A utilização de resinas compostas para restaurações em dentes anteriores e posteriores é bastante frequente na odontologia atual, pois suas propriedades mecânicas e estéticas são compatíveis a estrutura dental. O objetivo deste trabalho foi confeccionar e caracterizar uma resina composta para uso odontológico utilizando esmalte bovino como carga de reforço. Para confeccionar a resina composta a mesma matriz orgânica comumente utilizada nas resinas comerciais foi empregada. A carga de reforço foi obtida através da moagem de fragmentos de esmalte bovino, e posteriormente submetida a um tratamento superficial para que tornasse possível a união das partículas com a matriz orgânica. Foram confeccionadas resinas compostas nas concentrações de 60, 70 e 85% em peso de carga. Para fotopolimerização um dispositivo a base de LED com banda de emissão centrada em 470 nm com intensidade e 1000 mW/cm2 foi usado. Duas resinas comerciais Filtek Z-250 e Supreme XT (3M ESPE) ambas na cor A2 foram empregadas para comparação. A caracterização das resinas experimentais e comerciais foi realizada através de ensaios de compressão axial e diametral, grau de conversão, teste de dureza Vickers e fluorescência. No teste de fluorescência realizado em dentes humanos, a resina experimental com 85% de partícula de carga em peso apresentou valores de intensidade de fluorescência em escala de cinza ao redor de 34 (unid. arb.) sendo mais semelhante ao dente (41 unid. arb.) quando comparada com as resinas comerciais que obtiveram valores ao redor de 17 (unid. arb.). Baseado nos testes realizados, a resina experimental apresenta propriedades promissoras para utilização em restaurações. / The use of composite resins for restorative procedure at anterior and posterior cavities is highly common in the modern Dentistry because its mechanical and aesthetic properties are compatible with the remanescent dental structure. The aim of this study was the manipulation and characterization of a dental composite resin using bovine enamel as reinforcing filler. The same organic matrix of the commercially available resins was used for this experimental resin. The reinforcing filler was obtained after the gridding of bovine enamel fragments and a superficial treatment was performed to allow the adhesion of the filler particles with the organic matrix. The experimental resin was manipulated at the weight filler concentrations of 60%, 70%, and 85%. A LED-based light source with 1000 mW/cm2 centered at 470 nm was used for photopolimerization. Two commercial resins, Filtek Z-250 and Supreme XT at A2 shade, were used for comparison. The resin characterization was performed with tensile strength and diametral tensile strength tests, conversion degree, Vickers hardness, and fluorescence. In the fluorescent test performed at human teeth, the experimental resin with 85% particle weight showed fluorescence intensity values at gray scale, around 34 (arbitrary units), being more similar to the tooth (41 arb. units) when compared with commercial resins (17 arb. units). Based on the investigated tests, the present experimental resin shows promising properties to its use on dental restorations.

Neste trabalho usamos pulsos de femtossegundos na fabricação de estruturas poliméricas em escala microscópica, através da técnica de fotopolimerização via absorção de dois fótons. Graças ao confinamento espacial da polimerização, resultante do processo de absorção de dois fótons, este método permite a fabricação de microestruturas tridimensionais complexas, com alta resolução, visando diversas aplicações tecnológicas, de fotônica até biologia. Inicialmente, desenvolvemos a técnica de fotopolimerização via absorção de dois fótons, desde a implantação da montagem óptica até a confecção dos sistemas de movimentação e controle do posicionamento do feixe laser. Através da fabricação e caracterização de microestruturas, produzidas em resinas acrílicas, o sistema foi aperfeiçoado permitindo a produção de microestruturas da pordem de 30um com razoável resolução espacial. Uma vez que a maior parte as microestruturas reportadas na literatura são elementos passivos, ou seja, suas propriedades ópticas não podem ser controladas por meios externos, numa segunda etapa deste projeto produzimos microestruturas opticamente ativas. Neste caso, a microfabricação foi feita em resinas acrílicas dopadas Rodamina B, exibindo, portanto, fluorescência quando excitadas com luz de comprimento de onda em torno de 540nm. Finalmente, visando a produção eficiente de estruturas em escala milimétrica para aplicações biológicas, implementamos também um sistema de fotopolomerização via absorção de um fóton. / In this work we used femtosecond pulses to fabricate polymeric structures at microscopic scale, by using the two-photon photopolymerization technique. Due to the spatial confinement of the polymerization, provided by the two-photon absorption, this method allows for the fabrication of complex three-dimensional microstructures, with high resolution, aiming to several technological applications, from photonics to biology. Initially, we developed the two-photon polimerization technique, from the optical setup to the mechanical systems to control the movement and the positioning of the laser beam. Through the fabrication and characterization os microestrutures, produced in acrylic resin, the apparatus was improved, allowing the fabriation of 30-um microstructures with reasonable spatial resolution. Since most the report in the literature are passive elements that is, their optical properties cannot be altered by any external means, in a second stage of this project we fabricated optical active microstructures. In this case, the microfabrication was carried out in acrylic resins doped with Rodamine B, exhibiting, consenquently, fluorescence when excited with light at 540nm. Finally, in order to eficiently produce milimetric structures for biological applications, we also implemented a one-photon polimerization setup.

