Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T19:50:51Z : No. of bitstreams: 1 pereirajunior_ocm_me_botfmvz.pdf: 3167867 bytes, checksum: 1d9dcf46127172271d23518809985b22 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar, por meio de exames radiográficos e histológicos, a função da resina de poliuretana derivada do óleo de mamona (Ricinus communis), na forma de grânulos, no tratamento de defeito ósseo segmentar induzido no rádio de coelhos, tendo como padrão comparativo o enxerto ósseo esponjoso autólogo. Foram utilizados 20 coelhos da raça Norfolk, fêmeas, com idade entre 12 e 14 meses e peso entre 4 e 5kg. Uma falha óssea segmentar de 1,0 cm de comprimento foi induzida na diáfise de ambos os rádios pela excisão de fragmento osteoperiosteal. No rádio esquerdo o defeito foi tratado com a resina de poliuretana e no direito com auto-enxerto esponjoso colhido do úmero proximal esquerdo. Para realização dos exames histológicos foram eutanaziados cinco animais aos 15 dias, 30 dias, 60 dias e 120 dias de pós-operatório. A regeneração óssea foi maior no defeito tratado com auto-enxerto esponjoso em todos os períodos de observação, sendo que, aos 120 dias de pós-operatório, estes estavam totalmente reconstituídos. Pela avaliação histológica o polímero de mamona atuou como preenchedor de espaço, minimizando a produção de tecido fibroso no local, além de não apresentar sinais de reabsorção em nenhum dos momentos de avaliação. Foi possível concluir que o polímero de mamona na forma de grânulos é biocompatível e osteointegrável, porém não apresenta a mesma capacidade de regeneração óssea do auto-enxerto esponjoso. / The aim of the present study was to compare, by radiographic and histological analyses, the castor oil plant polyurethane in granules presentation, applied to a segmental bone defect, created in both radial diaphyses, to the cancellous bone autograft, in order to evaluate an alternative to bone defect healing. Norfolk adult female rabbits, with approximately 13 months of age and a mean body weight of 4.5kg were used. Thus, a one-cm segmental defect was created in both radial diaphyses. The defect in the left radius was filled with the castor oil plant polyurethane, and the right one, filled with cancellous bone autograft, collected from the left proximal humerus. The rabbits were euthanased at 15, 30, 60 and 120 days post-surgery (5 animals/period), in order to proceed the histological analysis. New bone formation was increased and accelerated in the defect treated with cancellous bone autograft along all periods of observation. In the last moment (120 days), the defects were totally reconstituted and remodeled. The polyurethane acted as a space filler, minimizing the local production of fibrous tissue. No granules degradation or reabsorb were detected, as well as any inflammatory reaction. Thus, it was possible to conclude that the castor oil plant polyurethane, in granules presentation, was biocompatible and osteointegrated, but did not show the same bone regeneration capacity of the cancellous bone autograft.

Orientadora: Silvana Martinez Baraldi Artoni / Banca: Isabel Cristina Boleli / Banca: Antônio Carlos Alessi / Banca: Joaquim Coutinho Netto / Banca: João José Lachat / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de cicatrização de uma fração de proteína extraída do látex da seringueira em diferentes concentrações (0,01% e 0,001%) associada a diferentes biomateriais (Fibracol plusÒ e ácido hialurônico a 1%). Utilizaram-se 36 coelhos albinos da raça Nova Zelândia Branco submetidos à realização de 4 feridas em cada orelha. Dividiu-se o experimento em etapas de acordo com a análise do período pós-operatório (3º, 7º, 14º e 21º dias), sendo utilizados 9 animais para cada etapa. Na primeira etapa (3º dia de pósoperatório), os animais foram numerados aleatoriamente de 1 a 9, sendo que em 3 animais, nas orelhas esquerdas, as feridas foram tratadas com solução salina (T1) e nas orelhas direitas, as feridas foram tratadas com membrana de Fibracol plus® + FrHb1 a 0,01% (T2). Em outros 3 animais, realizaram-se os mesmos procedimentos, diferenciando os tratamentos, onde nas feridas das orelhas esquerdas o tratamento foi com Fibracol plus® (T3) e nas feridas das orelhas direitas Fibracol plus® + FrHb1 a 0,001% (T4). Nos 3 animais restantes, seguiram-se os mesmos procedimentos, inserindo nas feridas das orelhas esquerdas ácido hialurônico a 1% + FrHb1 a 0,01% (T5) e nas feridas das orelhas direitas ácido hialurônico a 1% + FrHb1 a 0,001% (T6). Os animais foram sacrificados no 3º dia de pós-operatório e as feridas foram analisadas macroscopicamente e em seguida separadas para a análise histológica. Estes procedimentos foram repetidos para as etapas de 7, 14 e 21 dias de pós-operatório. Os segmentos de tecidos com as feridas foram fixados em solução de Bouin por 24 horas, e processados rotineiramente, para inclusão em paraplast e posterior avaliação histológica e morfométrica. A morfometria foi realizada por meio do sistema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the potential for healing of a fraction of protein extracted from