Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-30T20:08:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tiago Leitão Bessa Ferreira.pdf: 4519581 bytes, checksum: 7a446c5d10a8f2a779192225e268cc53 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-01T22:20:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tiago Leitão Bessa Ferreira.pdf: 4519581 bytes, checksum: 7a446c5d10a8f2a779192225e268cc53 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T22:20:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tiago Leitão Bessa Ferreira.pdf: 4519581 bytes, checksum: 7a446c5d10a8f2a779192225e268cc53 (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / Nos pacientes amputados, o método convencional de fixação da prótese com o membro residual ocorre através da utilização de um encaixe protético, sendo este confeccionado sob medida. Alterações no volume do coto de amputação ocasionam desconforto e dor no uso da prótese e lesões de pele, trazendo ao usuário dificuldade de utilização. Além disso, os pacientes experimentam alterações na marcha e diminuição da amplitude de movimento. O sistema de fixação de prótese diretamente ao osso é uma alternativa para melhorar a qualidade de vida de pacientes amputados, visto que resultam em maior conforto, menor quantidade de lesões, maior controle da prótese e menor alteração da marcha. Com a evolução das técnicas de osseointegração, estudos vêm sendo realizados com o objetivo de aprimorar a tecnologia protética, tanto em termos de compatibilidade com o paciente, como em custo e produção. Este projeto teve como objetivo desenvolver um dispositivo de prótese osseointegrada para pacientes amputados transfemorais. Para tanto, uma análise detalhada dos produtos existentes nos mercados do exterior, seguida de um processo de desenvolvimento de produto, foi realizada a fim de projetar um sistema de próteses osseointegradas para pacientes amputados transfemorais. Este estudo avalia componentes presentes nos sistemas de osseointegração existentes no mercado, e com base em um levantamento de características mecânicas de diversos biomateriais metálicos, elaborou-se um protótipo de adaptador intermediário transcutâneo, adaptador externo e demais componentes adjacentes compostos de CrCoMo. O projeto foi então avaliado através de simulações em software para assegurar que seus requisitos mecânicos mínimos fossem atingidos. A posterior fabricação do protótipo funcional, uma simulação do procedimento cirúrgico em cadáver e um ensaio mecânico foram executados a fim de testar parâmetros como combinações e tamanhos de peças adequados, e técnicas cirúrgicas para a implantação da prótese. Levando-se em conta que este protótipo utiliza tecnologia nacional e os materiais utilizados estão disponíveis no mercado brasileiro, estima-se que o mesmo terá um grande valor tecnológico para o Brasil e um menor custo de produção. Concluímos que o projeto de prótese osseointegrada para amputados transfemorais pode ser produzido com tecnologia nacional. / In amputated patients, the conventional method for fixation of the prosthesis with the residual limb occurs through the use of a prosthetic fitting, which is custom made. Alterations in the volume of the amputation stump cause discomfort and pain in the use of the prosthesis and skin lesions, causing difficulty to the user. In addition, patients experience changes in gait and decreased range of motion. The system for the fixation of the prosthesis directly to the bone is an alternative to improve the quality of life of amputees, since they result in greater comfort, less amount of lesions, greater control of the prosthesis and less alteration of the gait. With the evolution of osseointegration techniques, studies have been carried out with the aim of improving prosthetic technology, both in terms of patient compatibility, cost and production. This project aimed to develop an osseointegrated prosthesis device for transfemoral amputees. In order to do so, a detailed analysis of the existing products in overseas markets, followed by a product development process, was carried out in order to design a system of osseointegrated prosthetics for transfemoral amputees. This study evaluated components present in the osseointegration systems of the market, and based on a survey of the mechanical characteristics of several metallic biomaterials, a transcutaneous intermediate adapter prototype, external adapter and other adjacent components are elaborated. The project was then evaluated through software simulations to ensure that its minimum mechanical requirements have been met. The subsequent fabrication of the functional prototype, a simulation of the surgical procedure in a corpse and a mechanical analysis was performed in order to test parameters such as combinations and sizes of suitable parts, and surgical techniques for prosthetics implantations. Taking into account that this prototype uses national technology and the materials used are available in the Brazilian market, it is estimated that it will have a lower cost of production when inserted in the market and would also help to transfer state-of-the-art technology to Brazil. We conclude that the project of osseointegrated prosthesis for transfemoral amputees can be produced with national technology.