Orientador: Simonides Consani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:43:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_LucianodeSouza_D.pdf: 1422797 bytes, checksum: d08f8aa4d184071d3c75843275b3cdea (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo neste estudo foi avaliar a influência da incorporação de um sal de hexafluorofosfato de difeniliodônio (DFI) nas propriedades de um cimento resinoso experimental. Uma composição à base de monômeros Bis-GMA e TEGDMA, na proporção de 1:1 mol%, foi obtida e a ela adicionadas concentrações de 0 (controle), 0,25, 0,5, 1 ou 2 mol% de DFI, definindo 5 formulações de cimentos resinosos experimentais. O sistema fotoiniciador dos materiais foi composto por 1 mol% de canforoquinona e 2 mol% de metacrilato de dimetilaminoetil. Como inibidor foi usado 0,1 mol% de hidroxibutil tolueno e 60% em peso de partículas silanizadas de vidro de bário-alumínio-silicato foram incorporadas como carga inorgânica. Depois da preparação dos cimentos foram realizados os seguintes ensaios: 1) Cinética da polimerização em tempo real em espectroscopia infravermelha, indicando também o grau de conversão dos cimentos. 2) Resistência à flexão de três pontos e módulo de elasticidade, definido pelo monitoramento do ensaio com software específico. 3) Sorção e solubilidade em água destilada (21 dias). 4) Tensão da contração de polimerização mensurada em máquina de ensaios mecânicos associada a extensômetro. 5) Dureza Knoop avaliada na base e no topo de corpos-de-prova fotoativados diretamente ou através de discos de cerâmica com 3 espessuras diferentes. A análise estatística foi realizada com significância de 5%. Os resultados mostraram que a adição do DFI influenciou as propriedades em todos os ensaios realizados. As formulações de cimentos com DFI apresentaram aumento na cinética da reação, no grau de conversão e na dureza Knoop. Houve aumento significativo na resistência à flexão e no módulo de elasticidade e redução nos valores de sorção de água e perda de massa por solubilidade. Na maioria dos grupos contendo DFI, os valores de tensão da contração de polimerização foram similares ao grupo controle, exceto o grupo 4 com 1 mol% de DFI que apresentou aumento na tensão gerada pela polimerização. Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que a adição do DFI influenciou positivamente as propriedades dos cimentos resinosos experimentais e a concentração de 0,5 mol% parece ser a mais conveniente para a formulação desses cimentos resinosos estudados. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect an onium salt -diphenyliodonium hexafluorphosphate (DPI) - on selected properties of experimental resin cement. A model Bis-GMA/TEGDMA comonomer blend (1:1 molar ratio) was obtained and DPI added at concentrations of 0 (control), 0.25, 0.5, 1 or 2 mol%, resulting in five experimental resin cements. The photoinitiator system was composed by 1 mol% of camphorquinone and 2 mol% of dimethylaminoethil methacrylate. 0.1mol% of hydroxyl butyl toluene was used as a inhibitor and the cements were loaded with a 60% mass fraction of silanated Ba-AI-Si glass fillers. The following analyzes were carried out: 1) real-time polymerization kinetics using near-infrared spectroscopy, 2) flexural strength and flexural modulus using a three-point beinding test, 3) water sorption and solubility after immersion for 21 days, 4) polymerization stress on a mechanical testing machine, and 5) Knoop hardness on the top and bottom surfaces of cement discs light-activated through different ceramic thicknesses. Data were statistically analyzed (5%). The results showed the addition of DPI had influence on the resin cements for all analyses. DPI-containing materials showed improved polymerization kinetics and degree of conversion, as well as higher hardness. A significant increase in flexural strength and modulus, and decrease in water sorption/solubility was detected. Most of materials containing DPI showed polymerization stress values comparable to the control group, except for the material containing 1 mol% of DPI (G4), which yielded higher stress. Based on these results and within the limitations of the study, it was possible to conclude that the addition of DPI has positive influence on the properties of the experimental resin cement; the 0.5 mol% concentration seems to be the most appropriate and efficient for the formulation of these resin cements. / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Materiais Dentários

Interações do estado fundamental e espécies transientes, formadas após fotólise e fotossensibilização de 2-ethylaminodiphenylborinate (2APB) e diphenylboronic anhydride (TPhB), foram estudadas por várias técnicas. Os espectros UV mostram uma grande banda de absorção na região do Ultra-violeta. Os espectros de fluorescência mostram o aumento da intensidade de emissão, em 300 nm, que se desloca para o vermelho até 10-3 M. Em concentrações mais elevadas, a intensidade de emissão diminui, provavelmente devido à formação de agregados. Excitação dos organoboranos no UV, em soluções livre de oxigênio, mostram a formação de dois transientes em 300 e 360 nm. Este último, atribuído a espécie triplete, tem uma vida útil de 5 ms em etanol e é totalmente suprimida na presença de oxigênio. A banda em 300 nm não é afetada por oxigênio, tem uma vida útil da ordem de milisegundos e corresponde a uma espécie com radical centrado no boro. O radical também pode ser obtido por transferência eletrônica do estado triplete da Safranina ao organoborano, formando a forma semioxidada do corante. Experimentos EPR, usando DMPO, mostram que a fotólise direta no UV de 2ABP forma o radical arilborano, seguido pela clivagem de uma ligação B-C e formação de radicais fenil. Radicais de boro são formados quando organoboranos são fotossensíveis por Safranina. Na tentativa de se estender o uso de organoboranos em sistemas de poliméricos, sais ônium foi usado para produzir mais iniciadores e melhorar a velocidade de polimerização. Na excitação visível, induzida a produzir iniciadores, o sentitizador (corante *) é oxidado pelo organoborano para formar o cátion radical correspondente (coranteo+) e R3Bo -. Este ânion radical pode iniciar a polimerização ou interagir com sal de ônio, resultando na liberação de uma grande quantidade de radicais que inicia a polimerização mais eficiente. / Ground state interactions and excited states and transients formed after photolysis and photosensitization of 2-ethylaminodiphenylborinate (2APB) and diphenylboronic anhydride (TPhB) were studied by various techniques. The UV spectra show a large absorption band at UV-spectra. The fluorescence spectra show increasing emission intensity with maximum at 300 nm, which shifts to the red up to 10-3 M concentrations. At higher concentrations, the emission intensity decreases, probably due to the formation of aggregates. UV excitation in deareated solutions shows the formation of two transients at 300 and 360 nm. The latter has a lifetime of 5 ms in ethanol and is totally quenched in the presence of oxygen and assigned to the triplet state of organoborane. The 300 nm peak is not affected by oxygen, has a lifetime in the order of milliseconds, and corresponds to a boron-centered radical species originated from the triplet state. The radical can also be obtained by electron transfer from triplet Safranine to the borane forming the semioxidized form of the dye. EPR experiments using DMPO show that the UV-direct photolysis of 2ABP renders initially arylboroncentered radicals followed by the cleavage of a B-C bond and formation of phenyl radicals. Similar boron radicals are formed when 2APB is photosensitized by Safranine. To extend the use of organoboranes in polymeric system, ônium salts was used to produce more initiators and improve the polymerization velocity. In the visible-induced excitation to produce initiators, the sentitizer (dye*) is oxidized by trivalent and neutral organoborane compound to form the corresponding radical cation (dyeo+) and R3Bo-. This radical anion may itself initiate the polymerization or may interact with onium salt, resulting in the release of a lot of radical that can initiate the polymerization more efficiently.

A polimerização de monômeros vinílicos fotoiniciada por corantes foi estudada em diferentes meios (meio orgânico, ausência de solvente e meio hidrotrópico). A polimerização fotoiniciada do MMA pelo corante Vermelho Neutro na presença de trietilamina foi estudada com o objetivo de se determinar o mecanismo que leva à formação dos radicais iniciadores. Uma expressão para o rendimento de radicais livres foi deduzida a partir do mecanismo proposto, os valores experimentais para o equilíbrio e as constantes de reação para os estados fundamental, singlete e triplete do corante na presença de outras espécies e de trietilamina (co-iniciador) foram utilizadas para simular o comportamento do sistema de polimerização. A amina aromática 4-anisidina também foi utilizada como coiniciador. As cinéticas de fotopolimerização de monômeros multifuncionais foram acompanhadas com as técnicas de Fotocalorimetria Diferencial de Varredura (Foto-DSC) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier em Tempo Real (RT-FTIR). Os iniciadores utilizados foram os corantes safranina e tioxantona. Os co-iniciadores usados foram as aminas TEA, TEOHA e EDB. Todos os sistemas foram estudados na ausência de solvente. Filmes poliméricos foram preparados para verificar a absorção de clorofórmio mediante a técnica de gravimetria. Tal estudo avaliou a relação entre a densidade de entrecruzamento dos polímeros e o fotoiniciador utilizado. Copolímeros de ESS e MMA ou HEMA foram preparados em meio hidrotrópico por polimerização fotoiniciada utilizando o corante catiônico safranina. A concentração de ESS utilizada foi de 0,5 M, pois nessa concentração há a formação de agregados de ESS, caracterizando o meio como hidrotrópico. As polimerizações dos monômeros MMA (hidrofóbico) e HEMA (hidrofílico) apresentaram comportamentos distintos frente ao meio hidrotrópico. / The photoinitiation of the polymerization of methyl methacrylate by the dye neutral red in the presence of thiethylamine was studied in order to determine the mechanism that leads to the formation of the initiating radicals. An expression for the yield of free radicals was deduced from the mechanism, and the experimental values for the equilibrium and reaction constants of the ground, singlet and triplet states of the dye in the presence of the other components of the formulation, were used to calculat the behaviour of the system when varying the concentration of the co-initiator triethylamine. The observed dependence fits closely the global polymerization rates obtained directly from polymerization kinetics studied by dilatometry. The amine 4-anisidine has also been used as co-initiator. The photoinitiated polymerization of multifunctional monomers was followed by real time infrared spectroscopy (RTIR) and by photo differential scanning calorimeter (Photo- DSC). Several parameters influence this kinetic such as temperature, photoinitiator concentration, light intensity, polymerizable function concentration, and material thickness. The initiators used in this study were the dyes safranine and thioxanthone. The co-initiators used were the amines TEA, TEOHA and EDB. The swelling of films of these copolymers were determined by chloroform absorption. A good inverse relationship was found between the swelling and the polymerization rates. Copolymers of styrenesulfonate and methyl methacrylate, or hydroxyethyl methacrylate, were prepared by photoinitiation polymerization using the cationic dye Safranine in hydrotropic medium. The reactions were be carried out at Stys concentrations higher than the MHC (minimum hydrotrope concentration) where the monomer forms aggregates.

Orientador: Giselle Maria Marchi Baron / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:05:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palialol_AlanRodrigoMuniz_M.pdf: 12504444 bytes, checksum: a578af5941e733ad7dd18243b934355c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo desse estudo foi avaliar a resistência de união de cimentos resinosos experimentais contendo diferentes concentrações do sal de hexafluorfosfato de difeniliodônio (DPIHFP) à cerâmica reforçada por dissilicato de lítio, com ou sem aplicação do adesivo após o uso do silano. Para isso, cinco diferentes formulações de cimento foram confeccionadas utilizando como base os monômeros Bis-GMA e TEGDMA (na proporção 1:1 em massa) e 60% em peso de partículas silanizadas de vidro de bárioalumínio- silicato. O sistema fotoiniciador foi composto por 1 mol% de canforoquinona (CQ), 2 mol% de metacrilato de dimetilaminoetil (DMAEMA) e diferentes concentrações de DPIHFP: 0; 0,25; 0,5; 1 e 2 mol%, definindo assim, cinco formulações de cimentos resinosos experimentais. Como inibidor foi acrescido à mistura uma quantidade de 0,1 mol% de hidroxitolueno butilado e 60% em peso de partículas silanizadas de vidro de bário-alumínio-silicato foram incorporadas como carga inorgânica. Diante disso, a cimentação foi realizada com ou sem a aplicação do adesivo (Adper Scotchbond Multi- Purpose - Bond) estabelecendo assim, 12 grupos (n=7), sendo avaliados os cinco cimentos experimentais formulados e um cimento comercial (RelyX ARC). Foram confeccionados 84 espécimes de cerâmica IPS e.max (10 mm de comprimento x 10 mm de largura x 3 mm de espessura) e divididos, aleatoriamente, entre os 12 grupos previamente estabelecidos. Para todos os grupos foi realizado o condicionamento ácido da cerâmica (ácido hidrofluorídrico a 10%, 20 s) e aplicação de silano (RelyX Ceramic Primer). Logo após, os espécimes foram cimentados a blocos de resina fotopolimerizável Filtek Z250 (10 mm de comprimento x 10 mm de largura x 5 mm de espessura), utilizando os diferentes cimentos de acordo com o respectivo grupo, sob carga estática de 500 g, por 1 minuto. Para os grupos com utilização de adesivo, este foi aplicado 1 minuto após a aplicação do silano, sendo fotoativado através da cerâmica com LED 3a geração (Bluephase G2) a 1200 mW/cm2 juntamente com o cimento resinoso por 60 segundos. Após armazenamento (sob umidade relativa) em estufa por 24 horas a 37oC, as amostras foram seccionadas perpendicularmente à interface de união, gerando palitos de 1 mm2 (30 palitos por bloco) que foram submetidos ao ensaio de microtração em máquina de ensaio universal EMIC com velocidade de 0,5 mm/min. Foi realizado análise do padrão de fratura em lupa estereoscópica (Leica MZ75) com aumento de 40x e uma imagem representativa de cada padrão foi realizada em microscopia eletrônica de varredura. Os dados foram analisados através de Análise de Variância a dois critérios e teste Tukey, a um nível de significância de 5%. O cimento resinoso dual RelyX ARC apresentou os maiores valores de união, para os grupos com ou sem aplicação de sistema adesivo. Nos grupos com aplicação do sistema adesivo, os cimentos experimentais não diferiram estatisticamente entre si quanto à resistência de união. Nos grupos sem aplicação de adesivo, o cimento contendo 2mol% de DPIHFP obteve os menores valores de união. A aplicação do adesivo propiciou maiores valores de união somente para os cimentos RelyX ARC e DPIHFP 2mol%. De acordo com os resultados, pode-se concluir que a adição do sal de DPIHFP não foi capaz de aumentar os valores de união dos cimentos experimentais. O sistema de dupla ativação apresentou resistência de união à cerâmica superior aos cimentos experimentais fotoativados e a aplicação do adesivo promoveu o aumento dos valores de união apenas para os cimentos RelyX ARC e DPIHFP 2mol% / Abstract: The aim of this study was to evaluate the bond strength of experimental resin cements (ERCs) containing different concentrations of Diphenyliodonium Hexafluorphosphate (DPIHFP) salt to a lithium disilicate ceramic with or without the adhesive application after silane treatment. For this purpose, five ERCs were prepared using a Bis-GMA/TEGDMA (1:1 molar ratio) base compound with a 60% mass fraction of silanated Barium-Aluminum-Silicate glass fillers. The photoinitiator system was composed by 1 mol% of camphorquinone (CQ) 2 mol% of dimethylaminoethil methacrylate (DMAEMA) and different DPIHFP concentrations of 0, 0.25, 0.5, 1 or 2 mol%, resulting in five ERCs. As an inhibitor, 0.1mol% of hydroxyl butyl toluene was used. Therefore, the fixing protocol was performed with or without the application of adhesive (Scotchbond Multi-Purpose Adper - Bond) thereby establishing, 12 groups (n = 7), evaluating the five experimental resin cements and a commercial cement (RelyX ARC). Eighty four IPS e.max Press ceramic specimens (10 mm lenght x 10 mm width x 3 mm thickness) were fabricated and randomly divided among the 12 groups previously established. All the groups were etched with 10% hydrofluoric acid for 20 seconds and silane couple agent applied on the bond surface. After that, the specimens were fixed to photoactivated composite resin Filtek Z250 blocks (10 mm lenght x 10 mm width x 5 mm thickness), using different cements according to the respective group under static load of 500 g per one minute. For groups with adhesive application, this was applied 1 minute after applying the silane being cured by a third generation LED (Bluephase G2) together with the resin cement for 60 seconds. After storage for 24 hours at 37oC, the samples were sectioned perpendicular to the bond interface to obtain 1 mm2 sectional area beams (30 beams per sample) and submitted to a microtensile bond strength test in a universal testing machine EMIC, at a crosshead speed of 0.5 mm/min. The failure mode was analyzed by a stereomicroscope (Leica MZ75) at 40x magnification and one example of each type of failure mode was analyzed in scanning electron microscopy. Data were analyzed using ANOVA two criteria (ANOVA two-way) and Tukey test at a significance level of 5%. The dual resin cement RelyX ARC showed the highest bond strength values using or not the adhesive system. In groups with adhesive system, the ERCs were not statistically different from each other on the bond strength values to ceramics. In groups without adhesive system, the 2mol% of DPIHFP resin cement obtained the lowest bond strength values. The adhesive application led to higher bond strength values only for RelyX ARC and 2mol % DPIHFP resin cements. According to results, it can be concluded that the addition of DPIHFP salt was not able to increase the bond strength values of the experimental cements. The dual activation system showed higher values of bond strength when compared to photoactivated ERCs and adhesive system protocol increased the bond strength values only for the RelyX ARC and 2mol% DPIHFP resin cements / Mestrado / Dentística / Mestre em Clínica Odontológica

Orientador: Mario Fernando de Goes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Putrick_LaeliaMaria_D.pdf: 1025441 bytes, checksum: cd59a9d98820b09616053d5217ee2935 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este estudo avaliou in vivo em uma semana e em seis meses, o desempenho de resistência de união de dois adesivos autocondicionantes a dentina. Cavidades Classe I (3 x 5 x 4mm) foram preparadas em molares humanos livres de cáries (n = 25). Procedimentos de união foram realizados utilizando dois sistemas de adesivo autocondicionante (Adper Easy One (EO) e Filtek Silorane (S), 3M/ ESPE), conforme a instrução do fabricante. A resina composta ä base de metacrilato (Filtek Z350, 3M/ESPE) foi aplicada utilizando a técnica oblíqua incremental para os grupos Adper Easy One. A resina composta á base de Silorano (Filtek Silorano, 3M/ESPE) foi inserida utilizando incremenos horizontais de 2 milímetros. A fotopolimerização foI realizada por meio de luz visível emitida por LED (1250mW/cm2). Os dentes foram extraídos após uma semana (EO n = 8, S n = 6) e seis meses (EO n = 4, S n = 7). Após 2 meses de armazenamento em solução de glutaraldeído 10% (4ºC), os dentes foram seccionados e obtidos esp (secção de 0,8 ± 0.1mm2). Os corpos-de-prova foram submetidos ao teste de tração, utilizando uma máquina universal de ensaios (Instron) sob velocidade transversal de 1,0mm/min. Os tipos de fratura foram observados no MEV. Os dados foram analisados por testes de ANOVA e Tukey (p ? 0,05). Os valores médios (MPa ± SD) do Adper Easy One (1 semana = 21,4 ± 6,0; 6 mêses = 17,6 ± 4,3) e Silorano (1 semana = 20,0 ± 9,2; 6 meses = 13,3 ± 5,0) não diferiram estatisticamente entre os adesivos para os dois períodos avaliados. Na análise do padrão de fratura em MEV, os dois sistemas adesivos, nos dois tempos avaliados, apresentaram predominância de fraturas coesivas no adesivo. Entretanto, também apresentaram em menor percentual fraturas envolvendo a camada híbrida, fraturas coesiva na resina composta, e fraturas coesivas em dentina. Os resultados do teste de tração indicaram que os valores de resistência de união não se alteraram para os dois adesivos autocondicionantes após seis meses no meio bucal / Abstract: The following study has evaluated in vivo, in a time period of a week and six months, the performance of bond endurance of two self-etch adhesives to dentin. Class I cavities (4 x 7 x 4 mm) were prepared in caries-free human molars (n = 25). Bond procedures were performed using two systems of self-etch adhesives (Adper Easy One (EO) and Filtek