the latex of rubber trees in different concentrations (0.01% and 0.001%) associated with various biomaterials (Fibracol plus®1 and hyaluronic acid to 1%). There were used 36 New Zealand White rabbits underwent achievement of 4 wounds on each ear. The experiment was divided into stages according to the analysis of the postoperative period (3, 7, 14 and 21 days), and 9 animals used for each step. In the first stage (day 3 post-surgery), animals were randomly numbered from 1 to 9, with 3 animals in the left ear, the wounds were treated with saline (T1) and the right ear, the wounds were treated with membrane of Fibracol plus® + FrHb1 to 0.01% (T2). In 3 other animals, the same procedures were held, differing treatments, where the wounds of the left ear they were treated with Fibracol plus® (T3) and the wounds of the right ears Fibracol Plus® + FrHb1 to 0.001% (T4). In the 3 remaining animals, there was followed by the same procedures, including the ears wounds hyaluronic acid at 1% + FrHb1 to 0.01% (T5) and right ears wounds of hyaluronic acid 1% + FrHb1 a 0.001% (T6). The animals were sacrificed at 3 days postoperatively and the wounds were examined macroscopically and then separated for histological analysis. These procedures were repeated on the steps of 7, 14 and 21 days postoperatively. The segments of the injured tissues were fixed in Bouin solution for 24 hours and routinely processed for inclusion in paraplastic and subsequent histologic and morphometric evaluation. The morphometry was performed using the image analyzing system (Image Pro-PLUS2) and the evaluation of healing was done by enumeration of leukocytes and fibroblasts. The data were subjected to statistical analysis (ANOVA and Tukey test at 5%)... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-18T18:28:40Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mariana.pdf: 3377003 bytes, checksum: 84225e89f1f3b268363586ae8f882afc (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1- Incluir no arquivo em pdf a ficha catalográfica, pois é um ítem obrigatário 2- Incluir no arquivo em pdf a ata de defesa, pois é um ítem obrigatório. Agradecemos a compreensão on 2018-05-18T19:18:50Z (GMT) / Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-21T17:33:42Z No. of bitstreams: 3 dissertacao_mariana.pdf: 3377003 bytes, checksum: 84225e89f1f3b268363586ae8f882afc (MD5) Ata de defesa - Mestrado.pdf: 827511 bytes, checksum: 4ebbe73897be4a5167c8f2f649a66763 (MD5) fichamoddiss.pdf: 45640 bytes, checksum: dd8986037c84ef9b966201ea956f80c9 (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - A ficha catalográfia e a ata de defesa devem ser inseridas no corpo do texto e não enviadas separadamente no sistema. O sistema aceita apenas um arquivo em pdf que é a dissertação completa incluindo os ítens citados acima. Agradecemos on 2018-05-22T17:55:29Z (GMT) / Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-24T18:33:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mariana.pdf: 3768608 bytes, checksum: ba977fb3d77d80f3207df693713d4d8c (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-05-24T18:59:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lourenco_ml_me_Bauru.pdf: 3718025 bytes, checksum: 6999d85c58ed3fa2a14ec911f0de0e93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T18:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lourenco_ml_me_Bauru.pdf: 3718025 bytes, checksum: 6999d85c58ed3fa2a14ec911f0de0e93 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o aumento da população mundial, o crescimento dos acidentes de trânsito e o aumento da expectativa de vida crescem cada vez mais a necessidade do uso de implantes, dentários e ortopédicos. Pesquisadores vêm trabalhando para o aperfeiçoamento dos biomateriais utilizados, melhorando a funcionalidade e aumentando a vida útil no corpo humano. O módulo de Young das ligas já utilizadas é ainda cerca de 2 a 4 vezes maior que o do osso humano. A liga de titânio mais utilizada para aplicações biomédicas é a Ti-6Al-4V, porém, estudos anteriores mostraram que o vanádio causa reações alérgicas nos tecidos humanos e o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas. Assim, novas ligas de titânio sem a presença desses elementos estão sendo desenvolvidas, geralmente com elementos β-estabilizadores, que diminuem o módulo de elasticidade. O manganês é um forte candidato como elemento de liga para o desenvolvimento de novas ligas de titânio do tipo β, em razão de sua abundância e baixa citotoxicidade. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar novas ligas do sistema Ti-Mo-Mn, visando aplicações biomédicas. As ligas foram projetadas utilizando as teorias do Orbital Molecular e do molibdênio equivalente, foram obtidas por fusão a arco e caracterizadas química, estrutural, microestrutural, mecânica, e citotoxicamente, com o propósito de melhor compreender a relação entre a microestrutura e propriedades da liga. As ligas estudadas Ti-10Mo-5Mn e Ti-15Mo-5Mo apresentaram valores próximos dos valores nominais, boa estequiometria e homogeneidade. A estrutura e microestrutura apresentaram apenas a fase β em todas as condições de processamento. As propriedades mecânicas apresentaram bons valores, a dureza se manteve alta e o módulo de elasticidade com valores abaixo das ligas comerciais. Tais ligas não se mostraram citotóxicas para células fibroblásticas em curto período de tempo. A associação destes bons resultados as credencia para uma possível aplicação biomédica. / LOURENÇO, M.L. Development and c haracterization of n ew a lloys containing Titanium, Molybdenum and Manganese for b iomedical a pplications. 