-14) in bone repair in critical-size calvarial defect in mice. The analyzed experimental groups were BC-HA, BC-HA-OGP, BC-HA-OGP (10-14) and control group in the respective periods: 3, 7, 15, 30, 60 and 90 days of postoperative. After 3 days of postoperative, bone biomarkers were upregulated mainly by BC-HA OGP and BC-HA OGP (10-14) membranes. In addition, a higher new bone formation was observed in the histomorphometric analysis for BC-HA and BC-HA OGP (10-14) membranes 7 days of postoperative. Similarly, in 60 and 90 days, high percentage of bone formation could be observed in micro-computed tomography analysis for BC-HA and BC-HA OGP (10-14) membranes. High expression of some bone biomarkers, such as Alpl, Spp1 and Tnfrsf11b were also observed for the same membranes 60 and 90 days of postoperative in mice calvarial. In conclusion, the BC-HA and BC-HA OGP (10-14) membranes promoted a better bone formation in critical-size calvarial defects in mice, mainly the BC-HA OGP (10-14) nanocomposite in the early periods of bone repair. / Mestre

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Leinig Antonio Perazolli / Banca: Miguel Angel Ramirez Gil / Resumo: Com o desenvolvimento da ciência e a expansão de grupos multidisciplinares em todo o mundo, a área dos biomateriais ganhou destaque, integrando engenheiros, físicos, químicos, biólogos, médicos, dentistas, dentre outros, possibilitando o desenvolvimento de soluções para as mais diversas enfermidades. Nesse contexto, os biomateriais possuem um importante papel na saúde da sociedade moderna, sendo as apatitas (biocerâmicas de fosfato de cálcio) uma classe de biomateriais que satisfazem uma ampla faixa de aplicações no organismo humano. Apatitas de interesse biológico: Hidroxiapatita (HA), Fosfato de cálcio Amorfo (ACP), Fosfato Octacálcico (OCP) foram sintetizadas juntamente com as principais fases que as acompanham por um método de via úmida. Nos estudos de solubilidade, a mistura que continha hidroxiapatita como componente majoritária apresentou maior tempo de liberação em relação às outras fases nos três meios estudados: água deionizada, soro fisiológico e solução SBF (Simulated Body Fluid - uma solução que simula os fluidos corpóreos), em relação às outras duas amostras, a mistura contendo ACP apresentou maior tempo de degradação em água e SBF quando comparado a mistura com OCP, porém em soro fisiológico ocorreu o contrário devido às transformações que ocorrem no meio ácido dessa solução favorecendo a formação de outras fases de apatita. Os resultados foram explicados em termos das variações na energia livre de Gibbs envolvida nos processos, quanto maior a necessidade de fornecer energia para o processo, maior o tempo de liberação, e também das velocidades de dissolução / Abstract: With the development of science and the expansion of multidisciplinary teams in the world, the area of biomaterials has been highlighted by integrating engineers, physicists, chemists, biologists, doctors, dentists, among others, enabling the development of solutions for many different diseases. In this context, biomaterials play an important role in the health of modern society, and the apatites (calcium phosphate bioceramics) are a class of biomaterials that meet a wide range of applications in the human body. Apatites of biological interest: Hydroxyapatite (HA), amorphous calcium phosphate (ACP), octacalcium phosphate (OCP) were synthesized with the main phases that accompany them by a wet method. In solubility studies, the mixture containing hydroxyapatite component majority showed higher release time for the other phases studied in three media: deionized water, saline solution and SBF (Simulated Body Fluid - a solution that simulates body fluids). For the other two samples, the mixture containing ACP resulted in longer degradation in water and SBF compared to mixture with OCP, but in saline was otherwise due to the transformations that occur in this acidic solution that favors the formation of other phases of apatite. The results were explained in terms of variations in the Gibbs free energy involved in the process, the greater the need to provide energy for the process, the greater the release time, and also the velocity of dissolution / Mestre

