Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:17Z : No. of bitstreams: 1 000834666_20170327.pdf: 226504 bytes, checksum: 5a34a64b85ffb50eb33f70b5a0622cea (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-31T12:19:23Z: 000834666_20170327.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-31T12:20:22Z : No. of bitstreams: 1 000834666.pdf: 784849 bytes, checksum: c490510e0c48181ccfd947bb23be61df (MD5) / Nanopartículas magnéticas de óxido de ferro tem sido intensivamente investigadas para aplicações em biomedicina devido às propriedades magnéticas e as suas dimensões as quais são menores que os tamanhos das células. A superfície das nanopartículas de óxido de ferro deve ser modificada para obter estabilidade coloidal em água, obter biocompatibilidade, e permitir a formação de ligações com moléculas com atividade biológica. O poli(ácido aspártico) é obtido da hidrólise básica da polissuccinimida, é um polímero solúvel em água, biodegradável e biocompatível, devido a estas caraterísticas é atrativo para aplicações em biomedicina. Hidrogél de poli(ácido aspártico) é sensível ao pH do ambiente, quando o pH do meio ambiente é alterado, o hidrogel é submetido a uma variação de volume. O presente trabalho consiste na modificação superficial de nanopartículas de magnetita com hidrogél de poli(ácido aspártico), formando um sistema multifuncional responsivo a um campo magnético externo e ao pH do ambiente, e com as características necessárias para aplicações em biomedicina. As nanopartículas de magnetita foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e a polissuccinimida pelo método de policondensação. A modificação superficial destas nanopartículas se desenvolveu nas seguintes etapas: (1) revestimento da superfície com sílica funcionalizada com grupos amina, (2) revestimento com polissuccinimida reticulada químicamente, (3) hidrólise básica da polissuccinimida reticulada para obter o hidrogel de poli(ácido aspártico) na superfície das nanopartículas magnéticas. Os produtos obtidos foram analisados pelas seguintes técnicas: difratometria de raios X, espectroscopia no infravermelho por refletância difusa, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, espalhamento dinâmico de luz, mobilidade eletroforética (potencial... / Magnetic nanoparticles of iron oxide have been intensively investigated for biomedical applications due to their magnetic properties and dimensions which are smaller than the size of cells. The surface of iron oxide nanoparticles must be modified to obtain colloidal stability in water, biocompatibility and allow the formation of linkages with molecules with biological activity. Poly(aspartic acid) is obtained by basic hydrolysis of polysuccinimide, the polymer is water soluble, biodegradable and biocompatible, due to these features, the polymer attractive for biomedical applications. Poly(aspartic acid) hydrogel is sensitive to environmental pH, when the pH of the environment changes, the hydrogel is subjected to a change in volume. This work consists in the surface modification of magnetite nanoparticles with poly(aspartic acid) hydrogel, forming a multifunctional system responsive to an external magnetic field and the environmental pH, and with the necessary characteristics for applications in biomedicine. The magnetite nanoparticles were synthesized by coprecipitation method and polysuccinimide by polycondensation method. The surface modification of the nanoparticles is developed in the following steps: (1) coating the surface with silica functionalized with amine groups, (2) coating with chemically cross-linked polysuccinimide, (3) basic hydrolysis of the cross-linked polysuccinimide to obtain the poly(aspartic acid) hydrogel on the surface of magnetic nanoparticles. The obtained products were analyzed by the following techniques: X-ray diffraction, diffuse reflectance infrared spectroscopy, hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectroscopy, dynamic light scattering, electrophoretic mobility (zeta potential) and transmission electron microscopy. The influence of the concentrations of the reactants in the dimensions of the multifunctional system was evaluated. The hydrodynamic diameter of the...