Orientadores: Eliana Aparecida de Rezende Duek, Carlos Kenichi Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciano_RubensMonteiro_M.pdf: 8494104 bytes, checksum: f9097ee1b100ace062106956eb3945d4 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Polímeros com função estrutural temporária para auxiliar na recuperação de tecidos vivos lesados vem se tomando uma área de pesquisa muito promissora. Um destes polímeros é o poli(ácido-lático) que pode ser utilizado sob a forma de membranas que funcionam como suporte para fixação e crescimento celular (derme artificial, lesões internas, transplante de células) ou como separação entre tecidos moles e tecidos ósseos em recuperação (regeneração guiada de tecido). Neste trabalho, cinco tipos diferentes de membranas, três com e duas sem plastificante foram sintetizadas. O objetivo foi correlacionar os parâmetros de síntese e composição das membranas com a biocompatibilidade, morfologia, propriedades fisicoquímicas e propriedades mecânicas iniciais e após períodos de degradação de até 30 dias através de ensaios in vivo e in vitro. Para os ensaios in vivo, discos foram implantados em 15 ratos e trinta dias depois retirados e realizada a análise histológica. Nos ensaios in vitro, as membranas foram imersas em solução tampão fosfato e o processo de degradação foi acompanhado de dez em dez dias até trinta dias. Pelos resultados obtidos podemos concluir que é possível controlar a velocidade de degradação através da adição de plastificante,sem que isso comprometa a biocompatibilidadedo material. A adição do plastificante também modifica a membrana morfologicamente,tornado-a porosa. A porosidade contribui muito para a fixação e crescimento celular, porém toma a membrana bem mais frágil mecanicamente quando comparada com uma membrana sem poros. Com estes resultados podemos dividir as membranas em dois grupos com distintas aplicações: membranas densas, bioabsorviveis, que não favorecem a invasão celular porém são biocompatíveis, indicadas para regeneração guiada de tecido e membranas porosas, também bioabsorviveis, facilmente invadidas por células, indicadas para recuperação e recomposlçâo de tecidos moles / Abstract: Poly(latic acid) (PLA) can play a central role in corporeal devices.PLA membrane possess adequate biocompatibility, hydrolysis degradation and absorption which make them suitable for use as biomaterial. They can be used as cell ingrowth matrix or insulating layer between soft and hard tissue. lt contributes to the tissue regeneration during convalescence. ln this piece of work five types of PLA membrane were synthesised, some with plasticizer and others without it. Biocompatibility, morphology, physico-chemical and mechanical properties were evaluated using different synthesis parameters and chemical compositions. In Vivo and in Vitro tests were carried out to degrade the membranes. PLA discs were implanted in fifteen rats, after thirty days they were extracted out and histologically analysed. For the In Vitro tests, PLA membranes were immersed in a phosphate buffer solution and the degradation process was followed up during thirty days. The results showed that membranes with plasticizer present a good tissue adhesion and porous structure. The yield strength and Young's modulus for the membranes with plasticizer are smaller than the one without plasticizer. The results obtained permit to conclude that the degradation velocity of membranes can be controlled by the addition of plasticizer, and it does not affect the biocompatibility of them. The addition of plasticizer can influence the morphology by making the membrane more porous. The porosity can contribute for cell fixation and cell ingrowth, however the membranes with plasticizer are more fragile than the one without it. Concern to their application, PLA membranes