2018. 6 2 p. Dissertation (Master in M a terials Science and Tec h n o logy) UN ESP, Bauru (SP) , 2018 . ABSTRACT With the increase of the world population, the growth of traffic accidents and the increase in life expectancy, the need for the use of implants, dental and orthopaedics, is growing more and more. Researchers have been wor king towards the improvement of the used biomaterials, improving the functionality and increasing the useful life in the human body. Young's modulus of the alloys already used is still about 2 to 4 times larger than the human bone. The most commonly used t itanium alloy for biomedical applications is Ti - 6Al - 4V, but previous studies have shown that vanadium causes allergic reactions in human tissues and aluminum has been associated with neurological disorders. Thus, new titanium alloys without the presence of these elements are being developed, usually with β - stabilizers, which diminish the elastic modulus. Manganese is a strong candidate as an alloy element for the development of new β - type titanium alloys, due to its abundance and low cytotoxicity. The aim of this work was to prepare and characterize new al loys of the Ti - Mo - Mn system, aiming at biomedical applications. The alloys were designed using the the molecular orbital and the equivalent molybdenum theories, were obtained by arc - melting and characterized chemical, structural, microstructural, mechanica l, and cytotoxically, with the purpose of better understanding the relationship among the microstructure and properties of the alloy. The studied alloys, TI - 10Mo - 5Mn and Ti - 15Mo - 5Mo, presented values close to nominal values, good stoichiometry and homogene ity. The structure and microstructure presented only the β phase in all processing conditions. The mechanical properties showed good values, the hardness remained high and the modulus of elasticity with values below the commercial alloys. Such alloys did n ot show cytotoxicity for fibroblastic cells in a short time period. The association of these good results the make these alloys adequate for a possible biomedical application / 2015/25248-0

A ortopedia e a odontologia têm especial interesse às tecnologias biocompatíveis que apresentam a fase alfa do fosfato tricálcico (α-TCP), pois estas são capazes de formar hidroxiapatita deficiente em cálcio, similar à óssea. Porém, a baixa resistência mecânica limita sua aplicação. A fim de superar essa limitação, foi agregada acrilamida ao cimento α-TCP, com redutor de líquido, originando o cimento α-TCP de dupla pega. A partir disso foram desenvolvidos compostos à base de cimento de α-TCP e α-TCP de dupla pega agregados dos fármacos sulfato de gentamicina, cloridratos de lidocaína, bupivacaína e levobupivacaína e testada sua funcionalidade como sistemas de liberação de fármacos. Não existem dados bibliográficos sobre liberação de fármacos por sistemas de cimento α-TCP de dupla pega. A metodologia utilizada foi qualiquantitativa. Para as diferenças analíticas considerou-se o intervalo de confiança de 95% com nível de significância menor que 5% (p<0,05). O estudo compreendeu três fases. Na Fase 1 foram elaborados corpos de prova à base de cimento α-TCP e α-TCP de dupla pega com e sem (grupo-controle) adição de fármacos. Na Fase 2 os biomateriais estudados foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, resistência mecânica a compressão axial, densidade, porosidade e absorção de líquido; sendo também proposta a análise da porosidade por meio de imagens. A Fase 3 corresponde ao estudo da cinética da liberação dos fármacos in vitro, onde os corpos de prova foram imersos em solução tampão fosfato pH 7,0 e as amostras analisadas por meio de UV-vis. A liberação do antibiótico também foi avaliada por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), como proposta inovadora. Conforme os resultados, ambos os cimentos funcionaram como sistemas de liberação dos fármacos. Tanto o sistema hidrogel, quanto os fármacos não modificaram as propriedades estruturais do cimento. O sistema com hidrogel apresentou melhor resistência mecânica. A difusão Fickiana foi o principal mecanismo envolvido no processo de liberação dos fármacos, com menor influência do relaxamento das cadeias. A técnica de EIS mostrou-se promissora para avaliação de liberação de fármacos. / To better regulate it is necessary to know the new Technologies. Orthopedics and dentistry have demonstrated special interest in biocompatible technologies that present the alpha phase of tricalcium phosphate (α-TCP), whit can form calcium-deficient hydroxyapatite (like bone hydroxyapatite). However, its application is