Orientador: Miguel Jafelicci Júnior / Banca: Márcia Regina de Moura Aouada / Banca: Amilton Martins dos Santos / Resumo: Nanopartículas magnéticas de óxido de ferro tem sido intensivamente investigadas para aplicações em biomedicina devido às propriedades magnéticas e as suas dimensões as quais são menores que os tamanhos das células. A superfície das nanopartículas de óxido de ferro deve ser modificada para obter estabilidade coloidal em água, obter biocompatibilidade, e permitir a formação de ligações com moléculas com atividade biológica. O poli(ácido aspártico) é obtido da hidrólise básica da polissuccinimida, é um polímero solúvel em água, biodegradável e biocompatível, devido a estas caraterísticas é atrativo para aplicações em biomedicina. Hidrogél de poli(ácido aspártico) é sensível ao pH do ambiente, quando o pH do meio ambiente é alterado, o hidrogel é submetido a uma variação de volume. O presente trabalho consiste na modificação superficial de nanopartículas de magnetita com hidrogél de poli(ácido aspártico), formando um sistema multifuncional responsivo a um campo magnético externo e ao pH do ambiente, e com as características necessárias para aplicações em biomedicina. As nanopartículas de magnetita foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e a polissuccinimida pelo método de policondensação. A modificação superficial destas nanopartículas se desenvolveu nas seguintes etapas: (1) revestimento da superfície com sílica funcionalizada com grupos amina, (2) revestimento com polissuccinimida reticulada químicamente, (3) hidrólise básica da polissuccinimida reticulada para obter o hidrogel de poli(ácido aspártico) na superfície das nanopartículas magnéticas. Os produtos obtidos foram analisados pelas seguintes técnicas: difratometria de raios X, espectroscopia no infravermelho por refletância difusa, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio, espalhamento dinâmico de luz, mobilidade eletroforética (potencial... / Abstract: Magnetic nanoparticles of iron oxide have been intensively investigated for biomedical applications due to their magnetic properties and dimensions which are smaller than the size of cells. The surface of iron oxide nanoparticles must be modified to obtain colloidal stability in water, biocompatibility and allow the formation of linkages with molecules with biological activity. Poly(aspartic acid) is obtained by basic hydrolysis of polysuccinimide, the polymer is water soluble, biodegradable and biocompatible, due to these features, the polymer attractive for biomedical applications. Poly(aspartic acid) hydrogel is sensitive to environmental pH, when the pH of the environment changes, the hydrogel is subjected to a change in volume. This work consists in the surface modification of magnetite nanoparticles with poly(aspartic acid) hydrogel, forming a multifunctional system responsive to an external magnetic field and the environmental pH, and with the necessary characteristics for applications in biomedicine. The magnetite nanoparticles were synthesized by coprecipitation method and polysuccinimide by polycondensation method. The surface modification of the nanoparticles is developed in the following steps: (1) coating the surface with silica functionalized with amine groups, (2) coating with chemically cross-linked polysuccinimide, (3) basic hydrolysis of the cross-linked polysuccinimide to obtain the poly(aspartic acid) hydrogel on the surface of magnetic nanoparticles. The obtained products were analyzed by the following techniques: X-ray diffraction, diffuse reflectance infrared spectroscopy, hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectroscopy, dynamic light scattering, electrophoretic mobility (zeta potential) and transmission electron microscopy. The influence of the concentrations of the reactants in the dimensions of the multifunctional system was evaluated. The hydrodynamic diameter of the... / Mestre

