A engenharia de tecidos tem despontado como uma estratégia promissora à regeneração de tecidos danificados, especialmente quando da associação de células-troncoa biomateriais. As características das células-tronco adiposoderivadas (CTAD), membro da família das células-tronco mesenquimais, tornam estas células uma ferramenta com grande potencial para este propósito. Por outro lado, biomateriais podem ser utilizados como substitutos artificiais da matriz extracelular, propiciando uma matriz de suporte para as células cultivadas in vitro.O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros de aderência e de proliferação de CTAD humanas, caninas e murinas associadas a matrizes de biomateriais à base de colágeno, fosfato de cálcio eopen-cell poly (L-lactic acid) (OPLA) (BD Biosciences). Tecido adiposo foi obtido a partir de pacientes submetidos à lipoaspiração eletiva, cães sadios e camundongos da linhagem C57BL/6, respectivamente. O tecido adiposo foi submetido à digestão com colagenase e as CTADisoladas foram cultivadas e caracterizadas quanto à morfologia, taxa de proliferação e diferenciação e imunofenótipo. As células-tronco foram associadas às matrizes, em cultivos tridimensionais (3D), entre as passagens 4 e 7. As matrizes foram divididas em dois grupos: pré-incubadas em meio de cultivo suplementado com 10% de soro fetal bovino (pre-coating, PC),ou secas (dry, D). Duas concentrações celulares foram utilizadas: 104 e 5x104 células/matriz, e cultivos celulares convencionais (2D) foram realizados para comparar o índice de proliferação nas condições 2D x 3D. A taxa de aderência aos biomateriais foi avaliada pela contagem de células não aderidas após incubação de 3 horas. O índice de proliferação das CTAD, nas condições 2D e 3D, foi avaliado após 3 dias de incubação através do teste MTT. Os resultados mostram que as CTAD das três espécies apresentam as características típicas das células-tronco da linhagem mesenquimal e aderem preferencialmente aos biomateriais não submetidos à pré-incubação (D), naconcentração de 5x104 células/peça. As CTAD humanas apresentaram índice de proliferação mais elevado na condição 2D do que na condição 3D, enquanto as CTAD caninas e murinas tiveram comportamento oposto. Juntos, estes resultados indicam a possibilidade da associação de CTAD de diferentes espécies a biomateriais e a sua utilização em aplicações clínicas. / Tissue engineering has emerged as a promising strategy for regeneration of damaged tissues, especially when stem cells are associated to biomaterials. The characteristics of adipose-derived stem cells (ADSC), which are a type of mesenchymal stem cells, makethem a tool with great therapeutic potential. Different types of biomaterials can be used as artificial substitutes of the extracellular matrix, providing a support matrix for in vitro cell culture. The present study aimed to isolate and characterize human, canine and murine ADSC, and toinvestigate the patterns of adhesion and proliferation of these cells after association with collagen-based biomaterials, open-cell poly (L-lactic acid) (OPLA) and calcium phosphate (BD Biosciences). Adipose tissue was obtained from patients undergoing elective liposuction, healthy dogs, and C57BL/6 mice, respectively. The tissue was digested with collagenase and the isolated ADSC were cultured and characterized for morphology, immunophenotype and proliferation and differentiation potential. Cells were associated to biomaterials scaffolds, for tridimensional (3D) cultivation, between passages 4 and 7. The biomaterials were divided into two groups: one was previously pre-incubated with culture medium supplemented with 10% of fetal bovine serum (pre-coating, PC), and the other was not (dry, D). Two cell concentrations were used, 104 and 5x104 cells/scaffold, and conventional cell cultures (2D) were performed to compare the rate of proliferation in 3D x 2D systems. The rate of adhesion was assessed by counting the non-adhered cells after 3-hour incubation with the scaffolds. The proliferation index of ADSC cultivated under 2D conditions was measured after 3-day incubation by the MTT assay. The results show that ADSC from the three species present features characteristic of mesenchymal stem cells, and adhere more to scaffolds not submitted to pre-incubation (D),at the concentration of 5x104 cells/scaffold. Human ADSC showed higher proliferation index in 2D condition than in the 3D condition, contrary to canine and murine ADSC. Together, these results indicate that association of ADSCfrom different species to biomaterials is feasible and may be exploited for clinical applications.