limited by the low mechanical resistance. To overcome this limitation, acrylic hydrogel containing liquid reducer was added to the α-TCP cement, resulting in the α-TCP double setting cement. From this, composites of α-TCP and α-TCP double setting cements aggregates of the drugs gentamicin sulfate, lidocaine, bupivacaine and levobupivacaine hydrochlorides were developed and the functionality drug delivery systems was tested. There isn't bibliographic data about drugs release systems by α-TCP double setting cement. Qualitative and quantitative methodologies were applied. For the analytical differences, we considered the 95% confidence interval with a level of significance lower than 5% (p <0.05). It comprised three different phases. In Phase 1, an α-TCP and α-TCP double setting cement specimens were prepared with and without (control group) drugs addition. In Phase 2, the studied biomaterials were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, compression mechanical resistance, density, porosity and liquid absorption, being also proposed of the porosity analysis by images. The Phase 3 corresponds to the study of the in vitro drug release kinetics. The specimens were immersed in phosphate buffer solution pH 7.0 and the samples analyzed by UV-vis. As an innovative proposal, drug release was also assessed using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). According to the results, both cements functioned as controlled drug delivery systems. The hydrogel improved the properties of cement moreover the drugs did not impair these properties. Fick diffusion was the main mechanism involved in the process of drug release by composites, with a minor influence of polymer chain relaxation. The EIS technique proved to be promising for the evaluation of drug release.

O NiTi é uma liga equiatômica de níquel-titânio amplamente utilizada como biomaterial devido às suas propriedades de memória de forma e superelasticidade. Vários estudos de tratamento superficial da liga NiTi têm sido desenvolvidos, visando melhorar a resistência à corrosão, e bloquear a saída do Ni para os tecidos adjacentes. O óxido de titânio (TiO2) pode ser formado na superfície do NiTi, durante o processo de tratamento térmico de memória de forma. A espessura da camada do óxido formado depende do tempo e da temperatura aplicada no tratamento térmico, e esta camada pode ser eficiente protegendo e melhorando a biocompatibilidade do material de base sem a utilização de outros tratamentos superficiais. Neste trabalho avaliou-se o efeito do tempo e da temperatura do tratamento térmico, no crescimento da camada de óxido, nas temperaturas utilizadas no processo de tratamento térmico para dar forma (530 e 570 °C) à liga de NiTi com memória de forma. Os resultados obtidos mostraram que é possível obter morfologias e características distintas para as camadas de TiO2, controlando os parâmetros tempo e temperatura, do processo de memória de forma. Outra questão importante na avaliação de superfícies para aplicação biomédica é a utilização de métodos e parâmetros adequados permitam a caracterização em condições que representem as situações mais próximas daquelas apresentadas pelo fluido corpóreo. No entanto, diferentes autores utilizam eletrólitos distintos para simular o fluído corpóreo em ensaios de caracterização eletroquímica, o que dificulta a correlação dos resultados encontrados nos artigos. No presente trabalho avaliou-se o comportamento eletroquímico de NiTi polido em diferentes soluções, utilizadas na literatura para simular o fluído corpóreo: solução de Hanks, solução de Hanks com sal balanceado (HBSS), solução salina de fluído corpóreo (SBF), solução de Ringer e solução de NaCl 0,9%. O comportamento eletroquímico do NiTi foi avaliado por ensaios de monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP) e voltametria cíclica. Os resultados obtidos demonstraram que a liga de NiTi apresenta o mesmo mecanismo de corrosão (corrosão por pitting) em todas as soluções estudadas. No entanto, o potencial de corrosão desenvolvido em cada eletrólito foi diferente, sendo que a liga de NiTi apresentou comportamento mais ativo na solução HBSS. / NiTi is an equiatomic nickel-titanium alloy widely used as biomaterials because of their shape memory and superelasticity properties. Several studies regarding superficial treatments of NiTi alloy have been developed, aiming to improve corrosion resistance, and to block Ni release to adjacent tissues. Titanium oxide (TiO2) can be formed on NiTi surface, during heat treatment of shape memory process. TiO2 is largely studied because its increase corrosion resistance of the alloy. Thickness of oxide layer depends on the temperature that is applied and on the duration of the heat treatment, and this TiO2 layer can be efficient in protecting and improving biocompatibility of the bulk metal without another superficial treatment. In this work it was evaluated the heat treatments duration effects in the oxide growth on the NiTi surface, at the main used temperatures used in the shape process (530 and 570 °C) of shape memory NiTi alloy. Obtained results showed it is possible to obtain distinct morphologies and characteristics of the TiO2 layer by controlling shape memory parameters, as time and temperature. Another important issue in evaluation of surfaces for biomedical application is the use of appropriated parameters and methods that allows the characterization under conditions that represent the environment more similar to body fluid. However, different authors employ distinct electrolytes in electrochemical characterization tests, which makes difficult the correlation between article results. In present work it was evaluated the electrochemical behavior of mechanically polished NiTi in different solutions, used to simulated the body fluid: Hank’s solution, Hank’s balanced salt solution (HBSS), saline body fluid solution (SBF), Ringer’s solution and 0.9% NaCl solution. Electrochemical behavior of NiTi was evaluated by open circuit potential (OCP) monitoring and cyclic voltammetry tests. Obtained results demonstrated that NiTi alloy presents the same corrosion mechanism (pitting corrosion) in all studied solutions. Although, corrosion potential obtained was different in each electrolyte, being the NiTi alloy presented most ative behavior in HBSS solution.

A utilização das fontes não-renováveis de energia, como o petróleo e seus derivados, tem proporcionado elevados índices de desenvolvimento em algumas nações, mas também tem causado sérios impactos ao meio ambiente. Diante disso, este trabalho visualiza as mudanças do macro-ambiente dos biocombustíveis no transcurso do tempo, num olhar comparativo a uma rota energética proposta nos anos 30 nos Estados Unidos pelo Movimento Chemurgic. Transcorridos 70 anos de uso de derivados de petróleo, a produção e o uso de biocombustíveis passou a ser um tema de grande relevância no âmbito energético mundial, principalmente devido ao aquecimento global, ocasionado pela concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Reporta-se no transcurso do tempo, uma clara participação das inovações tecnológicas no desenvolvimento dos biocombustíveis e dos biomateriais, cuja difusão no presente se dá sob condicionantes de natureza política e ambiental. Para tanto, procurou-se determinar a participação das variáveis de emergência econômicas, sociais, políticas, ambientais e tecnológicas que caracterizam o mencionado macro-ambiente do desenvolvimento e uso de materiais de origem agrícola na produção de combustíveis renováveis, por meio de uma analise léxica e de conteúdo na literatura científica mundial numa interpretação qualitativa dos textos científicos mediante a utilização de um software, que identificou a freqüência de citação das palavras-chave de cada dimensão estabelecida, em que a analise documental permitiu a elaboração de mapas conceituais atuais e retrospectivos, representando o comportamento e desenvolvimento dos biocombustíveis. Considera-se finalmente que, diante de uma visível deterioração ambiental, da poluição atmosférica em particular, os fatores socioeconômicos e políticos de maior importância que promoveram o uso dos biocombustíveis e os biomateriais nos anos 30, abriram lugar para os fatores de natureza ambiental que, paralelamente, promovem a ampliação da produção e do uso dos biomateriais. / The use of non-renewable sources of energy, like petroleum and its derivatives, has been providing high development levels in some nations, but also has been causing serious impacts on the environment. Thus, this work visualizes the changes on biofuel’s macro-environment through the time, in a comparative view of an energetic route proposed in the 30’s in United States by the Chemurgic Movement. Passed 70 yeas of using petroleum derivates, the production and the use of biofuel turned to be a theme of great relevance on energetic world circuit, especially because of global warming, caused by the concentration of Carbon dioxide on atmosphere. It is alluded, in the course of time, a clear participation of technological innovations on the biofuel and biomaterials’ development, whose diffusion in present time happens according to political and environmental conditioners. To do so, it attempted to stipulate the participation of the economical, social, political, environmental and technological emergent variables that characterize the mentioned macro-environment of development and use of agricultural origin materials in the renewable fuel production, through a lexical and content analysis on the world scientific literature in a qualitative interpretation of scientific texts using one Software, which set the keywords citation frequency in each established dimension, in which the documental analysis allowed to elaborate actual and retrospective conceptual maps, representing biofuel’s behavior and development. It is considered, as a conclusion, that, facing a visible environmental degradation, in particular the atmospheric pollution, the most important social-economical and political factors that promoted the use of biofuel and biomaterial in the 30’s, giving place to environmental factors that, in the same time, promote the increase of production and use of biomaterials.

