Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Maria Aparecida Larosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Su_WiliamTean_M.pdf: 6069585 bytes, checksum: 37502918a2190ac353153a8e20d78e0c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, o mercado automotivo tem buscado cada vez mais a redução de peso e aumento de resistência mecânica de seus componentes. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo verificar se uma biela automotiva feita da liga de titânio Ti-6Al-4V obtida pelo processo de manufatura aditiva chamado Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS) apresenta os mesmos resultados estruturais que uma biela de Ti-6Al-4V laminada e recozida (comercial) ou que uma biela feita de aço C70, bastante utilizada no mercado. A liga Ti-6Al-4V é utilizada principalmente nas áreas aeronáutica e biomédica, mas também possui aplicações na indústria automotiva, principalmente no segmento de alta performance, graças a fatores como boa resistência mecânica, excelente resistência à corrosão e baixa densidade. As características mecânicas e microestruturais de amostras da liga Ti-6Al-4V prototipada por DMLS e de amostras da liga Ti-6Al-4V laminada e recozida foram avaliadas e comparadas através de ensaios de tração e microdureza, de análises em microscópio óptico e eletrônico de varredura (para a verificação da microestrutura e da porosidade), de ensaios de difração de raios-X (DRX) (para a análise das fases presentes no material), da análise da composição química por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e da análise de densidade pelo princípio de Arquimedes. Bielas de Ti-6Al-4V também foram produzidas por DMLS e ensaios de tração experimentais foram realizados, simulando uma condição de contorno típica utilizada em desenvolvimentos de bielas pela indústria automotiva. Com base nos resultados experimentais, foram realizadas análises de elementos finitos utilizando a mesma condição de contorno dos ensaios, com o intuito de se obter uma correlação entre os resultados experimentais e os virtuais. De uma maneira geral, todos os resultados indicam que a biela de Ti-6Al-4V produzida pelo processo DMLS possui um comportamento estrutural similar à biela de Ti-6Al-4V laminada e recozida / Abstract: Nowadays, the automotive market has been looking for more and more lightweight and better strength components. In this context, the objective of this work is to verify if a connecting rod made of the titanium alloy Ti-6Al-4V produced by an additive manufacturing process named Direct Metal Laser Sintering (DMLS) would have equivalent structural results of a connecting rod made of rolled annealed Ti-6AL-4V or even the C70 steel (widely used on the market for this application). This Titanium alloy is primary used in aerospace and biomedical areas, but is also used in the automotive industry, especially on the high performance segment, due to factors like good mechanical strength, excellent corrosion resistance and low density. The mechanical and microstrutural properties of Ti-6Al-4V samples obtained by DMLS and rolling and annealing processes were compared through the realization of tensile and micro hardness tests and through the microstructural characterization, composed of scanning electron microscopy (microstructure verification), optical microscopy (porosity verification), X-ray diffraction analysis for phases quantification, energy dispersive spectroscopy (chemical composition verification) and density analysis using the Arquimedes principle. Ti-6Al-4V connecting rods were also produced by the DMLS process and tensile experimental tests were performed using the same boundary condition as commonly seen on connecting rod development at automotive industry. Based on the experimental results, finite element analyses were performed in order to correlate the experimental and the virtual results. Generally, all the results indicate that the Ti-6Al-4V connecting rod produced by DMLS process has a structural behavior similar to the Ti-6Al-4V connecting rod produced by rolling and annealing process / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rafael Leonardo Xediek Consani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:33:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Montagner_AntonioMarcos_D.pdf: 6435391 bytes, checksum: 672d4a9fae3c6efb41c8c35054b62598 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi determinar e comparar o desajuste entre infraestruturas protéticas e cilindros protéticos do tipo mini pilar cônico e análogo produzidos por fundição e usinagem por CAD-CAM. Foram selecionados dois grupos de próteses preparadas com duas técnicas de confecção laboratorial, uma convencional com fundição de titânio por cera perdida e outra baseada na fresagem de peças pré-fabricadas por sistema de CAD-CAM e unidas por soldagem a laser. As infraestruturas de titânio foram elaboradas sobre uma matriz metálica de aço inox onde foram adaptados de forma alinhada quatro análogos de Micro-Unit (Conexão® Sistemas de Prótese) para simular uma prótese fixa sobre implantes com dois pré-molares e dois molares. As peças fresadas foram usinadas individualmente e depois soldadas a laser. As fundições foram sobre cilindros calcináveis encerados e fundidos em monobloco. Os dois grupos denominados grupo controle para o das infraestruturas fundidas e grupo teste para o das infraestruturas fresadas tiveram seu desajuste marginal mensurado por meio de microscopia eletrônica de varredura. Determinou-se o desajuste vertical e horizontal das partes. Os desajustes foram medidos em quatro tempos para cada grupo. No grupo controle as medidas foram a inicial, após enceramento, após fundição e após ciclagem. No grupo teste as medidas foram a inicial, após fresagem, após soldagem e após ciclagem. Os valores foram medidos em micrometros e para desajuste horizontal, valores positivos foram descritos quando os cilindros possuíam dimensão maior que a do análogo, enquanto que negativo foi para os casos de cilindro protético menor que a base do análogo, sugerindo plataforma "switching". Todas as leituras e medidas foram realizadas por um único operador. Os resultados mostraram uma diferença estatística significativa tanto no desajuste horizontal como no vertical, com os menores valores médios para o grupo teste (CAD-CAM) no desajuste vertical e para o controle (fundição) no desajuste horizontal. A média de desajuste vertical ao final das peças elaboradas foi de 10,16 ± 6,55 ?m para grupo teste e 251,49 ± 72,3 ?m para grupo controle, enquanto no sentido horizontal foi de 143,37 ± 159,77 ?m para grupo teste e - 11,47 ± 50,29 ?m para grupo controle. A maior ocorrência de valores negativos no sentido horizontal se deu para o grupo controle, sugerindo a existência de cilindros com plataforma "switching". Este resultado pode ser justificado devido a falta de curva de aprendizado e falha na estipulação de parâmetros do sistema CAD/CAM utilizado no experimento para o grupo teste (Biogenie® Rio de Janeiro, Brasil). Concluiu-se que as infraestruturas metálicas em titânio preparadas pela metodologia CAD/CAM, é uma alternativa viável e que é possível produzir infraestruturas para próteses com desajuste vertical menor que o obtido pela técnica de fundição por cera perdida. / Abstract: The objective of this study was to determine and compare the mismatch between prosthetic frameworks and prosthetic cylinders type mini tapered pillar and analogue produced by casting and machining for CAD-CAM. We selected two groups of prostheses prepared with two laboratory techniques to manufacture a conventional titanium castings lost wax and another based on milling prefabricated parts for CAD-CAM system and joined by laser welding. Titanium framawork have been prepared on a metallic stainless steel which have been adapted so aligned four analogues Micro-Unit (Conexão Sistemas de Prótese) to simulate a fixed prosthesis on implants with two premolars and two molars. The milled parts were machined individually and then laser welded. The castings were on cylinders calcinable waxed and cast monoblock. Both groups called for the control group and the test group merged infrastructure for infrastructure milled had their misfit measured by scanning electron microscopy. We determined the horizontal and vertical misalignment of the parts. Misfits were measured at four time points for each group. In the control group the measurements were the initial, after waxing, after casting and after cycling. In the test group the measures were the start, after milling, after welding and after cycling. The values were measured in micrometers and horizontal misalignment positive values when the cylinders have been described possess the largest dimension of the analogue, while it was negative for the cases of less than prosthetic cylinder base analogue, suggesting "switching" platform. All readings and measurements were performed by a single operator. The results showed a statistically significant difference in both the horizontal and the vertical misfit, with the lowest values for the test group (CAD-CAM) in the vertical misfit and control (casting) in horizontal misfit. The average vertical misfit at the end of the elaborate pieces was 10.16 ± 6.55 ?m for the test group and 251.49 ± 72.3 ?m for the control group, while in the horizontal direction was 143.37 ± 159.77 ?m for the test group and -11.47 ± 50.29 ?m for the control group. The greater occurrence of negative values in the horizontal direction is given to the control group, suggesting the existence of cylinder "switching" platform. This result can be justified due to lack of learning curve and failure stipulation parameters of CAD/CAM system used in the experiment for the test group (BIOGENIE® Rio de Janeiro, Brazil). Concluded that the titanium metal frameworks prepared methodology for CAD/CAM, is a viable alternative and that it is possible to produce frameworks prostheses with vertical misfit lower than that obtained by the technique of lost wax casting. / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Fernando Alvarez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoralesCorredor_Monica_M.pdf: 2275286 bytes, checksum: d91a17b2e37d2c4976aa37dc6d5d5026 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Dado o interesse nas propriedades e aplicações dos nanotubos de carbono devidas às suas características morfológicas, este trabalho tem como objetivo principal o estudo da influência do substrato no crescimento dos nanotubos de carbono. Com este objetivo em mente foram preparados filmes de nitreto de titânio, com o intuito de ser usados como suporte para a deposição dos nanotubos de carbono. Os nanotubos foram crescidos por decomposição térmica de acetileno, usando partículas de níquel como precursor catalisador. Os filmes finos não estequiométricos de TiNx foram depositados sobre silício cristalino utilizando a técnica de Deposição por Feixe de Íons (IBD). Análise composicional dos substratos mostrou a presença de Ti, N e O. Distintas concentrações destes elementos permitiram a variação na estrutura e dureza dos substratos. Nos filmes bem caracterizados, partículas de níquel e nanotubos de carbono foram crescidos sequencialmente. Os carpetes de nanotubos obtidos no substrato mostraram diferentes densidades populacionais (nanotubos por unidade de área) e diâmetro. Este comportamento está associado com a presença do oxigênio, elemento que inibe o fenômeno conhecido como Ostwald ripening. O efeito de Ostwald ripening55 causa a coalescência do níquel formando partículas maiores a expensas das menores, um estado final mais favoravelmente energético. A presença do oxigênio impede a difusão do níquel na superfície, interferindo no processo de coalescência. Consequentemente, uma grande densidade de partículas catalisadoras por unidade de área é mantida levando a maior densidade de nanotubos assim como modificações morfológicas das nanoestruturas. Portanto, estes resultados indicaram que filmes finos de TiNx, além de atuar como barreira difusora entre as partículas catalisadoras e o substrato de silício, também influencia a cinética dos nanotubos de carbono / Abstract: Given the increasing interest in the properties and applications of carbon nanotubes due to their morphological characteristics, this work has as main objective the study of the influence of substrate on the growth properties of carbon nanotubes. With this main goal in mind were first prepared titanium nitride films in order to be used as substrate support for carbon nanotubes deposition. The nanotubes were growth by thermal decomposition of acetylene using nickel particles as catalyst precursors. The thin films non-stoichiometric TiNx were deposited on crystalline silicon by ion beam deposition (IBD) technique. Compositional analysis of the substrates showed the presence of Ti, N and O. The different concentrations of these elements led to the variation in the structure and hardness of the coating. On the well characterized substrate coating, nickel particles and nanotubes growth were sequentially deposited. The quite well organized carpets of nanotubes obtained on the substrate show different population density (nanotubes per unit of area) and diameter. This behavior is associated with the presence of oxygen, element inhibiting the phenomenon known as ¿Ostwald ripening?. The Ostwald ripening effect55 causes the coalescence of nickel by forming bigger nickel particles at expenses of smaller ones, a more energetic favorable final state. The presence of oxygen prevents the nickel surface diffusion and thus interfering on the coalescence process. Consequently, a larger density of relatively small catalyst nickel islands per unit of area is preserved leading to higher nanotubes density as well as morphology modifications of the nano structures. Therefore, these results indicate that thin films of TiNx, besides acting as diffusion barrier between the catalyst particles and the silicon substrate also influences the kinetics of growth of carbon nanotubes / Mestrado / Mestra em Física

Orientadores: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia, Carmo Roberto Pelliciari de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T04:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_FernandodeAlmeida_D.pdf: 4153645 bytes, checksum: fe7e541e43fe3f147ac65eff5bc547f0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A necessidade de melhorar as características superficiais da liga Ti-4Al-6V usada em implantes ortopédicos, levou à pesquisas no sentido de estudar a modificação da superfície dos implantes através da deposição de revestimentos cerâmicos resistentes à corrosão, ao desgaste e biocompatíveis, por vários métodos: eletroquímica, física a vapor, eletroforética, por sol-gel, biomimética e por aspersão térmica a plasma, entre outras. A aspersão térmica a plasma é o processo mais utilizado comercialmente, pois é rápido e reprodutível. As biocerâmicas mais utilizadas para revestimento, com sucesso, são as de fosfato de cálcio (hidroxiapatita-HA, betafosfato tricálcico [o -TCP] e uma mistura dessas duas fases). A adesão dessas biocerâmicas ao tecido ósseo possuí bom desempenho é bastante discutida na literatura. A comunidade médica tem algumas restrições ao uso desses implantes metálicos revestidos por cerâmicas, com relação à interface metal-cerâmica, cuja adesão é considerada baixa. Neste trabalho foi estudado a adesão metal/cerâmica em implantes revestidos por aspersão térmica à plasma (ATP) com cerâmica, mais especificamente liga de titânio (Ti-6Al-4V) revestida com titânia (TiO2) sem e com tratamento térmico a vácuo, com o intuito de verificar uma possível melhoria nessa adesão. A cerâmica utilizada neste trabalho foi a titânia, uma vez que é uma cerâmica biocompatível e osseointegrável, que é bastante utilizada para revestir implantes. Para a execução do trabalho foram confeccionados diversos corpos de prova, os quais foram revestidos por titânia por aspersão térmica à plasma, tratados termicamente e caracterizados segundo procedimentos contidos em normas e trabalhos científicos correlacionados que norteiam o assunto proposto. Foram utilizadas as seguintes técnicas de caracterização: análise granulométrica dos pós cerâmicos, difração de raios X, verificação da porosidade, microscopia óptica e eletrônica de varredura, verificação da rugosidade das amostras. Especial ênfase foi dada aos ensaios de adesão metal-cerâmica: ensaios de adesão por tração, flexão e riscamento. Tentou-se utilizar, sem sucesso, os ensaios de microdureza para avaliar a adesão. Como resultados, verificou-se uma boa qualidade nas amostras da liga Ti-4Al-6V revestidas por titânia por aspersão térmica a plasma. Através das três técnicas de avaliação da adesão, verificou-se uma ligeira melhoria dessas características pelo tratamento térmico a vácuo, no ensaio de riscamento a carga crítica aumentou de 53N para 62N, no ensaio de tração a tensão de fratura aumentou de 10,5MPa para 17,4MPa e no ensaio de flexão a tensão de fratura aumentou de 153,3MPa para 193,1MPa. Comparando com valores encontrados na literatura, a adesão Ti-4Al-6V/TiO2 ficou superior a Ti-4Al-6V/HA nas mesmas condições de deposição / Abstract: The need to improve the surface characteristics of the alloy Ti-4Al-6V used in orthopedic implants, increase researches with the focus into the surface modification, using deposition of ceramic coatings resistant to corrosion, wear and more biocompatible by various methods: electrochemistry, physical vapor, electrophoretic, by sol-gel, biomimetics and by thermal plasma, among others. The plasma spray technique is the process more used commercially because it is fast and reproducible. The bioceramics most used for coating, are calcium phosphate (hydroxyapatite-HA, beta-tricalcium phosphate, o -TCP and a mixture of these two phases). The adhesion of these bioceramics to the bone tissue is quite discussed in literature, presenting a good performance. However, the medical community has some restrictions on the use of metal implants with ceramic coating, since the metal-ceramic interface is considered low. In this work the aim is to study the adhesion metal/ceramic-coated implants in the thermal spray plasma (ATP), using titanium alloy (Ti-6Al-4V) coated with titania (TiO2) with and without vacuum heat treatment in order to check a possible improvement this adherence. The ceramic used in this work was the titania, since it is biocompatible and bioactive, and it is quite used to coat dental implants. For the execution of the work were made several specimens, which were coated with titania by plasma thermal spray, heat treated and characterized according to procedures and standards contained in scientific papers related to guide the proposed subject. The following characterization techniques it were used: particle size analysis of ceramic powders, X-ray diffraction, analysis of the porosity, optical microscopy and scanning electron microscopy, scanning the roughness of the samples. Special emphasis was given to tests of metal-ceramic adhesion: adhesion assays for tensile, bending and scratching. Micro hardness tests carried out, however the results were not significant. The summary of this project were that this alloy present a good quality coated by titania. The methods of increase the adhesion, showed a slight improvement of these characteristics by vacuum heat treatment, the result of the scratching test showed that the critical load increase to 62N instead 53N, when analyzed the results of tensile test it also had an increase 17,4MPa instead 10,5 MPa, the bending test presented higher results 193,1MPa in contrast to 153,3MPa for the samples without treatment. Compared with values found in the literature, the adherence of Ti-4Al-6V/TiO2 was greater than Ti-4Al-6V/HA / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ítalo Odone Mazali / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Strauss_Mathias_D.pdf: 3061068 bytes, checksum: 3c7300ded2447af1ac677b59a5b1654c (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Materiais baseados no óxido de titânio (TiO2) são bastante explorados no desenvolvimento de tecnologias ambientalmente amigáveis que utilizam a radiação solar para a remediação de poluentes atmosféricos e na água, bem como na geração de energia. Aspectos relacionados aos efeitos da nanoestruturação sobre a atividade fotocatalítica do TiO2 são amplamente discutidos na literatura. Dentro deste contexto, a presente tese teve como objetivos centrais estudar os efeitos da cristalinidade, tamanho de cristalito e dopagem com metais de transição de nanopartículas de TiO2 suportadas em sílicas mesoporosas sobre atividade fotocatalítica. Foram utilizados dois protocolos distintos de síntese: método sol-gel (para estudo do efeito da cristalinidade) e método de ciclos de impregnação-decomposição (para estudo do efeito do tamanho de cristalito e dopagem com metais de transição). As propriedades estruturais, ópticas e eletrônicas das nanopartículas de TiO2 foram caracterizadas principalmente por difratometria de raios X e espectroscopias Raman (aplicada ao Modelo de Confinamento de Fônons) e UV-vis (aplicada ao Modelo de Aproximação da Massa Efetiva). A atividade fotocatalítica dos materiais foi avaliada quanto à fotodescoloração de azul de metileno, fotodegradação de ácido salicílico, fotogeração de radicais hidroxila e/ou fotooxidação de iodeto. Os materiais sintetizados a partir da rota sol-gel seguida por tratamento térmico em diferentes temperaturas permitiram o entendimento dos efeitos da cristalinidade de nanopartículas de TiO2 de tamanho fixo sobre a atividade fotocatalítica. Nanopartículas de baixa cristalinidade apresentaram menor ordem e maior quantidade de defeitos estruturais que atuaram como sítios de aprisionamento e recombinação dos portadores de carga diminuindo a atividade fotocatalítica. Quanto a influência do tamanho de cristalito, o aumento no tamanho diminuiu o valor em energia da banda proibida e aumentou a faixa de absorção do espectro UV-vis dos materiais, o que aumentou a capacidade de fotogeração de radicais OH. Por outro lado, o aumento do tamanho das nanopartículas leva também a uma redução na razão aréa superficial/volume das nanopartículas de TiO2 que trouxe redução na atividade catalítica, frente as reações de fotodescoloração de azul de metileno e fotodegradação de ácido salicílico, deixando clara a dependência com os mecanismos de adsorção e dessorção dos reagentes e produtos na superfície do fotocatalisador. A dopagem das nanopartículas de TiO2 com diferentes metais de transição (Mn, Co, Zn, Ce, Cu, Mo, Ni e Sn) promoveu a redução no valor da banda proibida e aumento na absorção de luz na região do visível. A fotooxidação de I- pelas nanopartículas de TiO2 dopadas mostrou-se fortemente dependente da formação de defeitos pontuais e distorções estruturais que são responsáveis pelo aprisionamento e recombinação dos elétrons e buracos / Abstract: Titanium oxide (TiO2) based material are much explored in the development of environmental friendly technologies that use the solar radiation to mitigate atmospheric and water pollutants, and on energy generation. Aspects related to the nanostructure of the TiO2 over its photocatalytic activity had been widely discussed in the literature. In this context, this thesis has as main objective studing the effects of the cristallinity, cristallite size and transition metals doping of TiO2 nanoparticles supported in mesoporous silicas over the photocatalytic activity. Two distinct synthesis protocols were used: sol-gel method (to study the cristallinity effects) and the impregnation and decomposition cycles method (to study the cristallite size and transition metal doping effects). The structural, optical and electronic properties of the TiO2 nanoparticles were studied using mainly X ray diffractometry, and Raman (applied to the Phonons Confinament Model) and UV-vis (applied to the Effective Mass Approximation Model) spectroscopies. The photocatalytic activity of the materials were tested against the photodecolorization of methylene blue, photodegradation of salycilic acid, photogeneration of OH radicals and/or photooxidation of I-. The material synthesized using the sol-gel route followed by thermal treatment permitted the understanding of the cristallinity effects of size-fixed TiO2 nanoparticles over the photocatalytic activity. Nanoparticles with low cristallinity presented lower structural order and higher number of structural defects that acted as trapping and recombination sites lowering the photocatalytic activity. Regarding the influence of the crystallite size, the increase in size decreased the band gap energy value and enhanced the UV-vis absorption range of the materials, that resulted in an enhanced OH radicals photogeneration capacity. By the other side, the increase in the particle size lead also to a reduction of the surface area/volume ratio of the TiO2 nanoparticles that brought reduction in the catalytic activity at the photodecolorization of methylene blue and photodegradation of salycilic acid reactions, letting clear its dependency with the adsorption and dessorption mechanisms of the reagents and products on the photocatalyst surface. Doping the TiO2 nanoparticles with different transition metals (Mn, Co, Zn, Ce, Cu, Mo, Ni e Sn) resulted in band gap lowering and enhancement of the visible radiation absorption. The photooxidation of I- had shown strong dependence with the generation of punctual defects and structural distortions that are responsible for the electrons and holes trapping and recombination / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientador: Dagmar Ruth Stach Machado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T19:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Obando-Pereda_GustavoAlberto_D.pdf: 1140735 bytes, checksum: 2f2e2b586d91ad80806eab9cb7b24bf8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A reação biológica as partículas de desgaste é crítica para indução da perda asséptica do implante mediante a osteólise. Deste modo, foi objetivo deste trabalho avaliar o envolvimento dos receptores Toll-like receptors 2 e 4 no reconhecimento das partículas de titânio e zircônia. Mensurados em cultura de macrófagos murinos desafiados com as partículas de zircônia ou de titânio comparando a expressão de TLRs, seus adaptadores intracelulares e citocinas pró-inflamatórias. Em in vivo foram estudados a indução da osteolise utilizando o modelo de calvária e a geração da resposta inflamatória através da indução do edema e hiperalgesia. As partículas são prontamente fagocitadas pelos macrófagos em cultura, e resultam no aumento da expressão de RNAm para TLRs 2, 3, 4 e 9, os seus adaptadores MyD88 e NF-kB e das citocinas TNF-?, IL-1? e IL-6. Contudo, o padrão de expressão de RNAm para TLRs entre as partículas é distinto, enquanto a zircônia induz um aumento significativamente na expressão de TLR2, o titânio modula a expressão significativamente maior de TLR3, TL4 e TLR9, respectivamente. Todavia, a expressão do RNAm para a molécula adaptadora MyD88 envolvida na sinalização intracelular de TLR é estimulada em ambas as partículas e com uma cinética de expressão semelhante. O fator de transcrição NF-kB necessário para efetuar a expressão gênica das citocinas envolvidas na resposta inflamatória apresenta uma cinética de expressão distinta entre as partículas, na zircônia a expressão é imediata e alcança o máximo da expressão após duas horas, enquanto as partículas de titânio induzem um aumento exponencial do fator de transcrição. A expressão de RNAm das citocinas inflamatórias TNF-?, IL-1? e IL-6 induzidas pelas partículas de zircônia é significativamente menor em comparação com as partículas de ix titânio. Contudo a expressão protéica da citocina TNF-? é maior nas em cultura de macrófagos expostas as partículas de zircônia, enquanto as partículas de titânio induzem a expressão protéica das citocinas inflamatória IL- 6. Ambas as partículas são capazes de induzir osteólise no modelo da calvária, contudo, a osteolise induzida pela zircônia assim como a perda óssea foi significativamente menor em comparação com as partículas de titânio. Assim embora ambas as partículas induzam edema e hiperalgesia nos animais de experimentação contudo as partículas de titânio uma maior sensação de hiperalgesia. Com base nos nossos resultados sugerimos que a biocompatibilidade da zircônia é maior em comparação com o titânio, e a perda asséptica é modulada pelo reconhecimento mediado pelos TLRs os quais ativam as vias de sinalização intracelular como os fatores de transcrição NF-kB levando a expressão de citocinas inflamatórias / Abstract: The biological reaction to wear debris is critical to the osteolysis underlying aseptic loosening of prosthetic implants Therefore was the aim of this study was to evaluate the involvement of Toll-like receptors 2 and 4 in the recognition of titanium and zirconia particles. Measured in cultured murine macrophages challenged with particles of zirconia or titanium by comparing the expression of TLRs, their intracellular adaptors and the proinflammatory cytokines. Particle-induced osteolysis was evaluated in mice calvaria model, whereas the inflammatory responses through induction of hind paw edema and hyperalgesia. The particles are readily phagocytized by macrophages in culture and result in increased expression of mRNA for TLRs 2, 3, 4 and 9, its adaptors MyD88 and NF-kB, TNF-?, IL- 1? and IL-6 . However, the pattern of mRNA expression TLRs is distinct for the particles, while the zirconia induces a significant increase in expression of TLR2; titanium modulates the expression significantly greater TLR3, TLR9 and TL4, respectively. However, the mRNA for the adaptor molecule MyD88 involved in intracellular signaling of TLR is stimulated in both particles and with a similar kinetic. The transcription factor NF-kB is needed to carry the gene expression of cytokines involved in the inflammatory response has a different kinetics expression between the particles, whereas zirconia induces the expression with the maximum after two hours of incubation, the titanium particles induce an exponential