Orientador: Vladimir Prokofievich Poliakov / Co-orientador: Carlos José de Mesquita Siqueira / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia e anexos / Resumo: Pesquisas em aplicações de materiais avançados em próteses artificiais que apontam em minimizar as complicações biomecânicas de materiais implantados é atualmente de grande interesse. O desgaste provocado por pequenas partículas geradas do polietileno do peso molecular ultra alto (UHMWPE), usado geralmente no material de implante da taça acetabular da articulação coxo-femural foi reduzido ultimamente por um fator 30-600, revestindo as partes metálicas com um filme duro de DLC. A presença das partículas do polietileno são consideradas o principal fator que induz à osteólise. As tentativas precedentes em se revestir o UHMWPE com filmes finos duros resistentes ao desgaste pelo método CVD (Deposição Química de Vapor) e em combinação com métodos diferentes por PVD (Deposição Física de Vapor) não obtiveram sucesso. O trabalho atual inclui resultados de caracterização físico-química, de propriedades mecânicas (nanodureza, módulo elástico) e de testes tribológicos de filmes duros DLC depositados no UHMWPE. A caracterização físico-química dos filmes DLC foram realizadas por Espectroscopia Raman (RS), Análise de Reação Nuclear (NRA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados da análise de Espectroscopia Raman dos filmes DLC PVD e DLC CVD depositados em UHMWPE são diferentes daqueles para os filmes DLC PVD sem hidrogênio e assemelham-se aos resultados dos filmes DLC CVD com hidrogênio. Todo filme depositado por PVD e CVD em polietileno contêm hidrogênio. O teor de hidrogênio dos filmes DLC PVD são menores (6.0 %) do que os depositados por CVD (23 - 25%) analisados por NRA. A nanodureza e o módulo elástico dos filmes DLC PVD com espessuras de 0,25 ?m e 1?m sobre UHMWPE apresentaram valores da ordem de 10 GPa e 50-100 GPa respectivamente. A nanodureza é sensivelmente maior do que para os filmes de DLC CVD (0,6 GPa). O comportamento tribológico foi estudado por deslizamento recíproco através de um tribômetro linear. Verificou-se que o coeficiente de atrito variou de 0,12 para o UHMWPE não revestido a 0,18 para o DLC PVD e DLC CVD após quarenta mil ciclos. Para ensaios mais longos, há uma tendência de redução o coeficiente de atrito para o DLC PVD, mostrando maior poder de lubrificação. Quanto ao desgaste, mostrou-se que as taxas apresentadas pelo UHMWPE revestido por DLC PVD é equivalente ao do material não revestido, para ensaios até duzentos mil ciclos. Os resultados encontrados até o momento, para as condições de deposição dos filmes utilizados neste trabalho não sugerem que o revestimento do UHMWPE seja uma alternativa promissora para minimizar as complicações biomecânicas associadas à articulação do implante. / Abstract: Research in advanced materials aplications in artificial prosthetics aiming to minimize the biomechanical complications of the implanted materials is presently of great interest .The wear of Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) particulate commonly used in hip joints as material for acetabular cup was lately decreased by a factor 30-600 by coating metallic substrates with a hard DLC film. The wear generated by particulates of polyethylene are considered to be the main origin inducing osteolysis. Previous attempts to cover UHMWPE with hard wear resistant thin films by CVD (Chemical Vapour Deposition) method and also in combination with different PVD (Physical Vapour Deposition) methods had not been succeeded . The present work includes the results of the physical chemical characterization, mechanical properties (nanohardness , elastic modulus ) and tribological tests of hard DLC films deposited on UHMWPE . Physical chemical characterization of DLC films they had been carried through Raman Spectroscopy (RS) , Nuclear Reaction Analysis (NRA) and Scanning Electron Microscopy (SEM) The results of Raman Spectroscopy analysis of DLC PVD and DLC CVD films deposited on UHMWPE are different from those for hydrogen free DLC PVD films without hydrogen and resemble it the results of films DLC CVD with hydrogen. All of that films PVD and CVD deposited on polyethylene substrates contain hydrogen . Content of hydrogen in carbon films DLC PVD are smaller (6,0 %) than that in CVD (23 - 25%) analyzed by NRA . The nanohardness and elastic modulus of DLC PVD with thickness from 0,25 ?m - 1,0?m deposited on UHMWPE obtained values in the order of 10 GPa and 50-100 GPa respectively. The nanohardness is noticeably larger than those for DLC CVD films (0,6 GPa). The tribological behavior was studied by reciprocating sliding through linear tribometer.It was verified that the friction coefficient varied of the 0,12 for the UHMWPE not coated to 0,18 for DLC PVD and DLC CVD after forty thousand cycles. For longer tests, it has a reduction trend of the friction coefficient for DLC PVD, showing greater to be able of lubrication. About the wear, revealed that the rates presented for the UHMWPE coated for DLC PVD are equivalent to the material not coated, for tests up to two hundred thousand cycles. The results found until the moment, for the conditions from deposition of the films used in this work do not suggest that covering of UHMWPE is a promising alternative to minimize the biomechanics complications associates to the joint of the implantation.