Orientador: Celia Marina de Alvarenga Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_HeltonSallesde_M.pdf: 7606437 bytes, checksum: 8fe5af58a074b04f264f73dca0b003c5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O titânio puro é utilizado comercialmente como biomaterial, na fabricação de próteses ortopédicas e odontológicas, devido ao seu alto grau de biocompatibilidade e boa resistência à corrosão. O uso do titânio puro apresenta deficiência em propriedades mecânicas onde as solicitações mecânicas são elevadas. Ao se exigir níveis elevados de resistência mecânica, como no implante total de quadril, a aplicação do titânio se dá por meio de ligas metálicas. Dentre estas ligas, as ligas do tipo ß são as mais promissoras devido à alta resistência mecânica, boa resistência à corrosão e excelente biocompatibilidade. As ligas de titânio tipo ß são obtidas pela adição de elementos de liga tais como Nb, Zr e Ta. Através de tratamentos térmicos adequados, tais ligas podem gerar diferentes microestruturas, que apresentam excelentes propriedades mecânicas e boa resistência à corrosão. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência do teor de nióbio presente nas ligas Ti-20Nb, Ti-25Nb e Ti-35Nb e avaliar a influência da variação da microestrutura obtida através de diferentes taxas de resfriamento, na resistência à corrosão em meio que simula o fluido corporal. São aplicadas as técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização eletroquímica, como ferramentas de análise. A partir dos resultados obtidos foi possível selecionar amostras com teores de elementos de liga e taxas de resfriamento que resultaram em um conjunto de propriedades eletroquímicas mais adequadas para a utilização em próteses ortopédicas / Abstract: Pure titanium is used commercially as biomaterial in the manufacture of odontologic and orthopedic prosthesis, due to its high biocompatibility and good corrosion resistance. The use of the pure titanium shows deficiency in mechanical proprieties because the mechanics requests are high. When the mechanic¿s requests are high, like in the hip¿s total implant, the use of titanium is given through metallic alloys. Among these alloys, the ß-alloys is the most promising because of their high mechanics resistance, good corrosion resistance and excellent biocompatibility. The titanium ß-alloys are obtained from addition of alloying elements like Nb, Zr and Ta. Through adequate heat treatments, these alloys can generate different microstructures, which show excellent mechanics proprieties and good corrosion resistance. The objective of this project is observed the influence of the niobium¿s content in the Ti-20Nb, Ti-25Nb and Ti-35Nb alloys and the variation of microstructure through the different cooling rates over corrosion process in the environment that simulates the corporal fluid. The techniques of Electrochemical Impedance Spectroscopy and Electrochemical Polarization are used as analysis tools. From the gotten results it was possible to select samples with element contents of alloys and cooling rates that resulted in a set of electrochemical proprieties more suitable to use in orthopedic prosthesis / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

A utilização das fontes não-renováveis de energia, como o petróleo e seus derivados, tem proporcionado elevados índices de desenvolvimento em algumas nações, mas também tem causado sérios impactos ao meio ambiente. Diante disso, este trabalho visualiza as mudanças do macro-ambiente dos biocombustíveis no transcurso do tempo, num olhar comparativo a uma rota energética proposta nos anos 30 nos Estados Unidos pelo Movimento Chemurgic. Transcorridos 70 anos de uso de derivados de petróleo, a produção e o uso de biocombustíveis passou a ser um tema de grande relevância no âmbito energético mundial, principalmente devido ao aquecimento global, ocasionado pela concentração do dióxido de carbono na atmosfera. Reporta-se no transcurso do tempo, uma clara participação das inovações tecnológicas no desenvolvimento dos biocombustíveis e dos biomateriais, cuja difusão no presente se dá sob condicionantes de natureza política e ambiental. Para tanto, procurou-se determinar a participação das variáveis de emergência econômicas, sociais, políticas, ambientais e tecnológicas que caracterizam o mencionado macro-ambiente do desenvolvimento e uso de materiais de origem agrícola na produção de combustíveis renováveis, por meio de uma analise léxica e de conteúdo na literatura científica mundial numa interpretação qualitativa dos textos científicos mediante a utilização de um software, que identificou a freqüência de citação das palavras-chave de cada dimensão estabelecida, em que a analise documental permitiu a elaboração de mapas conceituais atuais e retrospectivos, representando o comportamento e desenvolvimento dos biocombustíveis. Considera-se finalmente que, diante de