NUNES, T. A. Recobrimento, condicionamento, secagem e armazenamento de sementes de melancia. 2011. 90 f. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-08-04T23:01:01Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_tanunes.pdf: 4233030 bytes, checksum: 0655abe2e22d3de7ae906281ce09ac8a (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-08-06T19:23:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_tanunes.pdf: 4233030 bytes, checksum: 0655abe2e22d3de7ae906281ce09ac8a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T19:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_tanunes.pdf: 4233030 bytes, checksum: 0655abe2e22d3de7ae906281ce09ac8a (MD5) Previous issue date: 2011 / With the objective of evaluate the performance of seed of two cultivars of watermelon (Charleston Gray and Crimson Sweet) conducted an experiment in the Laboratory of Seeds Analysis of Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA) during the months of December 2009 to June 2010. Was used four seed lots of two watermelon cultivars Charleston Gray and Crimson Sweet. For the phosphorus coating the seeds were agitated inside a plastic bag near the source of phosphorus used in their respective dose, so that they adhere to the seeds. After the application of phosphorus sources for seeds proceeded to the coating at a dose of 0,8 ml / 100 g of seeds with a syringe using the polymer ColorSeed HE Rigrantec ® red for the cultivar Charleston Gray and blue for the cultivar Crimson Sweet. The sources of phosphorus and phytin were bicalcium phosphate. Immediately after drying the polymer, we proceeded to test for evaluation of existing and development of plants and the influence of phosphorus source and dosage in these cultivars of watermelon. The variables analyzed were: germination, first count germination (CP), accelerated aging (EA), plus the weight of thousand seeds and uniformity test for standardization of the lots and the variables of seedling growth, seedling emergence and emergence speed index. The experimental design was completely randomized and averages of quantitative data (doses) were adjusted by regression testing. The germination of the cultivar Crimson Sweet watermelon after the accelerated aging test showed that the seeds subjected to coating with the bicalcium phosphate showed higher values when compared to coated seeds phytin. Data from the first count in this experiment suggest that higher concentrations of P in seeds, exogenously, will provide greater availability of energy for metabolic activities of the seed, which would lead to greater initial seedling growth and development of the largest and fastest root system, resulting in increased absorption of nutrients and, consequently, the productive capacity of the plant. / Com o objetivo de avaliar o desempenho de sementes de melancia de duas cultivares (Crimson Sweet e Charleston Gray) realizou-se um experimento no Laboratório de Análises de Sementes da Universidade Federal Rural do Semi-Arido (UFERSA) durante os meses de dezembro de 2009 a junho de 2010. Utilizou-se quatro lotes de sementes de melancia de duas cultivares, Charleston Gray e Crimson Sweet. Para o recobrimento com fósforo as sementes foram agitadas no interior de um saco plástico junto à fonte de fósforo empregada em suas respectivas doses, para que estas aderissem às sementes. Após a aplicação das fontes de fósforo às sementes procedeu-se o recobrimento na dose de 0,8 ml / 100g de sementes com o auxílio de uma seringa utilizando-se o polímero ColorSeed HE Rigrantec® de cor vermelha para a cultivar Charleston Gray e de cor azul para a cultivar Crimson Sweet. As fontes de fósforo utilizadas foram a fitina e o fosfato bicálcico. Logo após a secagem do polímero, foram efetuados aos testes para avaliação do vigor e desenvolvimento das plântulas e a influência da fonte de fósforo e dosagem destas nas cultivares de melancia. As variáveis analisadas foram: porcentagem de germinação, primeira contagem da germinação (PC), envelhecimento acelerado (EA) e índice de velocidade de emergência. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado e as médias dos dados quantitativos (doses) foram ajustadas mediante teste de regressão. A germinação da cultivar Crimson Sweet, após o teste de envelhecimento acelerado, mostrou que as sementes submetidas ao recobrimento com o fosfato bicálcico apresentaram maiores valores quando comparados às sementes recobertas com fitina. Os dados de primeira contagem sugerem que concentrações mais elevadas de P nas sementes, por via exógena, proporcionam maior disponibilidade de energia para as atividades metabólicas da semente, o que levaria ao maior crescimento inicial das plântulas e ao desenvolvimento maior e mais rápido do sistema radicular, resultando no aumento da absorção de nutrientes e, conseqüentemente, na capacidade produtiva da planta.

Os cimentos de fosfato de cálcio (CFCs) formam uma pasta viscosa após a mistura de uma fase sólida (sal de fosfato de cálcio) com uma fase líquida (água ou uma solução aquosa). Esta pasta endurece, dando lugar a um precipitado que contenha um ou mais fosfatos de cálcio, que graças à sua formação à temperatura corporal evita uma resposta imunológica negativa do organismo. Embora uma das caraterísticas mais importantes dos cimentos de -TCP seja sua reabsorbilidade pelo organismo, a taxa de reabsorção In Vivo pode ser lenta devido à ausência de macroporos abertos. No presente trabalho foram obtidas estruturas macroporosas com presença de interconexões a partir da mistura de cimento de -TCP com uma fase líquida espumada. A fase líquida foi constituída de diferentes concentrações de hidrogenofosfato de sódio e um surfactante (Lutensol ON 110 ou Lauril Sulfato de Sódio), sendo espumada por agitação manual num sistema composto por 2 seringas conectadas por uma válvula de PVC. Após, foi acrescentado o pó de cimento, o qual foi misturado com a espuma no mesmo sistema. Verificou-se que as soluções com Lutensol apresentaram maior espumabilidade (218 – 400%) que as soluções com Lauril (63 – 209%). A difração de raios X evidenciou a transformação de -TCP em Hidroxiapatita deficiente em cálcio em todas as amostras após a imersão em solução de Ringer. As amostras preparadas com Lutensol apresentaram macroporos abertos com diâmetros maiores a 100m. Além disso foi observado que a macroestrutura final e o tamanho dos macroporos dos cimentos espumados varia em função das concentrações de fosfato e surfactante, além da proporção L/P. Por outro lado, a resistência a compressão das amostras macroporosas diminuiu com o aumento da porosidade total. Finalmente, foi observada a formação de uma camada continua de apatita sobre a superfície dos cimentos após imersão em SBF durante 21 dias. Este estudo sugere que as amostras de cimento de fosfato de cálcio espumadas com Lutensol possuem potencial para uso como arcabouços (scaffolds) para crescimento de tecidos. / Calcium phosphate cements (CPCs) form a viscous paste after mixing a solid phase (a calcium phosphate salt) with a liquid phase (water or an aqueous solution). This paste hardens, forming a precipitate with one or more calcium phosphates, which thanks to their formation at body temperature prevent a negative immune response. Even though one of the most important characteristics of -TCP cements is their resorbability in the body, their In Vivo resorption rate is low due to the lack of open macropores. In the present work, macroporous interconnected structures were obtained by mixing the -TCP cement with a foamed liquid phase. The liquid phase was composed of different concentrations of sodium hydrogenphosphate and a surfactant (Lutensol ON 110 or Sodium Lauril Sulfate), and it was foamed by manual agitation in a system of two syringes connected by a PVC valve. The cement powder was then added to the system and mixed with the foam likewise. Solutions with Lutensol showed better foamability (218 - 400%) than solutions with Lauril (63 - 209%). X-ray diffraction showed the transformation of -TCP into Calcium Deficient Hydroxyapatite in every sample after immersion in Ringer’s solution. Samples prepared with Lutensol showed open macropores with diameters greater than 100m. It was found that final macrostructure and size of macropores in the foamed cements vary according to phosphate and surfactant concentrations, as well as to the L/P ratio. It was also found that compressive strength of the macroporous samples decreased with the increase of the total porosity. Finally, a continuous apatite layer was observed on the surface of the cements after immersion in SBF for 21 days. This study suggests that the calcium phosphate cement samples foamed with Lutensol have potential to be applied as scaffolds for bone tissue regeneration.

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.

Orientador(a): Prof(a). Dr(a). Juliana Marchi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / A osteomielite e uma inflamacao ossea frequente em traumas diversos, causada por um organismo infectante. O tratamento convencional e o debridamento do osso infectado e dos tecidos moles adjacentes, associado a administracao de antibiotico via sistemica. Este estudo caracterizou o sistema injetavel a base de poloxamer 407 (PL407) . sozinho ou combinado com poloxamer 188 (PL188) . incorporado com o antibiotico teicoplanina e diferentes composicoes de ¿À-TCP (¿À-TCP) dopados com magnesio e/ou zinco, proposto como uma alternativa para o tratamento de osteomielite associada a reparacao ossea. As formulacoes foram caracterizadas por analise estrutural, determinacao da temperatura de transicao sol-gel, avaliacao do perfil de dissolucao das formulacoes e de liberacao da teicoplanina in vitro, e caracterizacao biologica in vitro. Os resultados mostraram que a adicao dos fosfatos tricalcicos e da teicoplanina nao alteraram a reversibilidade termica dos poloxamers, mas a teicoplanina diminuiu as temperaturas de transicao sol-gel. As formulacoes mantiveram uma das caracteristicas vantajosas dos poloxamer: a capacidade de serem injetados na forma liquida na temperatura ambiente e gelificacao proxima a temperatura corporea, ou seja, no local de tratamento. Todas as formulacoes apresentaram baixos valores de tamanho de particulas e reducao da polidispersao apos a adicao da teicoplanina, resultando em formulacoes mais homogeneas. Os fosfatos tricalcicos e a teicoplanina interferiram na agregacao micelar, alterando a entalpia de formacao de micelas e conferindo alta carga de superficie negativa, esta conferindo maior estabilidade ao coloide por repulsao eletrostatica. As formulacoes apresentaram total dissolucao apos 24 horas em contato com o meio de dissolucao e a liberacao da teicoplanina segue o modelo de Higuchi. As formulacoes nao sao citotoxicas e sao positivas para a migracao, proliferacao e diferenciacao celular osteogenica de celulas-tronco de polpa dentaria humana (hDPSCs). Todas as formulacoes apresentaram alta inibicao do crescimento de cepas Gram-positivas, principalmente Staphylococcus aureus, principal agente causador da osteomielite. Os resultados indicaram que as formulacoes a base de poloxamer 407 e 188 (20%:5%, peso/peso) sao promissoras para o carreamento de bioativos, podendo contribuir para um novo material adequado para o tratamento da osteomielite associada a regeneracao ossea. / Osteomyelitis is a inflammation of bone very often in several traumas, caused by an infecting organism. The conventional treatment is the infected bone and adjacente soft tissue debridement, associated with the systemic administration of antibiotic. This study characterized the injectable system based in poloxamer 407 (PL407) - alone or in combination with poloxamer 188 (PL188) - incorporated with the antibiotic teicoplanin and different compositions of â-TCP (â-TCP) doped with magnesium and/or zinc for osteomyelitis treatment associated with bone repair. The formulations were characterized by structural analysis, determination of the sol-gel transition temperature, evaluation of the in vitro dissolution and teicoplanina release profile, and in vitro biological characterization. The results showed that the tricalcium phosphate and teicoplanin did not change the thermal reversibility of poloxamers, but teicoplanin decreased sol-gel transition temperature. The formulations remained one of the advantageous features of poloxamer: the ability to be injected in liquid form at room temperature and near body temperature gelation, in other words, gelation at the treatment site. All formulations showed lower particle size values and decreased of polydispersity after addition of teicoplanin, resulting in more homogeneous formulations. Tricalcium phosphate and teicoplanin interfered in micellar aggregation by changing the micelle formation enthalpy and confering high load negative surface, this resulting in more colloid stability by electrostatic repulsion. The formulations showed complete dissolution after 24 hours in contact with the dissolution medium and teicoplanin release profile follows the Higuchi model. The formulations are non-cytotoxic and are positive for cell migration, proliferation and osteogenic differentiation of human dental pulp stem cells (hDPSCs). All formulations showed high inhibition of the Gram-positive strains growth, particularly Staphylococcus aureus, the most common organism seen in osteomyelitis. The results indicated the poloxamer 407 and 188 based formulations (20%:5%, w/w) are promising to be a bioactive carrier and can contribute to a new material suitable for the osteomyelitis treatment associated with bone regeneration.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:21:57Z : No. of bitstreams: 1 doreaneto_fa_dr_jabo.pdf: 1608125 bytes, checksum: 3f4786116d52404397afbb4ba51cd232 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se nesta pesquisa estudar o comportamento e a bioatividade do cimento de alfa-fosfato tricalcico de dupla pega em artrodeses tarsocrurais. Utilizaram-se seis caes, adultos, macho ou femeas, sem raca definida, com idades entre dois e cinco anos e pesando entre 18 e 30 kg. Foram constituidos dois grupos com 3 animais cada: um grupo onde empregou-se o cimento de ¿-fosfato tricalcico de dupla pega (Grupo I) e outro utilizando osso esponjoso autogeno (Grupo II). A avaliacao radiografica ocorreu aos 30, 45, 60, 90 e 120 dias apos o procedimento cirurgico. Radiograficamente, a fusao dos ossos das articulacoes ocorreu em ambos os grupos apos o 30o dia, sem qualquer reacao adversa ou do tipo corpo estranho. A estabilidade das articulacoes foi satisfatoria com a utilizacao de fixadores esqueleticos externos. Histologicamente, aos 120 dias, observaram-se diferencas na maturidade das celulas osseas entre os dois grupos ocorrendo absorcao lenta e remodelacao da bioceramica (Grupo I). Relativamente a microscopia eletronica de varredura, foi observada formacao de osso novo diretamente na superficie da bioceramica, sem causar formacao de lacuna entre a interface osso-ceramica. O cimento de alfa-fosfato tricalcico de dupla pega demonstrou ter uma boa resistencia mecanica, propriedades de biocompatibilidade, crescimento osseo direto sobre a ceramica, osteoconducao e, ainda, ocorrencia de lenta absorcao quando comparado ao enxerto ósseo. / The purpose of this research was to estuding the behaviour and bioactivity of the á-tricalcium phosphate cement double setting in tarsocrural arthrodesis. Therefore, six canines, both male and female adults mongrel dogs, aged between two and five years old and weighing between 12 and 18kg, were the objects of this study. They were vi divided into two groups with three animals each. On Group I á-tricalcium phosphate cement double setting was used. The Group II, also considered the control group, autogenous cancellous bone graft was used. The periods chosen for the radiographic analysis were 30, 45, 60, 90 and 120 days after surgery. Radiographyc bone fusions on the joints were observed on both groups after 30 days. The stabilization of the joints with external fixators proved to be very satisfactory. No reaction of foreigh body or infection process due to the material used was observed. The histological analysis performed after 120 days after surgery revealed differences in terms of the maturity of the bone cells between the two groups, showing slow absorption and remodelling of the bioceramic (Group I). In terms of the scanning electronic microscopy, bone growth was detected, right on the surface of the bioceramic, without causing gap formation on the bone-ceramic joint. The á-tricalcium phosphate cement double setting demonstrated to have a good mechanical resistance, bioacompatibility properties, direct bone growth on the ceramic and osteocondution and, still, the occurrence of slow absorption when compared to the bone graft.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-04-22Bitstream added on 2014-06-13T21:02:54Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_cctn_dr_botfca.pdf: 609115 bytes, checksum: 61293a5052971a6e02dc4478d68dbc4f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O processo de solubilização, dissolução de minerais do solo e suas interações com os processos de adsorção e dessorção de fosfato são de alta importância devido às possibilidades de otimização no processo de adubação do solo para o plantio. Alguns autores sugerem que a dissolução de ferro nos solos ocorre por redução microbiana e complexação, interferindo diretamente no processo de adsorção e dessorção do fosfato. O objetivo deste trabalho foi investigar a relação existente entre liberação de ferro, a neoformação de óxidos de ferro e adsorção e dessorção de fosfato em um Latossolo Vermelho distrófico de região Tropical Úmida. A relação foi estudada em solos sob diferentes tipos de ocupação: cana de açúcar, café, milho, reflorestamento de eucalipto e floresta natural. Amostras de solo foram coletadas nos horizontes A e B, tratadas com solução de sacarose a 3% e mantidas em repouso. O processo redox ocorreu em todas as amostras tratadas o que foi comprovado pela análise de pH onde se obteve uma acidificação do meio e posterior aumento do pH, indicando o estabelecimento de um equilíbrio químico do processo, mantendo assim o pH estável. Análises quantitativas de ferro, zinco, cobre, manganês e fósforo foram realizadas no solo natural, no solo sob tratamento e na fase líquida das amostras. A estes solos foram adicionadas duas concentrações de fosfato: 200 mg.dm3 e 400 mg.dm3 e calculadas as adsorções. A comparação dos resultados destas análises mostrou que a fixação de fósforo foi maior nos solos submetidos ao tratamento. Isto pode ser explicado pela decomposição microbiana dos compostos orgânicos, na interface com a atmosfera oxidante, que provocou a precipitação dos óxidos e hidróxidos dos metais onde os íons fosfato foram fixados pelos óxidos e hidróxidos reprecipitados. / The solubilization process, minerals dissolution and its interactions with the phosphate adsorption/desorption processes are of high importance due to the possibilities of improvement in the process of the soil manuring in the plant crops.Some authors suggest that the iron dissolution in the soils occurs by microbial reduction and complexation, interfering directly in the phosphate adsorption /desorption process.The purpose of this work was to investigate the existent connection between the iron liberation, the neoformation of iron oxides and the phosphate adsorption/ desorption in a Latossolo Vermelho Distróficoof humid tropical region.This connection was studied in soils by different crops: sugar cane, coffee, corn, reforestation with eucalyptus and natural forest. Soil's samples were collected in A and B horizon, treated with sucrose 3% solution and maintained in repose.Redox process occurred in all the treated samples, what was proved by the pH analysis, in where were obtained some acidification of the environment and subsequent pH increase, indicating the establishment of a chemical balance of the process, maintaining like this the pH stable. Quantitative analyses of iron, zinc, copper, manganese and match were accomplished in the natural soil, in the soil under treatment and in the liquid phase of the samples.Two phosphate concentrations: 200 mg.dm3 and 400 mg.dm3 were added to these soils and the adsorptions were calculated. The comparison of these analyses results shows that the phosphorous fixation was higher in the soils submitted to the treatment. This can be explained by the microbial decomposition of the organic compounds, in the interface with the oxidant atmosphere, which nettled the precipitation of the oxides and hydroxides of the metals in where the phosphate ions were fixated by oxides and hydroxides reprecipitated.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6799.pdf: 3742423 bytes, checksum: 1adc9b85f847886dc864e88202c5f855 (MD5) Previous issue date: 2014-11-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / Phosphorus is a vital element for both animals and plants. In recent decades, the population growth boosted the production of food and technologies applied to the crops. The intense use of land for monoculture depletes the soil nutrients rapidly, requiring its replacement with fertilizer. Among the main macronutrients, phosphorus is the least required by plants. However, it is the one that most limits productivity in Brazilian soils, mainly because iron and aluminum ions in the soil immobilize this nutrient. The use of phosphate rocks in crops has been studied in recent years as an attempt to control the release of phosphorus in the soil. The present research aimed at studying the kinetics of phosphate release. Analysis were carried out on samples of milled phosphate rock and synthetic samples of two apatites. The results were compared to the kinetic analysis of a high solubility phosphate fertilizer widely used in the fields. The study was divided in three stages: the physical-chemical characterization of the simple superphosphate fertilizer; the physical-chemical characterization of the phosphate rock; and the characterization of apatite s synthetic phases. The results confirmed that the phosphate fertilizer has a phase already quite soluble in water. Through the calculated kinetic parameters it was observed that with a short milling time it was possible to increase the nutrient release. This study served mainly to determine the conditions of the test and also to confirm that the mechanical activation is one way to increase the solubility of less soluble materials. The results of the Bayóvar rock characterization showed that its major mineral phase is apatite which has a low solubility in water. Solubility tests in citric acid showed increased solubility of the material when increasing the milling time, with top system performance (mill/jar and alumina balls) in 20 minutes. As what happened to the fertilizer, the mechanical activation played a significant role to increase the material solubility, even with the material being little soluble. The mineralogical phase of phosphate is also crucial to the success of the release. To check if the mineralogical phase in fact influences the release kinetics, the isolated phases of two apatites were studied. Hydroxyapatite and fluorapatite samples were synthesized via coprecipitation and the particles were grown by hydrothermal treatment, varying time and temperature. The characterizations showed success in the synthesis of samples via co-precipitation. The results of XRD, SEM and BET also showed that temperature was more influential on the crystal growth than on the changes in its morphology. xii Solubility tests, also with citric acid, showed that indeed the mineralogical phase of phosphate is important and will be decisive in the choice of possible rock or natural phosphates to be used for direct soil fertilization. / O fósforo é um elemento vital tanto para animais quanto para as plantas. Nas últimas décadas o crescimento populacional impulsionou a produção de alimentos e de tecnologias aplicadas nas lavouras. O intenso uso das terras por monoculturas fazem com que os nutrientes do solos se esgotem rapidamente, sendo necessária a reposição por meio dos fertilizantes. Dentre os principais macronutrientes, o fósforo é o menos exigido pelas plantas porém, é o maior limitador da produtividade em solos brasileiros, principalmente devido a imobilização desse nutriente por íons de ferro e alumínio existentes no solo. O uso de rochas fosfáticas nas lavouras vem sendo estudado nos últimos anos como uma alternativa para o controle da liberação desse nutriente no solo. Esse trabalho teve como intuito estudar a cinética de liberação do fosfato proveniente de amostras de rocha fosfáticas moídas, amostras sintéticas de duas apatitas, comparando os resultados com um fertilizante fosfatado de alta solubilidade amplamente utilizado nas lavouras. O trabalho foi dividido em três etapas, iniciando com a caracterização físico-química do fertilizante superfosfato simples, depois a rocha fosfática e finalizando com a caracterização das fases sintéticas de apatita. Os resultados confirmaram que o fertilizante fosfatado possui, uma fase já bastante solúvel em água. Por meio dos parâmetros cinéticos calculados foi observado que em poucos tempos de moagem foi possível aumentar a liberação do nutriente. Esse estudo serviu principalmente para determinar as condições de ensaio e também para confirmar que a ativação mecânica é uma alternativa para aumentar a solubilidade de materiais menos solúveis. Os resultados das caracterização da rocha Bayóvar mostraram que a fase mineralógica principal é uma apatita que possui uma baixa solubilidade em água. Os ensaios de solubilidade em ácido cítrico mostraram que houve o aumento da solubilidade do material com o aumento do tempo de moagem, tendo o máximo de performance do sistema moinho e meio de moagem em 20 minutos. Assim como o ocorrido com o fertilizante a ativação mecânica atuou significativamente para aumentar a solubilidade do material, mesmo ele sendo pouco solúvel. Outro fato observado foi que a fase mineralógica que fosfato se encontra também é determinante para o sucesso da liberação. Para comprovar se a fase influência de fato na cinética de liberação, foram estudadas as fases isoladas de duas apatitas. Amostras de Hidroxiapatita e Fluorapatita foram sintetizadas via co-precipitação e as x partículas foram crescidas por meio de tratamento hidrotérmico variando tempos e temperatura. As caracterizações mostraram que houve sucesso na síntese das amostras via co-precipitação. Os resultados de DRX, MEV e BET mostraram também que a temperatura influenciou mais no crescimento dos cristais do que na mudança da morfologia dos mesmos. Os ensaios de solubilidade, também em ácido cítrico, mostraram que de fato a fase mineralógica que o fosfato se encontra é importante e será decisiva na escolha de possíveis rochas ou fosfatos naturais a serem utilizados para a fertilização direta em solos.

o FeP04 nas condições ambiente cristaliza em uma estrutura tipo berlinita, que é análoga ao quartzo. O estudo do comportamento sob pressão de compostos isoestruturais ao quartzo é importante tanto do ponto de vista tecnológico quanto de Geociências. No FeP04, transformações de fase ocorrem a pressões particularmente baixas, o que o torna um sistema modelo particularmente interessante para o estudo dessa classe de compostos. Nesse trabalho, foi investigada a composição de fases de amostras de FeP04 de alta pureza processadas sob alta pressão (1,5 GPa, 2,5 GPa, 4,0 GPa e 7,7 GPa) e temperaturas de até 300°C, em uma câmara de alta pressão do tipo toroidal. O uso de um aquecimento moderado é uma garantia que o tratamento térmico atua como um alterador das condições cinéticas e nâo das condições de estabilidade termodinâmica. Isso permite que se dêem condições para o sistema evoluir para a situação de equilíbrio, permitindo a identificação de eventuais fases metaestáveis. As amostras foram estudadas usando diferentes técnicas de análise estrutural: difração de raios X, espectroscopia Raman e espectroscopia Mossbauer. Os resultados não indicaram a coexistência de fases de alta pressão cristalinas e amorfas, como previamente referido na literatura. Para a amostra processada a 1,5 GPa e 300°C, foi observada a formação de uma nova fase cristalina, não identificada em trabalhos anteriores. Para amostras processadas a pressões de 2,5 GPa, ou maiores, foi confirmada a formação da fase tipo Cmem, de acordo com outros autores. No entanto, essa fase sempre coexiste com outra fase minoritária, que parece ser uma deformação da estrutura produzida em pressões mais baixas. / At ambient conditions, FeP04 crystallizes in a berlinite-type structure, which is anaIogous to the quartz structure. A better understanding of the pressure behavior of quartz-like materiaIs is important not only in Geosciences but also for several technological appIications. The pressure induced phase transitions in FeP04 happen at reIativeIy Iow pressures, which makes this compound a very convenient model for the study of this class of materiaIs. ln this work, we have investigated the phase composition of high-purity FeP04 sampIes previously submitted at high-pressure (1.5 GPa, 2.5 GPa, 4 GPa, and 7.7 GPa) and temperatures up to 300°C in a toroidal-type high-pressure chamber. The empIoyment of moderate heating assures that the thermal treatment only changes the reaction kinetics, but not the thermodynamics stabiIity conditions. This enabIes the system evolution for an equiIibrium state, and the identification of possible metastabIe phases. The sampIes have been studied by several techniques of structural anaIysis: X-ray difIraction, Raman spectroscopy, and Mossbauer spectroscopy. The resuIts do not give any evidence for the coexistence of amorphous and crystalline high-pressure phases, as referred in the literature. For the sampIe processed at 1.5 GPa and 300°C, we observed the formation of a new crystalline phase, which was not identified in previous works. For the samples processed at 2.5 GPa, or higher, we confirmed the formation of a phase with Cmem symmetry, in agreement with other authors. However, this phase aIways coexists with a minor phase that seems to be a deformation of a structure produced at Iower pressures.

O crescimento de células em arcabouços tridimensionais porosos tem se tornado progressivamente ativo na engenharia de tecidos. Os arcabouços guiam o crescimento celular, sintetizam uma matriz extracelular e outras moléculas biológicas, e facilitam a formação de tecidos e órgãos funcionais. Um cimento deste tipo pode ser preparado misturando um sal de fosfato de cálcio com uma solução aquosa para que se forme uma pasta que possa reagir à temperatura corporal dando lugar a um precipitado que contenha hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2). A similaridade química e morfológica entre este biomaterial e a parte mineral dos tecidos ósseos permite a osteocondução, sendo o cimento substituído por tecido ósseo novo com o tempo e com a vantagem de não desencadear processos inflamatórios e de corpo estranho, com eventual expulsão do material implantado. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e caracterização de suportes tridimensionais para a engenharia de tecido, com o uso de matérias-primas nacionais, por meio da utilização de microesferas de parafina como corpos geradores de poros. As microesferas foram produzidas por suspensão em solução aquosa de poli (álcool vinílico) (PVA) e sulfato de sódio (Na2SO4). Foram analisadas as fases presentes no cimento sintetizado e após a reação de cura do mesmo, a variação do tamanho de partícula e da resistência mecânica com o tempo de moagem. Foi analisada a porosidade dos suportes e a forma de extração da parafina daqueles que a utilizaram na sua formação. O tamanho de poro dos suportes gerados com a variação da quantidade de fase líquida ficou aquém do tamanho considerado ideal para o crescimento de tecido ósseo. A porosidade dos arcabouços fabricados com esferas de parafina foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e seu comportamento foi analisado a partir de ensaios in vitro em solução SBF (simulated body fluid) e em cultura de células. A utilização de esferas de parafina permitiu a formação de poros com tamanho tal que possibilitam potencialmente o crescimento tecidual e celular. / The growth of cells in three-dimensional porous scaffolds has been extensively studied for use in tissue engineering. They guide grow of cells, synthesize extra cellular matrix and other biological molecules, and facilitate the formation of functional tissues and organs. Bone cements has been developed for biomedical applications for a decade approximately. This kind of cement can be prepared mixing a calcium phosphate salt with aqueous solution forming a paste that can react at body temperature generating a hydroxyapatite precipitated (Ca10(PO4)6(OH)2). The chemical and morphological similarity between the cement composition and the mineral part of the bones allows osteoconduction in the tissue with replacement of cement by new bone formed with the advantage to not unchain inflammatory processes and of strange body. The objective of this work was the use of the α-TCP cement for making these scaffolds, through the variation of the amount of liquid phase in the cement and of the use of paraffin spheres as pore source. These spheres were produced by suspension in water solution of poly (vinyl alcohol) and sodium sulphate (Na2SO4). The phases had been analyzed in the synthesized cement and after the reaction of cure of cement, beyond variation of the particle size and the resistance mechanics with the milling time. It was analyzed the porosity of the scaffolds and the extraction of the paraffin in that supports. The pore size of the supports generated with the variation of the amount of liquid phase was on this side of the size considered ideal for the bone tissue growth. The porosity of scaffolds manufactured with paraffin spheres was observed by Scanning Electron Microscopy (SEM), and its behavior was analyzed from test in vitro in SBF solution (simulated body fluid). The use of paraffin spheres allowed the formation of pores size able to permit tissue growth.