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-01. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:41Z : No. of bitstreams: 1 000837513.pdf: 748713 bytes, checksum: f6c3f2e57d1d839e2a01a84e58c8b82b (MD5) / Sistemas de liberação de fármacos tornaram-se importantes no campo da farmacologia e da biomedicina, uma vez que podem reduzir a dose terapêutica através da liberação local e evitar possíveis efeitos da droga durante sua passagem pelo organismo. Biomembranas de látex natural extraído da Hevea brasiliensis têm mostrado interessantes resultados na área da biomedicina por apresentarem proteínas que estimulam a angiogênese, acelerararem processos de cicatrização, constituirem próteses e pelo bom desempenho como matriz para liberação de fármacos, extratos vegetais, nanopartículas e proteínas. Este trabalho apresenta a elaboração e a utilização de um novo sistema, dito dinâmico, onde a liberação se dá sob fluido circulante e utilizando biomembranas de látex natural como carreador da liberação. A fim de complementar as propriedades cicatrizantes do látex, foi escolhido o cetoprofeno como modelo de fármaco, devido à sua ação antiinflamatória, analgésica e antipirética, de uso veterinário e humano. As biomembranas foram produzidas misturando látex natural com uma solução de cetoprofeno pelo método de deposição, e secas à temperatura ambiente. Um novo sistema dinâmico para liberação de fármacos com fluxo circulante foi implementado, onde foram comparados resultados de liberações estáticas (sem fluxo) e dinâmicas, em mesmas condições, a fim de se obter a influência do fluxo na liberação. As biomembranas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e teste mecânico de tração. Os resultados de MEV mostram a existência de fármaco superficial nas membranas e os resultados de FTIR mostram que não há interação entre o biomaterial e o fármaco, porém o cetoprofeno torna a biomembra mais frágil com a redução do modulo de Young, da porcentagem de alongamento... / Drug delivery systems have become important in the field of pharmacology and biomedicine, as they may reduce the therapeutic dose through the local release, avoiding possible effects during its passage through the body. Biomembranes made of natural latex extracted from Hevea brasiliensis has shown interesting results in biomedicine, by presenting proteins that stimulate angiogenesis, wound healing, constitute prostheses and good performance as a matrix for release of drugs, plant extracts, nanoparticles and proteins. This paper presents the development and use of a new system, said dynamic, where the release occurs from circulating fluid and using natural latex biomembranes as carrier for the releases. In order to supplement its healing properties, ketoprofenwas chosen as model drug because of its anti-inflammatory, analgesic and antipyretic properties, in the veterinary and human use. Biomembranes were produced by mixing natural rubber latex with a ketoprofen solution by the casting, and dried at room temperature. A new dynamic system for drug delivery with circulating flow was implemented and the static (no flow) and dynamic releases were compared in order to obtain the influence of the flow in the release. The biomembranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical testing. The SEM results showed the existence of the drug in the surface membranes. The FTIR results showed that there is no interaction between the drug and biomaterial, although the incorporation of ketoprofen makes the biomembranes more fragile by reducing the Young's modulus, elongation at break and tensile strength, indicating that the drug is only interleaved in the matrix polymer. These results indicate differences between static and dynamic release, since the dynamic released 30% more drug than static. Mathematical modeling showed that the initial release...