uma visível deterioração ambiental, da poluição atmosférica em particular, os fatores socioeconômicos e políticos de maior importância que promoveram o uso dos biocombustíveis e os biomateriais nos anos 30, abriram lugar para os fatores de natureza ambiental que, paralelamente, promovem a ampliação da produção e do uso dos biomateriais. / The use of non-renewable sources of energy, like petroleum and its derivatives, has been providing high development levels in some nations, but also has been causing serious impacts on the environment. Thus, this work visualizes the changes on biofuel’s macro-environment through the time, in a comparative view of an energetic route proposed in the 30’s in United States by the Chemurgic Movement. Passed 70 yeas of using petroleum derivates, the production and the use of biofuel turned to be a theme of great relevance on energetic world circuit, especially because of global warming, caused by the concentration of Carbon dioxide on atmosphere. It is alluded, in the course of time, a clear participation of technological innovations on the biofuel and biomaterials’ development, whose diffusion in present time happens according to political and environmental conditioners. To do so, it attempted to stipulate the participation of the economical, social, political, environmental and technological emergent variables that characterize the mentioned macro-environment of development and use of agricultural origin materials in the renewable fuel production, through a lexical and content analysis on the world scientific literature in a qualitative interpretation of scientific texts using one Software, which set the keywords citation frequency in each established dimension, in which the documental analysis allowed to elaborate actual and retrospective conceptual maps, representing biofuel’s behavior and development. It is considered, as a conclusion, that, facing a visible environmental degradation, in particular the atmospheric pollution, the most important social-economical and political factors that promoted the use of biofuel and biomaterial in the 30’s, giving place to environmental factors that, in the same time, promote the increase of production and use of biomaterials.

O NiTi é uma liga equiatômica de níquel-titânio amplamente utilizada como biomaterial devido às suas propriedades de memória de forma e superelasticidade. Vários estudos de tratamento superficial da liga NiTi têm sido desenvolvidos, visando melhorar a resistência à corrosão, e bloquear a saída do Ni para os tecidos adjacentes. O óxido de titânio (TiO2) pode ser formado na superfície do NiTi, durante o processo de tratamento térmico de memória de forma. A espessura da camada do óxido formado depende do tempo e da temperatura aplicada no tratamento térmico, e esta camada pode ser eficiente protegendo e melhorando a biocompatibilidade do material de base sem a utilização de outros tratamentos superficiais. Neste trabalho avaliou-se o efeito do tempo e da temperatura do tratamento térmico, no crescimento da camada de óxido, nas temperaturas utilizadas no processo de tratamento térmico para dar forma (530 e 570 °C) à liga de NiTi com memória de forma. Os resultados obtidos mostraram que é possível obter morfologias e características distintas para as camadas de TiO2, controlando os parâmetros tempo e temperatura, do processo de memória de forma. Outra questão importante na avaliação de superfícies para aplicação biomédica é a utilização de métodos e parâmetros adequados permitam a caracterização em condições que representem as situações mais próximas daquelas apresentadas pelo fluido corpóreo. No entanto, diferentes autores utilizam eletrólitos distintos para simular o fluído corpóreo em ensaios de caracterização eletroquímica, o que dificulta a correlação dos resultados encontrados nos artigos. No presente trabalho avaliou-se o comportamento eletroquímico de NiTi polido em diferentes soluções, utilizadas na literatura para simular o fluído corpóreo: solução de Hanks, solução de Hanks com sal balanceado (HBSS), solução salina de fluído corpóreo (SBF), solução de Ringer e solução de NaCl 0,9%. O comportamento eletroquímico do NiTi foi avaliado por ensaios de monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP) e voltametria cíclica. Os resultados obtidos demonstraram que a liga de NiTi apresenta o mesmo mecanismo de corrosão (corrosão por pitting) em todas as soluções estudadas. No entanto, o potencial de corrosão desenvolvido em cada eletrólito foi diferente, sendo que a liga de NiTi apresentou comportamento mais ativo na solução HBSS. / NiTi is an equiatomic nickel-titanium alloy widely used as biomaterials because of their shape memory and superelasticity properties. Several studies regarding superficial treatments of NiTi alloy have been developed, aiming to improve corrosion resistance, and to block Ni release to adjacent tissues. Titanium oxide (TiO2) can be formed on NiTi surface, during heat treatment of shape memory process. TiO2 is largely studied because its increase corrosion resistance of the alloy. Thickness of oxide layer depends on the temperature that is applied and on the duration of the heat treatment, and this TiO2 layer can be efficient in protecting and improving biocompatibility of the bulk metal without another superficial treatment. In this work it was evaluated the heat treatments duration effects in the oxide growth on the NiTi surface, at the main used temperatures used in the shape process (530 and 570 °C) of shape memory NiTi alloy. Obtained results showed it is possible to obtain distinct morphologies and characteristics of the TiO2 layer by controlling shape memory parameters, as time and temperature. Another important issue in evaluation of surfaces for biomedical application is the use of appropriated parameters and methods that allows the characterization under conditions that represent the environment more similar to body fluid. However, different authors employ distinct electrolytes in electrochemical characterization tests, which makes difficult the correlation between article results. In present work it was evaluated the electrochemical behavior of mechanically polished NiTi in different solutions, used to simulated the body fluid: Hank’s solution, Hank’s balanced salt solution (HBSS), saline body fluid solution (SBF), Ringer’s solution and 0.9% NaCl solution. Electrochemical behavior of NiTi was evaluated by open circuit potential (OCP) monitoring and cyclic voltammetry tests. Obtained results demonstrated that NiTi alloy presents the same corrosion mechanism (pitting corrosion) in all studied solutions. Although, corrosion potential obtained was different in each electrolyte, being the NiTi alloy presented most ative behavior in HBSS solution.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Paulo Jorge da Silva Bártolo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_RodrigoAlvarenga_D.pdf: 29746268 bytes, checksum: 24e72154795e591bf70b4fc339cf0127 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A busca por soluções que resgatem a saúde e a dignidade de vítimas de acidentes ou com problemas de saúde, como perda ou danos de órgãos, tem motivado uma evolução acelerada da biofabricação. Novos materiais e técnicas de fabricação vêm sendo desenvolvidos rapidamente com o apoio dos recursos computacionais, que se torna parte imprescindível deste processo. O objeto de estudo desta tese vem ao encontro do desenvolvimento de ferramentas computacionais e procedimentos para a biofabricação, o que requer a utilização de um material biocompatível. O material em questão é o alginato, um hidrogel proveniente de algas pardas marinhas e que tem sido amplamente utilizado em diversos setores por mais de cinquenta anos. Uma caracterização mecânica do alginato é realizada, com auxílio de um reômetro de pratos e de um analisador dinâmico mecânico (DMA), bem como uma caracterização do comportamento químico, tal como o seu poder de inchamento (swelling) e o seu processo de reticulação (gelação), a fim de servirem como dados de alimentação para as aplicações das ferramentas computacionais, nomeadamente, o Ansys e a técnica de otimização dos algoritmos genéticos. O Ansys é utilizado na simulação do comportamento de escoamento do alginato puro. Já os algoritmos genéticos, como ferramentas de otimização de propriedades físicas de estruturas em alginato. / Resumo: A busca por soluções que resgatem a saúde e a dignidade de vítimas de acidentes ou com problemas de saúde, como perda ou danos de órgãos, tem motivado uma evolução acelerada da biofabricação. Novos materiais e técnicas de fabricação vêm sendo desenvolvidos rapidamente com o apoio dos recursos computacionais, que se torna parte imprescindível deste processo. O objeto de estudo desta tese vem ao encontro do desenvolvimento de ferramentas computacionais e procedimentos para a biofabricação, o que requer a utilização de um material biocompatível. O material em questão é o alginato, um hidrogel proveniente de algas pardas marinhas e que tem sido amplamente utilizado em diversos setores por mais de cinquenta anos. Uma caracterização mecânica do alginato é realizada, com auxílio de um reômetro de pratos e de um analisador dinâmico mecânico (DMA), bem como uma caracterização do comportamento químico, tal como o seu poder de inchamento (swelling) e o seu processo de reticulação (gelação), a fim de servirem como dados de alimentação para as aplicações das ferramentas computacionais, nomeadamente, o Ansys e a técnica de otimização dos algoritmos genéticos. O Ansys é utilizado na simulação do comportamento de escoamento do alginato puro. Já os algoritmos genéticos, como ferramentas de otimização de propriedades físicas de estruturas em alginato. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química