can be classified into two groups: -Dense bioabsorbable membranes, which does not contribute to the cell invasion that can be used as guide for tissue regeneration; -Flexible and porous membranes that can be used as soft tissue recomposition and regeneration / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauro Antonio de Arruda Nobilo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barberi_JulianaTamiao_M.pdf: 6032748 bytes, checksum: 3f9207c911e4693fec735f279de88fa3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente estudo avaliou o assentamento passivo em infra-estruturas de próteses fixas implanto-suportadas, através de análise fotoelástica da distribuição de tensões em virtude do grau de desadaptação. A partir de uma matriz metálica no formato e dimensões similares a um arco mandibular, contendo cinco análogos de pilares Micro-Unit (Conexão ¿ São Paulo), foram confeccionadas duas estruturas metálicas fundidas em titânio comercialmente puro (Tritan® ¿ Dentaurum ¿ Alemanha), obtidas pelas seguintes técnicas: Estrutura I, cilindros cimentados com ionômero de vidro modificado por resina (RelyX® Luting 2 ¿ 3M ESPE); e Estrutura II, cilindros soldados a laser e subsequente refinamento por eletroerosão (EDM). A partir de um molde de silicone de duplicação foi confeccionado um modelo em resina fotoelástica (Araldite® GY279BR Huntsman ¿ Araltec Produtos Químicos Ltda. ¿ Guarulhos ¿ São Paulo) com cinco implantes incorporados e pilares Micro-Unit. As estruturas foram então submetidas à análise fotoelástica conduzida pelo aperto dos parafusos na seqüência preconizada 3,2,4,1,5. Seqüencialmente, mensurações foram realizadas na interface estrutura/pilar intermediário com auxílio de um microscópio mensurador, com precisão de 0,0005mm (STM Digital ¿ Olympus ¿ Japão) através do teste do parafuso único. A estrutura dos cilindros cimentados apresentou os melhores resultados com menor valor de desadaptação (42,37 mm) e maior distribuição das tensões, quando comparada à estrutura dos cilindros soldados a laser (83,66 mm), a qual após o procedimento de EDM e subseqüente análise fotoelástica demonstrou redução no grau de desadaptação (53,7 mm) e melhor distribuição de tensão. Pode-se concluir que o processo de cimentação dos cilindros à estrutura optimiza a adaptação marginal desta e minimiza os padrões de tensões, sendo eficaz para a obtenção do assentamento passivo / Abstract: The purpose of the study was to evaluate the passive fit of fixed implantsupported prothesis titanium frameworks, through photoelastic stress analysis. Two frameworks welded in commercially pure titanium (Tritan® ¿ Dentaurum ¿ Germany) were fabricated by two methods based on a metal model composed of five analogous Micro-Unit (Conexão ¿ São Paulo): Framework I, abutment-luted with resin-modified glass ionomer luting cement (RelyX® Luting 2 ¿ 3M ESPE); and framework II, cylinders laser-welding technique and was then refined using electric discharge machining. Photoelastic model was obtained (Araldite® GY279BR Huntsman ¿ Araltec Produtos Químicos Ltda. ¿ Garulhos ¿ São Paulo) with five fixtures and abutments Micro-Unit. Strains were produced around the implant bodies when screws retaining the prosthesis were tightened sequence 3,2,4,1,5, and strains were evaluated by photoelastic analysis. The interfacial gaps between the abutments and fixture were measuremented with an optical microscope (STM Digital ¿ Olympus ¿ Japan) 0,0005mm of precision. The interfacial gaps were smaller in the abutment-luted framework (42,37 mm), demonstrated the lower stress when compared to the laser-welded cylinder framework (83,66 mm). The electric discharge machining (EDM) reduced the gaps at the interfaces (53,7 mm) and the strains for framework welded. It may be concluded that the process of abutment-luted realized in frameworks improves the precise fit of it, can be recommended of achieving precise fit of implant-supported prothesis / Mestrado / Protese Dental / Mestre em Clínica Odontológica

Introdução: Moldes, modelos e próteses são veículos de microrganismos entre o consultório odontológico e o laboratório de prótese dentária, portanto, a adoção de medidas de biossegurança por cirurgiões dentistas e técnicos de prótese dentária são essenciais para a manutenção de uma cadeia asséptica. Objetivo: Este estudo verificou o comportamento de cirurgiões dentistas durante o manuseio de moldes, modelos e trabalhos protéticos na cidade de Porto Velho, RO. Método: Foram incluídos no estudo cirurgiões dentistas inscritos no Conselho Regional de Odontologia da cidade de Porto de Velho. Um questionário contendo perguntas relacionadas às condutas de biossegurança que envolvem trabalhos protéticos foi aplicado aos participantes do estudo. A análise estatística foi conduzida adotando nível de significância estatística de 95% (p<0,05), com auxílio do software Bio Estat 5.0. Resultados: 71 cirurgiões dentistas (CD) participaram do estudo, com média de idade de 3410 anos. Todos sempre utilizavam avental, luvas e máscara durante o atendimento ao paciente, 59,15% dos profissionais afirmaram sempre realizar a desinfecção do molde após sua confecção, sendo que o alginato (88,73%) e a silicona (66,20%) foram os materiais de escolha para moldagem Quanto à desinfecção do modelo quando recebido do laboratório de prótese 43,66% afirmaram nunca realizar o procedimento, 40,75% utilizam o glutaraldeido 2% para realizar a desinfecção e 35,21% dos profissionais utilizam a imersão como método de desinfecção. Quanto ao tempo de exposição ao desinfetante, 21,13% expõem o artigo por dez minutos, 19,72% por um minuto e 19,72% por trinta minutos e 85,94% dos profissionais submetem as moldeiras ao processo de esterilização. Conclusão: A aplicação das normas de biossegurança em trabalhos protéticos, pelos profissionais da cidade de Porto Velho (RO), está aquém do esperado para que haja redução no risco de infecção cruzada. / Introduction: Patterns, models and prostheses are vehicles of microorganisms between the dental office and dental laboratory, therefore, the adoption of biosecurity measures by dentists and dental technicians are essential to maintaining an aseptic chain. Objective: This study investigated the behavior of dentists during the handling of templates, models and prosthetic works in the city of Porto Velho, RO. Method: The study included dentists enrolled in the Regional Council of Dentistry of Porto Velho. A questionnaire concerning the conduct of biosafety studies involving prosthetic was applied to study participants. Statistical analysis was conducted by adopting statistical significance level of 95% (p <0.05), using the software Bio Estat 5.0. Results: 71 dentists (CD) were enrolled, mean age 34 10 years. Everyone always used aprons, gloves and mask during patient care, 59.15% of the respondents said they always carry out disinfection of the mold after its making, and the alginate (88.73%) and silicon (66.20%) were the material of choice for casting The disinfection of the model when received from the dental lab 43.66% say they never perform the procedure, 40.75% are using 2% glutaraldehyde for disinfection and hold 35.21% of professionals use the immersion as a method of disinfection. Regarding the duration of exposure to disinfectant, the article exposes 21.13% for ten minutes, 19.72% for one minute and 19.72% for thirty minutes and 85.94% of the professionals submit the trays to the sterilization process. Conclusion: The implementation of biosafety norms in prosthetic works by professionals in the city of Porto Velho (RO), is less than expected so there is reduced risk of cross infection.

Orientador: Rafael Leonardo Xediek Consani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MairaDayseMoreiraSerrae_D.pdf: 4199149 bytes, checksum: b778f7577a1646d77910c20b05ac939f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este estudo comparou diferentes técnicas para obtenção de infraestruturas protéticas implantossuportadas com menores desajustes verticais e melhor passividade. A partir de uma matriz metálica com paredes planas e dimensões de altura, comprimento e espessura de 25 X 70 X 10 mm, contendo 4 análogos de microunits (3,75 X 13 mm), foram confeccionadas 25 amostras separadas em cinco grupos (n=5): Grupo IM infraestruturas fundidas em monobloco; Grupo ISS infraestruturas fundidas seccionadas e unidas com um ponto de solda a laser; Grupo ICC infraestruturas parafusadas com cilindros cimentados; Grupo ISB infraestruturas submetidas à soldagem de borda com solda a laser; Grupo TCC infraestruturas confeccionadas pelo processo CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). Foram realizadas leituras de desadaptação marginal vertical das infraestruturas, sobre a matriz metálica, em microscópio óptico com precisão de 1,0 ?m e aumento de 120 X. As desadaptações foram quantificadas seguindo o protocolo do teste do parafuso único após torque no parafuso protético de uma das extremidades ( 10 Ncm) e verificado a adaptação nos outros três pilares. Com o intuito de avaliar a passividade das infraestruturas foram analisadas, pela técnica da fotoelasticidade, as tensões geradas nos implantes após aperto de todos os parafusos com auxílio de polariscópio circular equipado com software, capaz de realizar análises qualitativa e quantitativa das tensões. Os valores de desajuste e tensão foram tabulados e submetidos à análise estatística (SAS versão 9.1 - The SAS Institute, Cary, NC, EUA). Para as comparações entre técnica e desajuste vertical foi feito o teste ANOVA com um fator e teste de Tukey (? = 0,05%), e para as comparações das tensões cisalhantes foi realizado ANOVA dois fatores e teste de Tukey (? = 0,05%). Os resultados mostraram que o grupo IM apresentou maior desadaptação marginal; os grupos ISS e ICC apresentaram significativa adaptação marginal e menor concentração de tensão quando comparado ao grupo IM, com a vantagem do grupo ICC eliminar o seccionamento e soldagem; o grupo ISB apresentou melhor adaptação marginal quando comparadas as infraestruturas fundidas, porém com significativa concentração de franjas e tensão nos implantes, e a tecnologia CAD/CAM produziu infraestruturas com melhor adaptação marginal e tensão distribuída de forma equilibrada. Pode-se concluir que técnicas que eliminam ou reduzem pontos de solda como, ISS, ICC e TCC melhoram a passividade e diminuem desadaptação marginal vertical de infraestruturas extensas implantossuportadas / Abstract: This study compared different techniques for obtaining prosthetic implantinfrastructures with lower vertical misfits and passivity. Starting from an metallic with plane walls and dimensions of height, length and thickness of 25 X 70 X 10 mm containing four microunits analogues (3.75 X 13 mm), were prepared twentyfive samples were prepared and divided into five groups (n = 5): Group IM onepiece casted frameworks, Group ISS one-piece casted frameworks sectioned and welded with laser welding; Group ICC with cylinders cemented; Group ISB with cylinders laser-welded, Group TCC frameworks fabricated by the CAD/CAM process (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing). Measurements were accomplished of the frameworks vertical misfit on metal matrix, in an optical microscope with accuracy of 1.0?m and increased 120 X. The Misfits were quantified according to the protocol of the single screw test after 10Ncm torque on the prosthetic screw and verified the adjustment on the other pillars. Aiming to evaluate the passive infrastructure were analyzed by the technique of photoelasticity the tensions generated in the implants after torque of all screws with the aid of a circular polariscope equipped with software able of performing qualitative and quantitative analyzes of tensions. The misfit values and tension were subjected to statistical analysis (SAS version 9.1 - The SAS Institute, Cary, NC, USA). For comparisons between technical and vertical misfit was done with one way - ANOVA and Tukey's test. (? = 0,05%), and for comparisons of fringe orders and shear stress was performed two factors ANOVA and Tukey test (? = 0,05%). The results showed that the IM group showed higher marginal discrepancy; group ISS and ICC showed significant marginal adaptation and lower stress concentration when compared to IM, with the advantage the ICC group of eliminate sectioning and welding; ISB group showed better marginal adaptation in casted frameworks, but with significant concentration fringe and tension in implants and CAD/CAM technology produced frameworks with best average marginal fit and tension. It can be concluded that techniques that reduce or eliminate welding points as ISS, ICC and TCC improves the passivity and reduce vertical misfit of extensive infrastructure supported by implants / Doutorado / Protese Dental / Doutora em Clínica Odontológica

Orientadores : Antonio Celso Fonseca de Arruda, Anselmo Ortega Boschi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T20:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LuisAlbertodos_D.pdf: 28672371 bytes, checksum: 0c7df5ef0f86cb04b4184c9d280fa492 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os cimentos ósseos de fosfato de cálcio apresentam uma série de vantagens de utilização em ortopedia e traumatologia, sendo as mais destacadas a sua biocompatibilidade e bioatividade, que permitem a osteocondução dos tecidos e o endurecimento "in situ", permitindo maior facilidade de manipulação. A principal desvantagem destes cimentos é sua baixa resistência mecânica, que no melhor dos casos consegue igualar-se à do osso trabecular. Composições mais resistentes de cimentos de fosfato de cálcio encontrariam aplicações na consolidação de fraturas múltiplas, fixação de próteses articulares e substituição de corpos vertebrais. O objetivo do trabalho foi a melhoria das propriedades mecânicas de cimento de fosfato de cálcio por meio da adição de fibras. Para isto, baseando-se na literatura foi desenvolvida composição de cimento de fosfato de cálcio baseada no a-fosfato tricálcico (Ca3(P04h). Modificações introduzi das na composição de cimento com a adição de um sistema de polimerização in situ baseado na acrilamida e de redutor de líquido, poliacrilato de amônia, permitiu a obtenção de um novo tipo de cimento de fosfato de cálcio, o cimento de fosfato de cálcio de dupla-pega, obtendo-se valores de resistência à compressão 150% superiores à composição sem o sistema de polimerização. Foi avaliada a influência da utilização de fibras de polipropileno, náilon 6.6 e carbono nas propriedades mecânicas destes cimentos. Os resultados obtidos mostram que as fibras adicionadas aumentam mais acentuadamente a resistência à tração e a tenacidade à fratura dos cimentos, sendo obtidos valores de JIC próximos ao do osso cortical humano. A avaliação biológica in vitro e in vivo demonstrou a biocompatibilidade dos compósitos obtidos, ampliando a gama de possíveis aplicações médicas e dentárias no reparo de defeitos amplos e o uso em locais solicitados por carga / Abstract: The calcium phosphate bone cements have advantages for use in orthopedics and traumatology, where the most important are the biocompatibility and bioactivity, which permits the tissue osteoconduction, and hardening " in situ " with easiness manipulation. The main disadvantage of these cements is the low mechanical resistance which in the better case is equal to the trabecular bone . Compositions of calcium phosphate cements with mechanical properties closer to the human bone would enlarge the field of current use, which is limited to sites with low load solicitation, and are used in the consolidation process of multiple fractures, fixation of articulated prostheses, and substitution of vertebral bodies. The aim of this work was the improvement of mechanical properties of calcium phosphate cement by fibers additions. Calcium phosphate composition based on a-tricalcium phosphate (Ca3(PO4)2) was prepared .Modifications in the cement composition by acrilamide polymerization system and liquid reducer, ammonium polyacrilate, additions allowed the development of a new type of calei um phosphate cement, the double setting calcium phosphate cement, increasing mechanical resistance on compression above 150% compared with cement composition with no modifications. The influence of polypropylene, nylon 6.6 and carbon fibers additions on the mechanical properties of this cement was studied. The results obtained demonstrate the increase of the mechanical strength of the cement compositions with fibers and increase of fracture toughness (Irc), similar to the human cortical bone. The in vitro and in vivo biological evaluation demonstrated biocompatibility of the obtained composites, enlarging the field of current use in medicine and odontology on the repair of large bone defects and in higher mechanical solicitation sites / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Materiais ferromagnéticos são investigados como possíveis candidatos para aplicações em próteses dentais em substituição aos conectores magnéticos feitos em ligas ferromagnéticas de elevado custo. Neste trabalho, três materiais foram investigados: o aço inoxidável 17-4 PH, confeccionado por moldagem de pós por injeção (PIM), a liga PM2000, obtida por mechanical alloying e endurecida por dispersão de óxidos, e o aço inoxidável 1802, isento de níquel. O ensaio de citotoxicidade in vitro mostrou que nenhum dos três materiais era citotóxico. O comportamento frente à corrosão foi estudado através de curvas de polarização anódica potenciodinâmicas e por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) em solução tamponada com fosfato (PBS), a 25°C. Como material de referência, foi utilizado o aço inoxidável 316L devido ao seu amplo emprego como biomaterial, principalmente na confecção de próteses ortopédicas. Todos os materiais se mostraram passivos em condições estacionárias, mas apresentaram tendência à corrosão por pite. O que apresentou maior resistência à corrosão por pite foi o PM2000, enquanto o aço 1802 mostrou a maior susceptibilidade a este tipo de corrosão, entre os estudados. Os diagramas de Mott-Schottky indicaram que o filme passivo superficial do aço PM2000 é pelo menos uma ordem de grandeza menos dopado que o filme do aço 316L e, portanto, menos defeituoso. Os resultados apontaram para o PM2000 como um possível candidato para a substituição das ligas nobres ferromagnéticas de alto custo. / Ferromagnetic alloys have been investigated as potential candidates for dental prosthesis applications in replacement for magnetic attachments made of noble and expensive alloys. Three stainless steels were investigated: 17-4 PH produced by powder injection (PIM), PM2000 obtained by mechanical alloying and oxide dispersion strengthened, and nickel free stainless steel 1802. In the in vitro cytotoxicity analysis, none of the three steels tested showed cytotoxic effects. The corrosion resistance of stainless steels was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and anodic potentiodynamic polarization, in sodium phosphate buffer solutions (PBS) at 25°C. The AISI 316L stainless steel was also tested under the same conditions for comparison reasons. All the stainless steel samples were passive in the electrolyte used and presented susceptibility to pitting. The steel that showed the highest pitting resistance was the PM2000, whereas the 1802 had the lowest resistance to pitting among the tested ones. The Mott-Schottky diagrams suggested that the passive film over the surface of PM2000 steel is at least one decade less doped compared to 316L stainless steel, so less defective in its structure. The results pointed out to the PM2000 as a potential candidate for substitution of high cost magnetic alloys used in dental prosthesis.

Materiais ferromagnéticos são investigados como possíveis candidatos para aplicações em próteses dentais em substituição aos conectores magnéticos feitos em ligas ferromagnéticas de elevado custo. Neste trabalho, três materiais foram investigados: o aço inoxidável 17-4 PH, confeccionado por moldagem de pós por injeção (PIM), a liga PM2000, obtida por mechanical alloying e endurecida por dispersão de óxidos, e o aço inoxidável 1802, isento de níquel. O ensaio de citotoxicidade in vitro mostrou que nenhum dos três materiais era citotóxico. O comportamento frente à corrosão foi estudado através de curvas de polarização anódica potenciodinâmicas e por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) em solução tamponada com fosfato (PBS), a 25°C. Como material de referência, foi utilizado o aço inoxidável 316L devido ao seu amplo emprego como biomaterial, principalmente na confecção de próteses ortopédicas. Todos os materiais se mostraram passivos em condições estacionárias, mas apresentaram tendência à corrosão por pite. O que apresentou maior resistência à corrosão por pite foi o PM2000, enquanto o aço 1802 mostrou a maior susceptibilidade a este tipo de corrosão, entre os estudados. Os diagramas de Mott-Schottky indicaram que o filme passivo superficial do aço PM2000 é pelo menos uma ordem de grandeza menos dopado que o filme do aço 316L e, portanto, menos defeituoso. Os resultados apontaram para o PM2000 como um possível candidato para a substituição das ligas nobres ferromagnéticas de alto custo. / Ferromagnetic alloys have been investigated as potential candidates for dental prosthesis applications in replacement for magnetic attachments made of noble and expensive alloys. Three stainless steels were investigated: 17-4 PH produced by powder injection (PIM), PM2000 obtained by mechanical alloying and oxide dispersion strengthened, and nickel free stainless steel 1802. In the in vitro cytotoxicity analysis, none of the three steels tested showed cytotoxic effects. The corrosion resistance of stainless steels was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and anodic potentiodynamic polarization, in sodium phosphate buffer solutions (PBS) at 25°C. The AISI 316L stainless steel was also tested under the same conditions for comparison reasons. All the stainless steel samples were passive in the electrolyte used and presented susceptibility to pitting. The steel that showed the highest pitting resistance was the PM2000, whereas the 1802 had the lowest resistance to pitting among the tested ones. The Mott-Schottky diagrams suggested that the passive film over the surface of PM2000 steel is at least one decade less doped compared to 316L stainless steel, so less defective in its structure. The results pointed out to the PM2000 as a potential candidate for substitution of high cost magnetic alloys used in dental prosthesis.

Esta tese de Doutorado busca contribuir na formação de subsídios científicos tanto para o projeto de uma prótese antropomórfica para membros superiores, quanto para a criação de um ambiente de treinamento, ou seja, um ambiente virtual de ação e realimentação das sensações, que poderá incorporar os mecanismos, atuadores, sensores ou estimuladores desenvolvidos. Ao final desta pesquisa, foram projetados e testados os mecanismos, sensores e alguns dispositivos de realimentação que farão parte do desenvolvimento de uma prótese de mão, a Mão de São Carlos, que possuirá características antropomórficas, para reproduzir os movimentos naturais da mão humana com um controle simplificado para o paciente. A motivação principal deste trabalho é diminuir o índice de rejeição das próteses para membros superiores, facilitando seu processo de treinamento e controle / This Doctoral thesis should contribute to the gathering of scientific subsidies for the project of a multifunction anthropomorphic upper limb prosthesis, in special the artificial hand, and for the creation of a training software, i.e., a software for the sensory's action and feedback. At the end of this research, the mechanisms, sensors, actuators and some feedback devices were designed and tested, that will be part of the development of a hand prosthesis, the São Carlos Hand, which will possess anthropomorphic characteristics, a simplified control for the patient and will reproduce the natural movements of the human hand. The main motivation of this work is to reduce the rejection index of the upper limb prosthesis, facilitating training process and control

Esta tese de Doutorado busca contribuir na formação de subsídios científicos tanto para o projeto de uma prótese antropomórfica para membros superiores, quanto para a criação de um ambiente de treinamento, ou seja, um ambiente virtual de ação e realimentação das sensações, que poderá incorporar os mecanismos, atuadores, sensores ou estimuladores desenvolvidos. Ao final desta pesquisa, foram projetados e testados os mecanismos, sensores e alguns dispositivos de realimentação que farão parte do desenvolvimento de uma prótese de mão, a Mão de São Carlos, que possuirá características antropomórficas, para reproduzir os movimentos naturais da mão humana com um controle simplificado para o paciente. A motivação principal deste trabalho é diminuir o índice de rejeição das próteses para membros superiores, facilitando seu processo de treinamento e controle / This Doctoral thesis should contribute to the gathering of scientific subsidies for the project of a multifunction anthropomorphic upper limb prosthesis, in special the artificial hand, and for the creation of a training software, i.e., a software for the sensory's action and feedback. At the end of this research, the mechanisms, sensors, actuators and some feedback devices were designed and tested, that will be part of the development of a hand prosthesis, the São Carlos Hand, which will possess anthropomorphic characteristics, a simplified control for the patient and will reproduce the natural movements of the human hand. The main motivation of this work is to reduce the rejection index of the upper limb prosthesis, facilitating training process and control