Thesis (Ph.D.)--University of Delaware, 2009. / Principal faculty advisor: Thomas P. Beebe, Jr., Dept. of Chemistry & Biochemistry. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Alabama at Birmingham, 2009. / Title from PDF title page (viewed Sept. 2, 2009). Additional advisors: Uday Vaidya, Burton Patterson, Susan Bellis, Mark Weaver, Vinoy Thomas. Includes bibliographical references.

Thesis (M.Phil.)--Hong Kong University of Science and Technology, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 92-106). Also available in electronic version.

Thesis (M. Phil.)--University of Hong Kong, 2010. / Includes bibliographical references (leaves 115-117). Also available in print.

Thesis (Ph.D.)--McMaster University, 2003. / Advisor: Daniel Yang. Includes bibliographical references (leaves 88-97). Also available via World Wide Web.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2005. / Vita. Includes bibliographical references (p. 135-151).

Biocerâmicas porosas são utilizadas para que se forneça local para o tecido ósseo crescer e fixar o implante biologicamente. Foi utilizada hidroxiapatita (HA), que é uma cerâmica bioativa e permite o crescimento de tecido ósseo e revascularização da área de implante pela ligação química estabelecida entre a fase mineral dos ossos com a hidroxiapatita sintética. Este estudo teve como objetivo a obtenção de blocos porosos de hidroxiapatita através do método gelcasting de espumas, utilizando matérias-primas nacionais e sem o uso de atmosfera controlada. A hidroxiapatita utilizada nesse trabalho foi obtida com um método inovador com a utilização de defloculantes. O método gelcasting de espumas consiste na incorporação de uma fase gasosa dispersa dentro de uma suspensão cerâmica contendo o pó cerâmico, água, defloculantes, ligantes e agentes de gelificação. Após a formação de espuma o gel é formado pela polimerização in situ de monômeros orgânicos e o controle do tempo de indução é primordial para a obtenção de porosidade controlada. Foram estudados os efeitos da quantidade de surfactante, do teor de sólidos e do tempo de indução na microestrutura e nas propriedades físicas da hidroxiapatita. Avaliou-se o volume de espuma formado, a viscosidade das suspensões, a resistência mecânica à compressão, a superfície de fratura, a densidade e porosidade, fases cristalinas e grupos químicos, assim como a permeabilidade das peças porosas. Foram realizados ensaios in vitro e in vivo para verificar o comportamento do material quando implantado. Obteve-se porosidade máxima de cerca de 87,5% para o teor de 60% de sólidos. Foram obtidos blocos porosos de hidroxiapatita pelo método gelcasting com tamanho de poros controlado, potencialmente aptos para uso em medicina e odontologia como implantes ósseos reparadores de defeitos ósseos em locais onde a solicitação mecânica seja baixa. / Porous bioceramics are used as a place where bone tissue can grow and fix implants biologically. In this work, hydroxyapatite (HA) was used. It is a bioactive ceramic which allows the growth of bone tissue and revascularization of implant area by the formation of a chemical bond between bones mineral phase and synthetic hydroxyapatite. The aim of this work is to obtain hydroxyapatite porous blocks through the gelcasting foams method, using national’s raw materials and without the atmosphere control. The HA used in this work was obtained by a new method which consists in the addiction of a defloculant. The gelcasting foams method consists in the incorporation of gaseous phase in a ceramic suspension containing the ceramic material, water, defloculants, binders and gelling agents. After the foam formation, the material turns in to a gel by the in situ polymerization of the organic monomers. The control of the induction time is very important to control the porosity. The effect of surfactant amounts, of the solids content and of the induction time in the hydroxyapatite microstructure and physical properties was studied. Also there was evaluated the in vitro and in vivo comportment of the produced porous hydroxyapatite foams. The amount of foam produced, the viscosity of suspensions, compression mechanical strength, fracture surface, apparent density, porosity, permeability, crystalline phases and chemical groups were evaluated. A maximal porosity of about 87.5% was obtained for a solids content of 60%. Obtained materials have a potential use as bone implants in both medical and odontological applications as bone defects repairers in places where low mechanical strengths were required.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T18:55:02Z : No. of bitstreams: 1 sisti_ke_me_araca.pdf: 3618905 bytes, checksum: 81667dd0274261a8682b5422aae8f08f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O longo tempo de espera entre a cirurgia e a instalação da prótese sobre implante dentário, sempre preocupou os pesquisadores. Proposição: Estudar a superfície de implantes utilizando discos de titânio irradiados com feixe de laser. Método: A amostra foi irradiada com feixes de laser de alta intensidade (Nd-YAG), posteriormente depositado hidróxiapatita e submetido a tratamento térmico. Foi analisada sob MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) e realizada análise morfológica qualitativa com microfotografias em vários aumentos. Resultados: A superfície irradiada com laser apresentou deformidade superficial e característica isomórfica; a aplicação de hidroxiapatita pelo método de biomimético aumentou quantitativamente a área da superfície de titânio; a amostra demonstrou características não encontradas nos implantes disposto no mercado. Conclusões: deposição de hidroxiapatita, melhor característica isomórfica e aumento quantitativo da área superficial estudada. / Background: Delay between surgery and dentistry prosthesis is the important factory to studier. Proposition: The aim of this study has been to analyze the surface of titanium implants in the odontology. Methods: Titanium discs were treated with laser high insensitive (Nd-YAG), and deposited hydroxyapatite with thermal treatment. Sample received Morphological analyze qualitative for micrographies with many size in SEM (Scanning Electron Microscopy). Results: Surface laser irradiation shows roughness and isomorphic characteristic. The hydroxyapatite amplified the titanium surface area by method bio mimetic. Sample shows characteristics don t have in the market. Conclusions: The treatment surface showed hydroxyapatite, good isomorphic characteristic, amplification the titanium surface area.

Biocerâmicas porosas são utilizadas para que se forneça local para o tecido ósseo crescer e fixar o implante biologicamente. Foi utilizada hidroxiapatita (HA), que é uma cerâmica bioativa e permite o crescimento de tecido ósseo e revascularização da área de implante pela ligação química estabelecida entre a fase mineral dos ossos com a hidroxiapatita sintética. Este estudo teve como objetivo a obtenção de blocos porosos de hidroxiapatita através do método gelcasting de espumas, utilizando matérias-primas nacionais e sem o uso de atmosfera controlada. A hidroxiapatita utilizada nesse trabalho foi obtida com um método inovador com a utilização de defloculantes. O método gelcasting de espumas consiste na incorporação de uma fase gasosa dispersa dentro de uma suspensão cerâmica contendo o pó cerâmico, água, defloculantes, ligantes e agentes de gelificação. Após a formação de espuma o gel é formado pela polimerização in situ de monômeros orgânicos e o controle do tempo de indução é primordial para a obtenção de porosidade controlada. Foram estudados os efeitos da quantidade de surfactante, do teor de sólidos e do tempo de indução na microestrutura e nas propriedades físicas da hidroxiapatita. Avaliou-se o volume de espuma formado, a viscosidade das suspensões, a resistência mecânica à compressão, a superfície de fratura, a densidade e porosidade, fases cristalinas e grupos químicos, assim como a permeabilidade das peças porosas. Foram realizados ensaios in vitro e in vivo para verificar o comportamento do material quando implantado. Obteve-se porosidade máxima de cerca de 87,5% para o teor de 60% de sólidos. Foram obtidos blocos porosos de hidroxiapatita pelo método gelcasting com tamanho de poros controlado, potencialmente aptos para uso em medicina e odontologia como implantes ósseos reparadores de defeitos ósseos em locais onde a solicitação mecânica seja baixa. / Porous bioceramics are used as a place where bone tissue can grow and fix implants biologically. In this work, hydroxyapatite (HA) was used. It is a bioactive ceramic which allows the growth of bone tissue and revascularization of implant area by the formation of a chemical bond between bones mineral phase and synthetic hydroxyapatite. The aim of this work is to obtain hydroxyapatite porous blocks through the gelcasting foams method, using national’s raw materials and without the atmosphere control. The HA used in this work was obtained by a new method which consists in the addiction of a defloculant. The gelcasting foams method consists in the incorporation of gaseous phase in a ceramic suspension containing the ceramic material, water, defloculants, binders and gelling agents. After the foam formation, the material turns in to a gel by the in situ polymerization of the organic monomers. The control of the induction time is very important to control the porosity. The effect of surfactant amounts, of the solids content and of the induction time in the hydroxyapatite microstructure and physical properties was studied. Also there was evaluated the in vitro and in vivo comportment of the produced porous hydroxyapatite foams. The amount of foam produced, the viscosity of suspensions, compression mechanical strength, fracture surface, apparent density, porosity, permeability, crystalline phases and chemical groups were evaluated. A maximal porosity of about 87.5% was obtained for a solids content of 60%. Obtained materials have a potential use as bone implants in both medical and odontological applications as bone defects repairers in places where low mechanical strengths were required.

Esta dissertação de mestrado descreve o estudo realizado sobre como a oferta de estrôncio afeta a razão Sr/Ca em hidroxiapatita formada in vitro. Este trabalho pretende dar subsídios para que posteriormente seja possível fazer um estudo da razão Sr/Ca em função da temperatura também em hidroxiapatita formada in vitro. Foram utilizadas células osteoblásticas da linhagem MG-63 com concentrações de estrôncio no meio de cultura que variaram de 0,0 até 33,0 microgramas por mL de meio. Os nódulos ósseos formados pelas células foram caracterizados pelas técnicas Absorção de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR), que foi utilizada com o objetivo de identificar ligações de fosfato nas amostras, e Difração de Raios-X (XRD), que teve como objetivo confirmar a presença de hidroxiapatita nos minerais formados e comparar a cristalinidade do material com e sem estrôncio. A quantificação da razão Sr/Ca foi feita utilizando as técnicas Retro-espalhamento Rutherford (RBS) e Emissão de Raios-X por Indução de Partículas (PIXE), que são capazes de fazer a identificação e quantificação elementar. Os resultados obtidos mostram que os nódulos formados são compostos por hidroxiapatita. Com relação à quantificação, mostrou-se que não foi possível substituir mais de 10% do íons de cálcio por íons de estrôncio, o que está de acordo com previsões teóricas. Além disso, para altas concentrações de estrôncio no meio a mineralização do cálcio diminuiu duas ordens de grandeza e as medidas da razão Sr/Ca obtiveram resultados bastante dispersos, indicando uma possível mudança metabólica das células que parece inviabilizar o bom funcionamento fisiológico das mesmas. / This Masters dissertation describes the study of how the availability of strontium affects Sr/Ca ratio of in vitro hydroxyapatite. This work intends to provide the basic understanding needed to a future study of how temperature changes Sr/Ca ratio in this material. MG-63 cells were grown in the culture medium doped with 0.0, 1.0, 2.0, 4.1, 8.2, 16.4, 22.9 and 33.0 micrograms of Sr/mL. The nodules formed by osteoblastic cells were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) technique, used to identify phosphate domain, and X-Ray Diffraction (XRD) technique, which was used to verify the presence of crystallized hydroxyapatite in the mineral composition with and without strontium. Quantification of Sr/Ca ratio was made using the Rutherford Backscattering (RBS) and Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) techniques, which are used to do elementary identification and quantification. The results of characterization confirmed the presence of hydroxyapatite in the cultivated MG-63 cells. The experiments have shown that it was not possible to replace more than 10% of the calcium ions by strontium, which is consistent with theoretical predictions. In addition, high concentrations of strontium in the growing solution, reduced the mineralization yield and also the Sr/Ca ratio, indicating a possible change in the metabolism of the cells.