increase. The mRNA expression of the inflammatory cytokines TNF-?, IL- 1? and IL-6 induced by the particles of zirconia is significantly lower compared with the particles of titanium. However, the protein expression of TNF-? is greater in cultured xi macrophages exposed to the particles of zirconia, while the titanium particles to induce protein expression of inflammatory cytokine IL-6. Both the particles induce osteolysis in the calvaria model however; the induced osteolysis by zirconia as well as the bone loss was significantly lower compared with titanium particles. So although both particles induce edema and hyperalgesia in animal models, titanium particles induced greater sense of hyperalgesia. Based on our results, we suggest that the biocompatibility of the zirconia is greater in comparison with the titanium and the loss is modulated by aseptic recognition mediated by TLRs which activate the intracellular signaling pathways as transcription factors NF-kB and leads to expression of inflammatory cytokines / Doutorado / Imunologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury / Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:47:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicominiFilho_AntonioPedro_D.pdf: 2535934 bytes, checksum: eff4f940490cd7e063a65eb2cce8dcec (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A colonização de diferentes substratos presentes na cavidade oral por micro-organismos e o desenvolvimento de biofilme são fatores etiológicos da maioria das doenças orais. Além dos dentes, materiais como titânio e polimetilmetacrilato são comumente encontrados neste ambiente e o papel que estes substratos desempenham na prevalência de populações bacteriana e fúngica em biofilmes orais são pouco compreendidas. Além disso, o comportamento da população microbiana de biofilmes orais multiespécies na presença de antimicrobianos liberados na saliva permanece desconhecido. Assim, o objetivo deste estudo foi (i) avaliar o efeito de diferentes substratos na prevalência de micro-organismos em biofilmes orais multiespécies e (ii) o efeito de antimicrobianos liberados na saliva na população microbiana de biofilmes multiespécies. Para o primeiro estudo, discos de hidroxiapatita, titânio e polimetilmetacrilato (PMMA) foram utilizados como substrato para o desenvolvimento do biofilme mimetizando esmalte dental, implantes dentários e base de prótese, respectivamente. O modelo de biofilme multiespécies foi composto por cinco bactérias (Streptococcus oralis, Streptococcus mutans, Actinomyces naeslundii, Veillonella dispar e Fusobacterium nucleatum) e um fungo (Candida albicans). Biofilmes maduros (64,5 h de desenvolvimento) foram removidos por ondas ultrassônicas, plaqueados em meio ágar e as contagens de UFC de cada micro-organismo foram calculadas. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para visualizar a superfície dos materiais. Os dados foram analisados por ANOVA um critério. Para o segundo estudo o mesmo modelo de biofilme multiespécies foi utilizado. Dois antibióticos, azitromicina e metronidazol, e um antifúngico, fluconazol, foram avaliados. Biofilmes maduros (64,5 h de desenvolvimento) foram expostos a azitromicina, metronidazol ou fluconazol em concentrações encontrada na saliva de 2,12 ug/mL, 15,15 ug/mL e 2,56 ug/mL, respectivamente, por 24h. Após este período, o biofilme foi removido por ondas ultrassônicas, plaqueados em meio ágar e as contagens de UFC de cada micro-organismo foram calculadas. Microscópio eletrônico de varredura e microscópio a laser de varredura confocal com células coradas por hibridização in situ por fluorescência (FISH) foram utilizados para avaliar a estrutura do biofilme. Os dados foram analisados por teste t para amostras independentes e testes não paramétricos de Mann-Whitney. O primeiro estudo não mostrou diferença na população para cada micro-organismo no biofilme entre os entre três materiais avaliados (p>0,05). No segundo estudo, todos os antimicrobianos avaliados foram capazes de alterar a população microbiana (p<0,05), no entanto nenhum dos agentes antimicrobianos foi capaz de eliminar completamente um micro-organismo específico do biofilme. Azitromicina reduziu as populações de A. naeslundii e V. dispar enquanto aumentou C. albicans (p<0,05). Metronidazol reduziu todos os micro-organismos avaliados, com uma grande redução para V. dispar e F. nucleatum (p<0,001). Fluconazol reduziu populações de C. albicans e F. nucleatum e aumentou as contagens de S. oralis e V. dispar (p<0,05). Pode concluir-se que os substratos não foram capazes de interferir na formação dos biofilmes multiespécies e que os antimicrobianos em concentrações semelhantes às liberadas na saliva alteraram a população microbiana / Abstract: The colonization of different substrata present in the oral cavity by microorganisms and the biofilm development are the etiological factors of the majority of oral diseases. Besides the teeth, materials such as titanium and polymethylmetacrylate are commonly found in this environment and the role these substrata play on the prevalence of bacterial and fungal population in oral biofilms are poorly understood. In addition, the behavior of microbial population of multispecies oral biofilms in the presence of antimicrobials released in saliva remains unknown. Thus, the aim of this study was (i) to evaluate the effect of different substrata on the prevalence of microorganisms in an oral multispecies biofilms and (ii) the effect of antimicrobials released in saliva on the microbial population of a multispecies biofilms. For the first study hydroxyapatite, titanium and polymethylmetacrylate (PMMA) discs were used as substrata for biofilm development mimicking tooth enamel, dental implant and denture base, respectively. The multispecies biofilm model was composed by five bacteria (Streptococcus oralis, Streptococcus mutans, Actinomyces naeslundii, Veillonella dispar and Fusobacterium nucleatum) and one yeast (Candida albicans). Mature biofilms (64.5 h of development) were removed by ultrasonic waves, plated on agar media and CFU counts of each microorganism were calculated. Scanning electron microscopy was used to visualize the materials' surface. Data were analyzed by one-way ANOVA. For the second study the same multispecies biofilm model was used. Two antibiotics, azithromycin and metronidazole, and one antifungal, fluconazole, were evaluated. Mature biofilms (64.5 h development) were exposed to azithromycin, metronidazole or fluconazole at concentrations found in saliva of 2.12 ug/mL, 15.15 ug/mL and 2.56 ug/ml, respectively, for 24h. After this period, the biofilm was removed by ultrasonic waves, plated on agar media and CFU counts of each microorganism were calculated. Scanning electron microscopy and confocal scanning laser microscopy with cells stained by fluorescent in situ hybridization (FISH) technique were used to assess the biofilm structure. Data were analyzed by independent-samples t-test and Mann-Whitney nonparametric test. The first study showed no difference in the biofilm population for each microorganism among the three materials evaluated (p>0.05). In the second study, all antimicrobials evaluated were able to change microbial population (p<0.05), however none of the antimicrobials was able to completely eliminate a specific microorganism from the biofilm. Azithromycin reduced A. naeslundii and V. dispar population while increased C. albicans (p<0.05). Metronidazole reduced all the microorganisms evaluated, with a great reduction for V. dispar and F. nucleatum (p<0.001). Fluconazole reduced C. albicans and F. nucleatum population and increased S. oralis and V. dispar counts (p<0.05). It can be concluded that the substrata were not able to interfere with the formation of multispecies biofilms and antimicrobials in concentrations similar to those released in the saliva changed microbial population, however they were not able to eliminate microorganisms / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_ClaudiaPolideAlmeidaBarea_D.pdf: 9723868 bytes, checksum: af66f37d0f1ef9ed84d053f79363e4df (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Estudou-se a degradação de fenol em soluções preparadas em laboratório utilizando Processos Oxidativos Avançados (POA) que combinam Ti02, H202, 03, reagente de Fenton e UV. Os ensaios foram realizados utilizando um reator fotoquímico modelo Advantage 12 (Trojan) e a eficiência da mineralização dos compostos orgânicos presentes foi monitorada pela análise de COD (Carbono Orgânico Dissolvido). Observou-se que a maioria dos oxidantes testados se mostrou ineficazes na degradação de fenol quando utilizados em separado ou mesmo de forma combinada, sem a presença da radiação UV. O uso combinado de H2O2/UV se mostrou eficaz na degradação de soluções de fenol com CCOD = 100 mg.L-1 e a relação CH20/CCOD = 6/1 foi a mais eficiente para esta concentração de feno!. Neste caso os valores de EE/O variaram entre 23,5 e 34,7 kWh.m-3 e os valores de degradação entre 188 e 299 mgC.h-1. A vazão de recirculação da solução dentro do reator fotoquímico influencia a sua hidrodinâmica e, conseqüentemente, a eficiência do processo de degradação dos compostos orgânicos presentes. Para o reator utilizado, os melhores resultados foram obtidos com a vazão de 22 L.min-1 para os sistemas homogêneos e de 8 L.min-1 para os sistemas heterogêneos. Sistema de tratamento em batelada, utilizando um volume de solução variando entre 3 a 10 vezes o volume do reator se mostrou adequada para avaliar a tratabilidade dos efluentes e teve comportamento semelhante à utilização de sistemas com alimentação contínua. Os estudos de caso com diferentes efluentes industriais, apresentados no anexo, mostram que os POA são uma alternativa de tratamento para efluentes cujo tratamento convencional não seja possível ou mesmo adequado, como aqueles contendo compostos tóxicos, recalcitrantes, misturas complexas e/ou muito concentradas / Abstract: The degradation of phenol solutions was studies using AOP (Advanced Oxidation Processes) in the presence of Ti02, H2O2, 03, Fenton's reagent and UV. Experimental tests were performed using a photochemical reactor Advantage 12 (Trojan) and the efficiency was monitored by DOC (dissolved Organic Carbon) analysis. It was observed that the use of one oxidant alone yielded low mineralization rates, the same observed for the vast majority of combined oxidants. The use ofH202/UV showed higher efficiency in the degradation of 100 mgC.L-1 phenol solutions in the ratio CH20/CCOD = 6/1. Under this condition, values of EE/O between 23,5 and 34,7 kWh.m-3 and degradation rates between 188 and 299 mgC.h-1 were obtained. The recirculation flow rate used in the experiments control the reactor hydrodynamic and the quantum efficiency. Using this reactor, better results were obtained with 22 L.min-l to the homogeneous systems and 8 L.min-l to the heterogeneous systems. The utilization of batch systems using a total volume of3 up to 10 times the volume of the reactor showed to be valid in terms to evaluate the treatability of the effluents, yielding similar results to the ones obtained under continuous flow. Experiments with different industrial eft1uents presented as Case Studies show that AOPs are an alternative viable option to wastewater treatment, specially when conventional alternatives showed poor performance, such as in the ones containing toxic compounds, recalcitrant, complex mixtures and/or very concentrated solutions / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Mario Antonio Bica de Moraes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:15:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damiao_AlvaroJose_D.pdf: 7111682 bytes, checksum: a021d57bfd78393326cd15212c4cae6d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho descreve os estudos do processo de deposição a laser de TiO2, assim como algumas propriedades dos alvos utilizados e dos filmes depositados. O objetivo era a obtenção de filmes para serem utilizados como elemento de composição em componentes ópticos de precisão. Foram utilizados