Orientador: Rondinelli Donizetti Herculano / Banca: Catarina dos Santos / Banca: André Gonzaga dos Santos / Resumo: Sistemas de liberação de fármacos tornaram-se importantes no campo da farmacologia e da biomedicina, uma vez que podem reduzir a dose terapêutica através da liberação local e evitar possíveis efeitos da droga durante sua passagem pelo organismo. Biomembranas de látex natural extraído da Hevea brasiliensis têm mostrado interessantes resultados na área da biomedicina por apresentarem proteínas que estimulam a angiogênese, acelerararem processos de cicatrização, constituirem próteses e pelo bom desempenho como matriz para liberação de fármacos, extratos vegetais, nanopartículas e proteínas. Este trabalho apresenta a elaboração e a utilização de um novo sistema, dito dinâmico, onde a liberação se dá sob fluido circulante e utilizando biomembranas de látex natural como carreador da liberação. A fim de complementar as propriedades cicatrizantes do látex, foi escolhido o cetoprofeno como modelo de fármaco, devido à sua ação antiinflamatória, analgésica e antipirética, de uso veterinário e humano. As biomembranas foram produzidas misturando látex natural com uma solução de cetoprofeno pelo método de deposição, e secas à temperatura ambiente. Um novo sistema dinâmico para liberação de fármacos com fluxo circulante foi implementado, onde foram comparados resultados de liberações estáticas (sem fluxo) e dinâmicas, em mesmas condições, a fim de se obter a influência do fluxo na liberação. As biomembranas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e teste mecânico de tração. Os resultados de MEV mostram a existência de fármaco superficial nas membranas e os resultados de FTIR mostram que não há interação entre o biomaterial e o fármaco, porém o cetoprofeno torna a biomembra mais frágil com a redução do modulo de Young, da porcentagem de alongamento... / Abstract: Drug delivery systems have become important in the field of pharmacology and biomedicine, as they may reduce the therapeutic dose through the local release, avoiding possible effects during its passage through the body. Biomembranes made of natural latex extracted from Hevea brasiliensis has shown interesting results in biomedicine, by presenting proteins that stimulate angiogenesis, wound healing, constitute prostheses and good performance as a matrix for release of drugs, plant extracts, nanoparticles and proteins. This paper presents the development and use of a new system, said dynamic, where the release occurs from circulating fluid and using natural latex biomembranes as carrier for the releases. In order to supplement its healing properties, ketoprofenwas chosen as model drug because of its anti-inflammatory, analgesic and antipyretic properties, in the veterinary and human use. Biomembranes were produced by mixing natural rubber latex with a ketoprofen solution by the casting, and dried at room temperature. A new dynamic system for drug delivery with circulating flow was implemented and the static (no flow) and dynamic releases were compared in order to obtain the influence of the flow in the release. The biomembranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical testing. The SEM results showed the existence of the drug in the surface membranes. The FTIR results showed that there is no interaction between the drug and biomaterial, although the incorporation of ketoprofen makes the biomembranes more fragile by reducing the Young's modulus, elongation at break and tensile strength, indicating that the drug is only interleaved in the matrix polymer. These results indicate differences between static and dynamic release, since the dynamic released 30% more drug than static. Mathematical modeling showed that the initial release... / Mestre

Orientador: Ana Paula Risifni Alves Claro / Resumo: Infecção bacteriana sempre foi uma grande preocupação para medicina, principalmente devido a capacidade de adaptação de bactérias, e consequente aparecimento de cepas resistentes aos medicamentos convencionais. Como alternativa a esta problemática, estudos vem comprovando a eficácia de íons metálicos, no combate a diferentes tipos de microrganismos. Dentre metais com propriedade bactericida, há o gálio, elemento com interessante conjunto de propriedades que possibilitaram seu uso em tratamentos terapêuticos, entretanto sua ação bactericida ainda se encontra pouco explorada na literatura. Como forma veiculação deste metal, escolheu se a polidopamina, um polímero baseado em compostos presentes na composição de moluscos, os quais lhe confere m interessantes propriedades de adesão em diferentes superfícies e capacidade de ancoragem de íons ou moléculas. Com base nas informações expostas, a presente dissertação tem por objetivo produzir partículas de polidopamina com incorporação de gálio para aplicação biomédica . Para isso, inicialmente o polímero foi sintetizado a partir da polimerização do hidrocloreto de dopamina em ambiente alcalino, com pH ajustado em 9,0 a temperatura ambiente e com agitação magnética. Em seguida o material foi centrifuga do e seco. Em fase posterior, a incorporação do gálio se deu a partir da dissolução de nitrato de gálio na presença das partículas previamente produzidas, sendo mantido em solução por 18 horas. O material resultante foi novamente centrifu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre