Tradicionalmente, no tratamento de feridas graves o antimicrobiano tópico deve ser aplicado uma a duas vezes ao dia na área lesada para reduzir as infecções. No entanto, os pacientes geralmente sofrem desconforto com a aplicação de drogas tópicas e com a troca de curativos. Nesse contexto, o desenvolvimento de sistemas curativos biodegradáveis contendo fármaco antimicrobiano são fundamentais para a promoção de ações terapêuticas, reduzindo as infecções causadas por microrganismos e podendo substituir os curativos convencionas que não possuem polímeros biodegradáveis em sua composição. Para ir de encontro com essa necessidade, filmes de PBAT e PBAT/gentamicina foram preparados por meio de duas abordagens. Na primeira abordagem filmes de PBAT obtidos por casting foram funcionalizados por radiação UV durante 90 minutos na presença de O2 atmosférico para posterior inserção de gentamicina na superfície através de soluções tampões contendo EDC e gentamicina. A superfície das amostras foi analisada pelo WCA, FTIR-ATR e XPS. A análise antimicrobiana dos filmes também foi realizada. Os resultados para os filmes de PBAT por casting mostram que o tempo de irradiação produziu superfícies altamente hidrofílicas com grupos oxigenados enxertados na superfície do polímero (C=O e C-OH). A análise antimicrobiana indicou que a gentamicina não ligou covalentemente com o PBAT, porém observou-se a presença de nitrogênio na superfície das amostras pela análise de XPS Na segunda abordagem foram preparadas fibras de PBAT e PBAT/gentamicina a partir da eletrofiação. As soluções utilizadas no processo de eletrofiação foram preparadas com diferentes concentrações de gentamicina e passaram por análises de condutividade e viscosidade. As fibras de PBAT e PBAT/gentamicina foram caracterizadas quanto a suas propriedades físico-químicas, morfológicas, térmicas, antimicrobianas e biológicas. Nos resultados obtidos para as fibras de PBAT e PBAT/gentamicina observou-se que não houve mudança nos espectros após a mistura dos materiais, uma vez que as bandas de absorção foram preservadas e não houve o aparecimento de novos picos. A presença da gentamicina modificou a morfologia das amostras, diminuindo o diâmetro das fibras. O grau de intumescimento foi alterado com o acréscimo de gentamicina e houve modificação da morfologia das fibras após 48 horas de imersão em PBS, porém as fibras mantiveram-se presentes. A gentamicina aumentou o grau de molhabilidade das fibras PBAT. As fibras de PBAT/gentamicina possuem atividade antimicrobiana frente às cepas de E. coli e não apresentaram citotoxicidadede acordo com o padrão ISO 10993-5. Estes resultados reforçam que o PBAT pode ser usado como um sistema curativo com incorporação de fármaco, mostrando ser uma alternativa interessante de curativo/adesivo para uso tópico. / Traditionally in the treatment of serious wounds, topical antimicrobial should be applied 1–2 times daily to the injured area to reduce infections. However, patients often suffer from discomfort with the application of topical drugs and with the exchange of dressings. In this context, the development of biodegradable curative systems containing antimicrobial drug are fundamental for the promotion of therapeutic actions, reducing the infections caused by microorganisms and being able to substitute conventional dressings that there aren’t biodegradable polymers in their composition. To meet this need, PBAT and PBAT/gentamicin films were prepared using two approaches. In the first approach PBAT films obtained by casting were functionalized by UV radiation for 90 minutes in the presence of atmospheric O2 for subsequent insertion of gentamicin on the surface through buffer solutions containing EDC and gentamicin. The surface of the samples was analyzed by the WCA, FTIR-ATR and XPS. Antimicrobial analysis of the films was also performed. The results for the PBAT films by casting show that the irradiation time produced highly hydrophilic surfaces with oxygenated groups grafted onto the polymer surface (C=O and C-OH). Antimicrobial analysis indicated that gentamycin did not bind covalently with PBAT, but nitrogen was observed on the surface of the samples by XPS analysis In the second approach, PBAT and PBAT/gentamicin fibers were prepared from the electrospun. The solutions used in the electrospun process were prepared with different concentrations of gentamicin and underwent conductivity and viscosity analyzes. The PBAT and PBAT/gentamicin fibers were characterized as their physical-chemical, morphological, thermal, antimicrobial and biological properties. In the results obtained for the PBAT and PBAT/gentamicin fibers, it was observed that there was no change in the spectra after the materials were mixed, since the absorption bands were preserved and there were no new peaks. The presence of gentamicin modified the morphology of the samples, reducing the diameter of the fibers. The degree of swelling was altered with the addition of gentamicin and there was a change in the morphology of the fibers after 48 hours of immersion in PBS, but the fibers remained present. Gentamicin increased the degree of wettability of PBAT fibers. PBAT/gentamicin fibers have antimicrobial activity against E. coli strains and did not present cytotoxicity according to ISO 10993-5 standard. These results reinforce that PBAT can be used as a curative system with drug incorporation, proving to be an interesting dressing/adhesive alternative for topical use.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T12:48:13Z No. of bitstreams: 1 ANNA RAFAELA DE MATOS COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2304206 bytes, checksum: bd88411eb6d2299d2908c8f70fbb9f1c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T12:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANNA RAFAELA DE MATOS COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2304206 bytes, checksum: bd88411eb6d2299d2908c8f70fbb9f1c (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / CNPq / Os polímeros biodegradáveis apresentam-se como uma alternativa ambientalmente correta para a sociedade, uma vez que minimizam problemas ambientais e reduzem acúmulo de resíduos plásticos. O presente trabalho investiga a degradação e a extensão de cadeia do polímero biodegradável, poli(butileno adipato tereftalato) (PBAT) com um aditivo extensor de cadeia epoxídico (Joncryl). O PBAT sem aditivar e aditivado com diferentes concentrações de extensor de cadeia foi processado em um misturador interno de laboratório Haake Rheomix 3000 com rotores tipo “roller”. A variação da massa molar foi estimada a partir de dados de temperatura e torque versus tempo fornecidos pelo equipamento durante o processamento do fundido. O efeito do aditivo depende fortemente da temperatura de processamento. A aditivação durante o processamento do fundido nos níveis testados, não somente compensou a discreta degradação da resina durante o processamento no misturador interno como resultou no aumento líquido da massa molar: a massa molar mais que duplicou a 230°C com 2% de aditivo. Para elevadas concentrações de aditivo observaram longos tempos de indução com queda catastrófica do torque, atribuíveis à mistura imperfeita dos componentes. / Biodegradable polymers are an environmentally friendly alternative, as they minimize environmental problems and reduce accumulation of waste plastics. This work is concerned with degradation and chain extension of the biodegradable polymer poly(butylene-adipate-terephthalate) (PBAT) with an epoxidic chain extender additive (Joncryl). The PBAT without and with different concentrations chain extender was processed in a laboratory internal mixer Haake Rheomix 3000 with "roller" type rotors. The variation of molar mass was estimated from temperature and torque data versus time provided by the equipment during melt processing. The effect of the additive depends mostly on processing temperature, less on additive concentration. Incorporation of additive during melt processing not only offset the slight degradation of the resin during processing in the internal mixer, but resulted in net increase of molecular weight. The molecular weight more than doubled at 230°C with 2% additive. For high additive concentrations were observed sometimes long times of induction with catastrophic fall of torque, attributable to imperfect mixing of the components

Tradicionalmente, no tratamento de feridas graves o antimicrobiano tópico deve ser aplicado uma a duas vezes ao dia na área lesada para reduzir as infecções. No entanto, os pacientes geralmente sofrem desconforto com a aplicação de drogas tópicas e com a troca de curativos. Nesse contexto, o desenvolvimento de sistemas curativos biodegradáveis contendo fármaco antimicrobiano são fundamentais para a promoção de ações terapêuticas, reduzindo as infecções causadas por microrganismos e podendo substituir os curativos convencionas que não possuem polímeros biodegradáveis em sua composição. Para ir de encontro com essa necessidade, filmes de PBAT e PBAT/gentamicina foram preparados por meio de duas abordagens. Na primeira abordagem filmes de PBAT obtidos por casting foram funcionalizados por radiação UV durante 90 minutos na presença de O2 atmosférico para posterior inserção de gentamicina na superfície através de soluções tampões contendo EDC e gentamicina. A superfície das amostras foi analisada pelo WCA, FTIR-ATR e XPS. A análise antimicrobiana dos filmes também foi realizada. Os resultados para os filmes de PBAT por casting mostram que o tempo de irradiação produziu superfícies altamente hidrofílicas com grupos oxigenados enxertados na superfície do polímero (C=O e C-OH). A análise antimicrobiana indicou que a gentamicina não ligou covalentemente com o PBAT, porém observou-se a presença de nitrogênio na superfície das amostras pela análise de XPS Na segunda abordagem foram preparadas fibras de PBAT e PBAT/gentamicina a partir da eletrofiação. As soluções utilizadas no processo de eletrofiação foram preparadas com diferentes concentrações de gentamicina e passaram por análises de condutividade e viscosidade. As fibras de PBAT e PBAT/gentamicina foram caracterizadas quanto a suas propriedades físico-químicas, morfológicas, térmicas, antimicrobianas e biológicas. Nos resultados obtidos para as fibras de PBAT e PBAT/gentamicina observou-se que não houve mudança nos espectros após a mistura dos materiais, uma vez que as bandas de absorção foram preservadas e não houve o aparecimento de novos picos. A presença da gentamicina modificou a morfologia das amostras, diminuindo o diâmetro das fibras. O grau de intumescimento foi alterado com o acréscimo de gentamicina e houve modificação da morfologia das fibras após 48 horas de imersão em PBS, porém as fibras mantiveram-se presentes. A gentamicina aumentou o grau de molhabilidade das fibras PBAT. As fibras de PBAT/gentamicina possuem atividade antimicrobiana frente às cepas de E. coli e não apresentaram citotoxicidadede acordo com o padrão ISO 10993-5. Estes resultados reforçam que o PBAT pode ser usado como um sistema curativo com incorporação de fármaco, mostrando ser uma alternativa interessante de curativo/adesivo para uso tópico. / Traditionally in the treatment of serious wounds, topical antimicrobial should be applied 1–2 times daily to the injured area to reduce infections. However, patients often suffer from discomfort with the application of topical drugs and with the exchange of dressings. In this context, the development of biodegradable curative systems containing antimicrobial drug are fundamental for the promotion of therapeutic actions, reducing the infections caused by microorganisms and being able to substitute conventional dressings that there aren’t biodegradable polymers in their composition. To meet this need, PBAT and PBAT/gentamicin films were prepared using two approaches. In the first approach PBAT films obtained by casting were functionalized by UV radiation for 90 minutes in the presence of atmospheric O2 for subsequent insertion of gentamicin on the surface through buffer solutions containing EDC and gentamicin. The surface of the samples was analyzed by the WCA, FTIR-ATR and XPS. Antimicrobial analysis of the films was also performed. The results for the PBAT films by casting show that the irradiation time produced highly hydrophilic surfaces with oxygenated groups grafted onto the polymer surface (C=O and C-OH). Antimicrobial analysis indicated that gentamycin did not bind covalently with PBAT, but nitrogen was observed on the surface of the samples by XPS analysis In the second approach, PBAT and PBAT/gentamicin fibers were prepared from the electrospun. The solutions used in the electrospun process were prepared with different concentrations of gentamicin and underwent conductivity and viscosity analyzes. The PBAT and PBAT/gentamicin fibers were characterized as their physical-chemical, morphological, thermal, antimicrobial and biological properties. In the results obtained for the PBAT and PBAT/gentamicin fibers, it was observed that there was no change in the spectra after the materials were mixed, since the absorption bands were preserved and there were no new peaks. The presence of gentamicin modified the morphology of the samples, reducing the diameter of the fibers. The degree of swelling was altered with the addition of gentamicin and there was a change in the morphology of the fibers after 48 hours of immersion in PBS, but the fibers remained present. Gentamicin increased the degree of wettability of PBAT fibers. PBAT/gentamicin fibers have antimicrobial activity against E. coli strains and did not present cytotoxicity according to ISO 10993-5 standard. These results reinforce that PBAT can be used as a curative system with drug incorporation, proving to be an interesting dressing/adhesive alternative for topical use.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2016-09-22T13:50:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Soares Silva.pdf: 2923341 bytes, checksum: a831738a4d83ca6103e1489945754a7b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T13:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Soares Silva.pdf: 2923341 bytes, checksum: a831738a4d83ca6103e1489945754a7b (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / This study aimed to evaluate the effects of additives (primary and secondary antioxidants) in thermal stabilization process of poly (lactic acid) / poly (butylene adipate-co-terephthalate) - PLA / PBAT using a torque rheometer as a preliminary tool evaluation of the stabilization process. The additives Irganox 1010, Irganox 1076, Irganox B900, Irgafos 168, and a flavonoid were used in two concentrations, 0.3 and 0.5% w/w. The assessment of the effects of stabilizing additives was carried out by monitoring the torque during mixing molar mass measurements, infrared analysis, turbidity and Scanning Electron Microscopy of the samples after processing. It carried out the monitoring of the pure blend torque values and addition of stabilizing additives during processing up to 5 minutes in an internal mixer of the type "mixer" under rotation of 60 rpm and a temperature of 180 °C. Within a series of primary and secondary antioxidants, it was found that some of these additives failed torque values greater than or similar to the pure blend at certain concentrations (Irganox 1076, Irganox B900 and Irgafos 168). molar mass measurements showed that pure processed blend undergoes a large number of chain scission and most additives stabilizing action achieved unless the flavonoid. One important information obtained through analyzes of torque rheometry and molar mass that is higher drying time strongly prevents hydrolysis reactions. Comparing the infrared spectra of pure and pure blend blend processed, there is not the appearance of no new peak occurs due to the degradative process. By UV-Vis analysis of the polymer solutions we verified the presence of crosslinked polymer microstructures due to thermo-oxidative reactions. Images obtained by scanning Elletrônica Microscopy (SEM), one can observe the presence of two distinct phases for the pure blend processed, and the use of additives in both compositions show a much smaller difference of phases to blend pure. These results indicate the possibility of using commercial additives used for non-biodegradable polymers in systems using biodegradable polymers. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação de aditivos (antioxidantes primários e secundários) no processo de estabilização térmica da blenda poli(ácido láctico)/poli(butileno adipato-co-tereftalato) - PLA/PBAT usando um reômetro de torque como ferramenta prévia de avaliação do processo de estabilização. Os aditivos Irganox 1010, Irganox 1076, Irganox B900, Irgafos 168 e o Flavonóide foram usados em duas concentrações, 0,3 e 0,5% em massa. A avaliação dos efeitos dos aditivos estabilizantes foi realizada por meio de monitoramento do torque durante mistura, medidas de massa molar, análises de infravermelho, turbidez e microscopia eletrônica de varredura das amostras após processamento. Realizou-se o monitoramento dos valores de torque da blenda pura e com adição de aditivos estabilizantes durante processamento por até 5 minutos em um misturador interno do tipo “Mixer” sob rotação de 60 rpm e temperatura de 180 oC. Dentro de uma série de antioxidantes primários e secundários, verificou-se o uso de alguns desses aditivos conseguiram valores de torque superior ou semelhante ao da blenda pura em determinadas concentrações (Irganox 1076, Irganox B900 e Irgafos 168). Medidas de massa molar mostraram que a blenda pura processada sofre um grande número de cisão de cadeias e que a maioria dos aditivos conseguiram ação estabilizante menos o flavonóide. Uma informação importante obtida por meio das análises de reometria de torque e massa molar é que um tempo maior de secagem evita fortemente as reações de hidrólise. Comparando-se os espectros de infravermelho da blenda pura e da blenda pura processada, nota-se que não aparecem nenhum novos picos relacionados ao processo degradativo. Através da análise de UV-Vis das soluções poliméricas verificou-se a presença de microestruturas poliméricas reticuladas em virtude das reações termo-oxidativas. Imagens obtidas por Microscopia Elletrônica de varredura (MEV), evidenciam a presença de duas fases distintas para a blenda pura processada, e o uso dos aditivos nas duas composições mostram uma diferenciação das fases muito menor que para blenda pura. Esses resultados indicam que existe a possibilidade do uso de aditivos comerciais usados para polímeros não-biodegradáveis em sistemas com polímeros biodegradáveis.

Tradicionalmente, no tratamento de feridas graves o antimicrobiano tópico deve ser aplicado uma a duas vezes ao dia na área lesada para reduzir as infecções. No entanto, os pacientes geralmente sofrem desconforto com a aplicação de drogas tópicas e com a troca de curativos. Nesse contexto, o desenvolvimento de sistemas curativos biodegradáveis contendo fármaco antimicrobiano são fundamentais para a promoção de ações terapêuticas, reduzindo as infecções causadas por microrganismos e podendo substituir os curativos convencionas que não possuem polímeros biodegradáveis em sua composição. Para ir de encontro com essa necessidade, filmes de PBAT e PBAT/gentamicina foram preparados por meio de duas abordagens. Na primeira abordagem filmes de PBAT obtidos por casting foram funcionalizados por radiação UV durante 90 minutos na presença de O2 atmosférico para posterior inserção de gentamicina na superfície através de soluções tampões contendo EDC e gentamicina. A superfície das amostras foi analisada pelo WCA, FTIR-ATR e XPS. A análise antimicrobiana dos filmes também foi realizada. Os resultados para os filmes de PBAT por casting mostram que o tempo de irradiação produziu superfícies altamente hidrofílicas com grupos oxigenados enxertados na superfície do polímero (C=O e C-OH). A análise antimicrobiana indicou que a gentamicina não ligou covalentemente com o PBAT, porém observou-se a presença de nitrogênio na superfície das amostras pela análise de XPS Na segunda abordagem foram preparadas fibras de PBAT e PBAT/gentamicina a partir da eletrofiação. As soluções utilizadas no processo de eletrofiação foram preparadas com diferentes concentrações de gentamicina e passaram por análises de condutividade e viscosidade. As fibras de PBAT e PBAT/gentamicina foram caracterizadas quanto a suas propriedades físico-químicas, morfológicas, térmicas, antimicrobianas e biológicas. Nos resultados obtidos para as fibras de PBAT e PBAT/gentamicina observou-se que não houve mudança nos espectros após a mistura dos materiais, uma vez que as bandas de absorção foram preservadas e não houve o aparecimento de novos picos. A presença da gentamicina modificou a morfologia das amostras, diminuindo o diâmetro das fibras. O grau de intumescimento foi alterado com o acréscimo de gentamicina e houve modificação da morfologia das fibras após 48 horas de imersão em PBS, porém as fibras mantiveram-se presentes. A gentamicina aumentou o grau de molhabilidade das fibras PBAT. As fibras de PBAT/gentamicina possuem atividade antimicrobiana frente às cepas de E. coli e não apresentaram citotoxicidadede acordo com o padrão ISO 10993-5. Estes resultados reforçam que o PBAT pode ser usado como um sistema curativo com incorporação de fármaco, mostrando ser uma alternativa interessante de curativo/adesivo para uso tópico. / Traditionally in the treatment of serious wounds, topical antimicrobial should be applied 1–2 times daily to the injured area to reduce infections. However, patients often suffer from discomfort with the application of topical drugs and with the exchange of dressings. In this context, the development of biodegradable curative systems containing antimicrobial drug are fundamental for the promotion of therapeutic actions, reducing the infections caused by microorganisms and being able to substitute conventional dressings that there aren’t biodegradable polymers in their composition. To meet this need, PBAT and PBAT/gentamicin films were prepared using two approaches. In the first approach PBAT films obtained by casting were functionalized by UV radiation for 90 minutes in the presence of atmospheric O2 for subsequent insertion of gentamicin on the surface through buffer solutions containing EDC and gentamicin. The surface of the samples was analyzed by the WCA, FTIR-ATR and XPS. Antimicrobial analysis of the films was also performed. The results for the PBAT films by casting show that the irradiation time produced highly hydrophilic surfaces with oxygenated groups grafted onto the polymer surface (C=O and C-OH). Antimicrobial analysis indicated that gentamycin did not bind covalently with PBAT, but nitrogen was observed on the surface of the samples by XPS analysis In the second approach, PBAT and PBAT/gentamicin fibers were prepared from the electrospun. The solutions used in the electrospun process were prepared with different concentrations of gentamicin and underwent conductivity and viscosity analyzes. The PBAT and PBAT/gentamicin fibers were characterized as their physical-chemical, morphological, thermal, antimicrobial and biological properties. In the results obtained for the PBAT and PBAT/gentamicin fibers, it was observed that there was no change in the spectra after the materials were mixed, since the absorption bands were preserved and there were no new peaks. The presence of gentamicin modified the morphology of the samples, reducing the diameter of the fibers. The degree of swelling was altered with the addition of gentamicin and there was a change in the morphology of the fibers after 48 hours of immersion in PBS, but the fibers remained present. Gentamicin increased the degree of wettability of PBAT fibers. PBAT/gentamicin fibers have antimicrobial activity against E. coli strains and did not present cytotoxicity according to ISO 10993-5 standard. These results reinforce that PBAT can be used as a curative system with drug incorporation, proving to be an interesting dressing/adhesive alternative for topical use.

The presented dissertation thesis deals with the polymer polyhydroxybutyrate and other biopolymers as a basic building block for the construction of micro- and nanoscopic structures and materials used in food and cosmetics. In the theoretical part, current literary review is prepared to introduce the basics of this application field. The practical part of the work is composed of three blocks developed during the doctoral study. In the first and most important part are summarized comments to the academic and patent outputs, where among the academic ones it is possible to find two peer-reviewed articles dealing with the electrostatic and wet spinning of PHB and properties of prepared materials. The patent outputs consist of several accepted and applied projects, which summarize results on both PHB spinning methods, but also on general approaches enabling the processing of PHB into forms enabling many applications in food and cosmetics. Second part was focused on the patented composition of the UV protection cream based on the prepared nanoscopic and micro- morphologies of PHB. The third block summarizes results focused predominantly on the electrostatic spinning of PHB and other biopolymers. Finally, a short chapter containing a brief description of projects that were in a way related to the dissertation topic, but rather practical development work in Central Tanzania and West Africa, which draw on knowledge and contacts gained during studies at FCH BUT Brno.

Plastproduktionen har ökat kraftigt i världen sedan 1950-talet, därmed även förekomsten av plastavfall som ansamlas i naturen. Det pågår flera initiativ på internationell nivå för att förebygga och hantera förekomsten av mikroplast i haven och en viktig aspekt för att minska miljöpåverkan från plastavfall är att öka användandet av bionedbrytbara material. Ett flertal analystekniker är tillgängliga i syfte att analysera nedbrytbarheten hos plaster men då metoderna är många och ibland överlappar har flera studier uppmärksammat behovet av harmonisering och standardisering. Syftet med denna studie var att undersöka bionedbrytning och mikroplastbildning av fyra material; lågdensitet polyeten (LDPE), poly (butylene adipate co-terephthalate) (PBAT), cellulosaacetat och papper. Materialen exponerades i kranvatten, sjövatten och havsvatten med exponeringstid 2 respektive 5 veckor. Materialen analyserades därefter med FTIR, DSC, dragprov och vägning. Konduktivitet och pH kontrollerades på mediet. Valda analystekniker jämfördes med syfte att iaktta dess lämplighet utifrån material och medie. Aspekter som analyserades och diskuterades var nedbrytning utifrån molekylär struktur, utifrån omgivande faktorer samt utifrån nedbrytningens tre faser. Studien visade att cellulosaacetat brutits ned mest under perioden, därefter PBAT. LDPE och papper hade inte brutits ned nämnvärt. Den analysteknik som främst visade på skillnader i nedbrytning var vägning. Resultatet indikerade även att analysteknikernas lämplighet varierade med material samt skede av nedbrytningsprocessen. Vägning, pH-mätning och dragprov var de metoder som tillförde mest i den tidiga fasen av nedbrytningsprocessen. Den skillnad som medierna förväntades utgöra för nedbrytningsprocessen var svår att utläsa baserat på genomförda analyser. / The production of plastics has increased significantly worldwide since the 1950s and a consequence of this is an increase of plastic waste in nature. A number of initiatives are ongoing internationally to prevent and handle the presence of micro plastic in oceans and an increase of biodegradable materials is one important aspect in order to reduce the environmental impact from plastic waste. Today, many techniques are available in order to analyze degradability of plastics. However, they sometimes overlap and a need for standardization and harmonization has been recognized. The purpose of this study was to investigate biodegradability and micro plastic formation inaquatic environments. Low density polyethylene (LDPE), poly (butylene adipate coterephthalate)(PBAT), cellulose acetate and paper have been evaluated. The medium for exposure has been tap water, fresh water and sea water with exposure time of 2 and 5 weeks.The material was analyzed with FTIR, DSC, tensile testing and weight measurement. Additionally, conductivity and pH was measured on the medium. The analytical techniques were evaluated in order to observe their suitability for different material and medium. Aspects that have been discussed and analyzed throughout this paper are degradability based on molecular structure, surrounding factors affecting degradability and the three phases of degradability. The results of this study showed that cellulose acetate degraded the most, thereafter PBAT. LDPE and paper did not indicate any noticeable degradation. Weight measurement gave the clearest indication of degradation. Together with pH measurement and tensile testing; these were the analytical techniques that added the most in the early phase of degradation. Furthermore, the results showed that the suitability of an analytical technique varied with both material and phase of degradation. Additionally, the effect that was expected to be observed based on the different medium was not noticeable within this exposure time.

The master's thesis focuses on preparation of blown films from polylactid acid (PLA) which was blended with selected polyesteres – poly(butylene adipate-co-terephtalate) (PBAT), polycaprolactone (PCL) and polybutylene succinate (PBS) – and thermoplastic starch (TPS) in amount of 30% in order to soften PLA films. The influence of the aditives on static and mechanical tensile properties, on structure, morphology and thermal properties of the films was determined and the obtained parameters were compared to properties of films prepared from neat PLA and high density polyethylene (HDPE). The results showed that the additives increased crystalinity of PLA and thus significantly influenced the properties of the films. In contrast to the film from neat PLA, softening in terms of lowering glass transition temperature occured only by adding PBS and TPS, in terms of increasing ductility only by adding PBAT. All PLA films showed nearly constant elastic modulus up to the beginning of glass transition enabling their potential application till 50 °C. Preparation of the film with TPS was problematic and the film showed the worst mechanical properties. Preparation of other films was without any problems. The most promising additive from the tested ones was PBAT which showed comparable mechanical properties as the film from HDPE.

Submitted by GABRIELA DE FÁTIMA SANTANA-MELO (gabrieladsantana@yahoo.com.br) on 2016-05-15T23:21:48Z No. of bitstreams: 1 Tese Gabriela F. Santana-Melo.pdf: 2618239 bytes, checksum: 2bf460d87225bef3f4ce02747616a638 (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-18T18:11:13Z (GMT) / Submitted by GABRIELA DE FÁTIMA SANTANA-MELO (gabrieladsantana@yahoo.com.br) on 2016-07-08T17:12:34Z No. of bitstreams: 1 Tese Gabriela F. Santana-Melo.pdf: 2618239 bytes, checksum: 2bf460d87225bef3f4ce02747616a638 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-11T14:52:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santanamelo_gf_dr_sjc.pdf: 2618239 bytes, checksum: 2bf460d87225bef3f4ce02747616a638 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T14:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santanamelo_gf_dr_sjc.pdf: 2618239 bytes, checksum: 2bf460d87225bef3f4ce02747616a638 (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A necessidade da fabricação de novos biomateriais que possam, além de mimetizar o tecido ósseo, fornecer resistências mecânicas favoráveis próximas às do tecido ósseo natural têm despertado interesse de pesquisadores com o objetivo de melhorar a qualidade de vida de pessoas que sofreram algum tipo de lesão. Scaffolds de nanofibras poliméricas fabricados por eletrofiação apresentam características tridimensionais (3D) e poros interconectados que permitem a colonização de toda a superfície 3D por células com a consequente formação de tecidos. O scaffold de poli (butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) mostra-se um biomaterial promissor para regeneração óssea, porém tem sido pouco explorado até a data. Embora do uso da HA seja consagrado para uso biomédico, sua utilização em polímeros ainda é pouco estudada, principalmente em associação ao PBAT. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a efetividade in vitro de scaffolds poliméricos (PBAT) com incorporação de nanopartículas de HA (nHAp) em diferentes concentrações, produzidos por eletrofiação, por meio da bioatividade celular e expressão gênica de osteoblast-like MG63. Células (MG63) foram cultivadas sobre scaffolds de PBAT; PBAT/3%nHAp e PBAT/5% nHAp e sem a presença dos mesmos (controle) e avaliadas pelos testes qualitativo (MEV) e quantitativo de adesão e proliferação celular (1 e 7 dias e aos 1, 3, 7, 14 e 21 dias, respectivamente), citotoxicidade celular (1, 3 e 7 dias), corante vermelho de alizarina e formação de mineralização (14 dias) e análise da expressão de genes relacionados à osteogênese por qRT-PCR aos 7, 14 e 21 dias de cultura celular. Os dados foram analisados estatisticamente por variância (ANOVA) e Tukey (p<0,05). Os scaffolds de PBAT e PBAT/nHAp não apresentaram efeito citotóxico e sua arquitetura tridimensional influenciou positivamente na adesão e proliferaçãocelular, formação de matriz mineralizada bem como em alguns períodos na expressão dos genes ALP, Col I, Runx2, OC e OPN em relação ao grupo controle. O efeito osteocondutor e osteoindutor da nHAp promoveu melhor resposta celular nos scaffolds de PBAT/nHAp, independente da concentração. Esses resultados demonstram a efetividade in vitro dos scaffolds de PBAT e PBAT/nHAp, apresentando grande potencial para aplicação biomédica. / The need for the manufacture of new biomaterials that may, in addition to mimic to bone tissue, providing favorable mechanical strength close to natural bone have aroused the interest of researchers in order to improve the quality of life of people who have suffered some kind of injury. Scaffolds polymer nanofibers fabricated by electrospinning have three dimensional features (3D) and interconnected pores that allow the colonization of the entire 3D surface of cells with the consequent formation of tissue. Poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PABT) scaffold showed to be a promising biomaterial for bone regeneration, however, has been underexplored to date. Although the use of HA is consecrated to biomedical use, their use in polymers is not well known, especially in association with PBAT. The aim of this study was evaluating in vitro effectiveness of polymeric (PABT) scaffolds with incorporated HA (nHAp) nanoparticles, obtained by electrospinning, through cellular bioactivity and osteoblast-like MG63 gene expression. MG63 cells were grown on PABT; PABT/3%nHAp and PABT/5%nHAp scaffolds and without their presence (control), and evaluated by qualitative (MEV) and quantitative tests of cell adhesion and proliferation (1 and 7 days and at 1, 3, 7, 14 and 21 days, respectively), cell cytotoxicity (1, 3 and 7 days), alizarin red dye and mineralization formation (14 days) and expression of genes related to osteogenesis by qRT-PCR to 7, 14 and 21 days of cell culture. Data were statistically analyzed by variance (ANOVA) and Tukey test (p<0.05). The PBAT and PBAT/nHAp scaffolds showed no cytotoxic effect and its three-dimensional architecture influenced positively in the cell adhesion and proliferation, mineralized matrix formation as well as in some periods the expression of genes ALP, Col I, Runx2, OC and OPN in relation the control group. The osteoconductive and osteoinductive effect of nHAp promoted better cellular response in scaffolds of PABT/nHAp independent of concentration. These results demonstrate the in vitro effectiveness of PABT and PABT/nHAp scaffolds, presenting great potential for biomedical application.

Hierarchical arrangement of biological composites such as nacre and bone containing high filler (ceramic) content results in high strength and toughness of the natural material. In this study we mimic the design of layered bone microstructure and fabricate an optimal multifunctional bio-nanocomposite having strength, toughness and corrosion resistance. Poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), a biodegradable polymer was used as a substrate material with the reinforcement of LDH (Layered double hydroxide) as a nanofiller in different concentrations to achieve enhancement in mechanical properties as well as processing related thermostability. Corrosion resistance was increased by mimicking a layered structured which incorporated a tortuous diffusion path.