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Idelmo Rangel Garcia Junior / Banca: Pedro Iris Paulin Filho / Banca: Luis Gallego Martinez / Banca: José Carlos Bressiani / Resumo: Os implantes orais em titânio e suas ligas biocompatíveis vêm nas últimas três décadas acentuando o seu aprimoramento funcional quanto às suas quatro principais propriedades esperadas: protocolo cirúrgico, projeto mecânico, sistema de acoplamento protético e tratamento de superfície. A proposta deste trabalho está focalizada nesta última propriedade. Diversos tipos de tratamento de superfície vêm atualmente sendo oferecidas ao mercado com o propósito de favorecer a catálise do fenômeno de osseointegração, o aumento de área de contato com o tecido ósseo calcificado, e resistência à corrosão pelo organismo. O processo atualmente considerado mais limpo é caracterizado pela irradiação por feixe de laser, onde a superfície do implante não sofre nenhuma interação com outro qualquer material para a sua modificação. O presente estudo correlaciona as condições paramétricas do feixe de laser Nd:YVO4 aplicado ao titânio comercialmente puro (cp) e sua liga Ti6Al4V com os tipos de topografia e compostos formados na superfície destes metais, como também com as características de adesão à camada de apatita depositada pelo método biomimético. Os métodos de análise e caracterização realizados neste estudo foram essencialmente físico-químicos como WDXRF, MEV, EDS, DRX, MFA, FTIR, Rugosimetria, Molhabilidade e Ensaio de Flexão. Palavras-chaves: biomateriais; laser; implante; titânio; apatita; biomimético. / Abstract: From three decades ago to nowadays, oral implants made of metallic titanium and its biocompatible alloys had a great functional improvement referred to their four most important properties: surgical protocol, mechanical design, prosthesis/implant attachment system and surface modification processes. The scope of the present paper is focused on this last property. Several types of surface treatment in implants are offered due to the market appeal in improvements as the osteointegration process catalysis, augmentation of the bone/implant contact surface area and corrosion resistance to the organism aggression. Today, the most clean surface modification process is technological based in laser beam irradiation where the modified surface does not has contact with any tool or material to be treated. The present study correlates the laser beam parameters arrangement irradiating commercially pure metallic titanium and Ti6Al4V alloy with the resulting surface topography, the formed crystalline fases and as wel as the adhesion capacity to apatite deposition by biomimetic process. The used physical-chemistry analytical and characterization methods in this study were WDXRF, SEM, EDS, XRD, MFA, FTIR, rugosimetry, wetness and flexural mechanical test. KEY-WORDS: biomaterials; laser; implant; titanium; apatite; biomimetic. / Doutor

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Resumo: Este trabalho estudou-se a superfície do Ti cp e a liga metálica de Ti-6Al-4V usados como biomateriais para implantes, antes e após a modificação superficial (revestimento) empregando-se a aspersão térmica de dióxido de titânio por meio da técnica de plasma spray. A finalidade deste tratamento foi produzir um suporte funcional e quimicamente adequado possuindo grande área específica favorável para uma posterior osseointegração, o que garante uma melhor adesão do osso regenerado à superfície do implante usado para a prótese. A caracterização realizou-se usando métodos instrumentais: análise química, microscopia eletrônica, análise metalográfica, ensaios de dureza e difratometria de raios X do Ti cp, da liga, do composto de partida e do revestimento após a deposição. Conforme a microscopia eletrônica de varredura - MEV com EDS - a superfície do revestimento apresenta uma morfologia porosa e altamente homogênea. Os difratogramas de raios X do revestimento mostraram a presença de monóxido de titânio defeituoso e Ti2O3 . Na análise pontual de EDS, na região da interface, observou-se a difusão dos elementos Al e V da liga para o revestimento, e do oxigênio do revestimento para o substrato. Conclui-se que a presença de TiO e Ti2O3 na superfície está relacionada com a decomposição térmica do dióxido de titânio no jato de plasma spray com uma posterior recombinação dos seus componentes na forma de sesquióxido Ti2O3 e intercalação de oxigênio formando soluções sólidas superficiais de composição TiO1-x. A morfologia porosa e a presença destas fases no revestimento permite recomendar esta metodologia para a fixação do implante quando aplicado clinicamente. / Abstract: The surface of cp Ti and Ti-6Al-4V alloy for implants was studied before and after the superficial modification (coating) using the technique of titanium dioxide spraying with plasma-gun. The purpose of such a treatment was to create functional and chemically appropriate metal support having large specific area favorable for the posterior osseointegration which will guarantee a better adhesion of the regenerated bone to the surface of the implant used for the prostheses. The characterizations have been carried out by using instrumental techniques: chemical analysis. electron microscopy, metallography, hardness tests and X rays diffraction study of cp Ti, alloy, starting oxide and coating after the deposition. According to the morphology studies performed by scanning electron microscopy, the coating surface is porous and exhibits high homogeneity. The coating X ray pattern showed the presence of both defectuous titanium monoxide and Ti2O3. Point EDS analysis of the interface region permitted to observe aluminum and vanadium diffusion from alloy to the coating and that of oxygen from the coating to substract. It is to conclude that the presence of TiO and Ti2O3 on the surface is owing to the thermal decomposition of titanium dioxide in the plasma jet spray followed by the recombination of its components in the form of Ti2O3 and oxygen insertion producing superficial solid solutions of the composition TiO1-x. The porous morphology and the presence of the above phases in the coating allows to recommend this technique for the implant fixation in clinics. / Doutor