três diferentes lasers pulsados: CO2, Nd:YAG e Vapor de Cobre, oscilando nos comprimentos de onda tradicionais, ou seja, sem dobrar freqüências de emissão. A taxa de repetição dos lasers variou de 1 Hz para o laser de CO2 até 18 kHz para o laser de vapor de co-bre. Os lasers e a câmara de evaporação foram desenvolvidos no Instituto de Estudos Avançados IEAv - CTA, onde os trabalhos de deposição foram realizados. A espessura dos filmes depositados foi obtida por três processos diferentes: balança, osci-lador/cristal de quartzo e interferometria, a fim de verificar se havia influência do processo de de-posição no comportamento do cristal de quartzo. Como não houve influência, foram obtidos então os resultados de taxa de deposição, como função do tempo para diferentes condições de deposi-ção. Os alvos foram tratados termicamente, para verificar a influência do material de partida, não tendo sido observadas diferenças nos filmes obtidos. Os filmes foram caracterizados por téc-nicas ópticas (Método do Envelope), difração de raios X, XPS e microscopia eletrônica de varre-dura. Foram obtidos filmes uniformes, aparentemente sem os defeitos normalmente causados pela deposição a laser. Os filmes, como depositados, apresentaram alguma absorção, o que invia-biliza a sua utilização sem tratamento térmico / Abstract: This work presents the results of a laser deposition process of TiO2, target and thin film properties. The aim was to obtain thin films to be part of a multilayer coating for precision optical components. Three different pulsed lasers were used to deposit the films: CO2, Nd:YAG and Copper Vapor Lasers, LVC, all of them oscillating in their natural modes, i.e., without any apparatus to double the emission frequency. The repetition rate of the laser was as low as 1 Hz for CO2 and as high as 18kHz for LVC. The evaporation chamber and the lasers were developed at the Instituto de Estudos Avançados, IEAv-CTA, where the films were deposited. Mass measurement, quartz crystal oscillator and interferometry evaluated the films thick-ness, to check if the deposition process could affect the results obtained by the crystal oscillator. As no influence was detected, the crystal oscillator was used to measure the deposition rate of the films, as function of time, for different deposition conditions. The targets received a thermal treatment, to verify the influence of starting materials on the obtained films. The films were analyzed by Envelop Method (optical properties), X-ray, XPS and SEM. Uniform films were obtained, without the defects normally found when using laser deposi-tion. Films deposited at room temperature (as deposited) presented some absorption, which obliges the use of thermal treatment / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Luis Augusto Passeri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-24T19:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_LuisRaimundoSerra_M.pdf: 3722104 bytes, checksum: c6b3938f71c82fff4c3a0a68d13f9cc3 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à remoção, por tração, de três marcas diferentes de parafusos, de 1,5 mm de diâmetro, inseridos de maneira monocortical em tíbias de coelhos foram testados 30 parafusos, confeccionados em titânio, divididos em 3 grupos de acordo com a marca comercial (W. Lorenz, Synthes e Engimplan). Os parafusos foram inseridos em fragmentos ósseos removidos de tíbias de coelho, que foram armazenadas em solução fisiológica e congeladas à temperatura de -18°C, até a realização dos testes. As tíbias tiveram suas epífises proximal e distal removidas e foram divididas em 4 segmentos de 1,0 cm. Os segmentos ósseos foram incluídos em resina acrílica quimicamente ativada, no interior de cilindros de PVC. Cada segmento recebeu uma perfuração em sua cortical superior, e um parafuso foi inserido de maneira monocortical. Os corpos-de-prova foram levados a uma máquina de tração universal, onde por meio de um dispositivo confeccionado em aço inoxidável, adaptado ao mordente inferior da mesma, foram submetidos a testes de tração, a uma velocidade de 6 mm/min. Os resultados obtidos foram transformados em kgf/cm2. Foi aplicada análise estatística não paramétrica de Kruskal-Wallis, ao nível de 5% de probabilidade, em prova bilateral. Os resultados indicaram diferenças estatisticamente significantes entre a tração exercida para remoção dos parafusos do grupo W. Lorenz, quando comparados ao grupo Engimplan. Os maiores valores de tração foram alcançados pelo grupo W. Lorenz, e os menores pelo grupo Engimplan. O grupo Synthes não apresentou diferenças estatisticamente significante, quando comparados aos demais / Abstract: This study evaluated the uniaxial pull-out strength of three differents systems of 1.5 mm monocortical screws inserted into rabbit tibias. Thirty titanium screws of three groups (Group W. Lorenz, Synthes and Engimplan) were tested. The screws were inserted into 30 tibias of New Zealand Breed rabbits, ranging 2.0 mm thick. The bone was stored in a 0.90/0 saline solution and refrigerated at the temperature af -18°C until all tests were completed. The proximal and distal epifisis were removed and each tibia were cut into 1.0 cm sections with a carborundum disk under low speed. The sections were fixed with chemicallyactivated acrylate resin in a PVC cylinders. Roles were drilled in the fixed bone fragments and 1.5 mm screws were inserted remaining the run-out portion uncovered. The test bodies were secured in a custom-made retention jig and subjected to the uniaxial pull-out tests by the universal rehearsal machine at speed of 6 mm/minute. The results obtained in a kilogram - force (kgf) and were analyzed through a bilateral test, the Kruskal - Wallis' test, at a 5% level of probability. The results indicated significant differences between Group W. Lorenz and Group Engimplan. The largest force was related to the Group Lorenz screws while the smallest to the group Engimplan screws / Mestrado / Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais / Mestre em Clínica Odontológica