Silorane (S), 3M / ESPE), according to the manufacturer's instructions. A resin composed by methacrylate (Filtek Z350, 3M/ESPE) was applied using an oblique incremental technique for groups Adper Easy. In addition, another type of resin, composed by Silorano (Filtek Silorano, 3M/ESPE), was inserted through a horizontal incremental technic of 2 mm. Procedures were performed using a photopolymerization LED (1250mW/cm2). The teeth were extracted a week (EO n = 8, S n = 6) and six months later (EO n = 4, S n = 7). After 2 months in 10% glutaraldehyde solution(4 ºC), the teeth were cut and it has been obtained ten "especimes" (section 0.8 ± 0.1mm2). The bodies of the test piece were tested in microtensile using a universal testing machine (Instron) at a traverse speed of 1,0 mm / min. Fracture modes have been observed in SEM. Data were analyzed by ANOVA and Tukey tests (p ? 0.05). Medium MPa Adper Easy One (1 week = 21.4 ± 6.0, 6 months = 17.6 ± 4.3) and Silorane (1 week = 20.0 ± 9.2, 13.3 ± 6 months = 5.0). There were no statistically significant value differences between the adhesive in both experimental periods tested. Analysis of fracture pattern in the SEM two adhesive systems, once they had been evaluated, showed a predominantly cohesive fracture in the adhesive. However, they have also had a lower percentage of fractures regarding the hybrid layer, cohesive fractures in resin composition, and cohesive fractures in dentin. In vivo results have indicated that the two self-etch adhesives and the bond resistance values have not been altered after six months in the oral environment / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Materiais Dentários

Although millions of individuals worldwide are affected by blinding retinal degenerative diseases, most have very few options for treatment and no hope for vision restoration. Induced pluripotent stem cell (iPSC) replacement therapies represent a promising treatment option, but their effectiveness is limited by an overall lack of physical support for injected cells. Stem cell scaffolds can be used to provide this support by serving as an attachment platform for cells before, during, and after implantation. Thus, the design of polymer scaffolds with appropriate biochemistry, mechanical properties, and morphology is a critical step toward developing feasible stem cell therapies for blinding eye diseases. In this work, we aim to design a regenerative scaffold for the retina and determine the interplay among these three key design parameters. First, the feasibility of using a synthetic scaffold to grow and differentiate iPSCs to neural progenitor cells is demonstrated. The porous and degradable poly(lactic-co-glycolic acid) scaffolds employed were able to support a greater density of differentiating iPSCS than traditional tissue culture plastic. Additionally, the power of chitosan, a naturally occurring polymer, to overcome the toxic effects of copper nanoparticles is described. For two different cell types, various doses, and several time points, chitosan coated copper nanoparticles were significantly less toxic than non-coated particles. The mechanical properties of the human retina and the effects of aging and disease were also estimated using measurements of compressive modulus in animal models. In order to reach a range similar to native tissue, polymer mechanical properties were controlled using cross-linking density and surfactant templating. The influence of morphology was studied by inducing polymer structure changes via surfactant templating. Morphology significantly influenced water uptake and compressive modulus for both cross-linked poly(ethylene glycol) (PEG) and cross-linked chitosan hydrogels. Surfactant templating did not negatively affect the biocompatibility of PEG hydrogels and slightly improved the ability of chitosan hydrogels to support the growth and differentiation of iPSCs. Overall we have demonstrated the ability to tune polymer structure, mechanical properties, and biochemistry. These results add to the growing body of research aimed to understand and control cell/material interactions for biomaterial optimization.

Photopolymerization of epoxy-acrylate hybrid resins takes advantages of inherent properties present in the free-radical and cationic reactions to reduce oxygen inhibition problems that plague free-radical reactions. Similarly, the combined reaction mechanisms reduce moisture sensitivity of the cationic reactions. Despite the advantages of epoxy-acrylate hybrid resins, problems persist that need to be addressed. For example, low conversion and polymerization rate of the epoxides are a problem, because the fast acrylate conversion prevents the epoxide from reaching high conversion. Controlling phase separation is challenging, since two moieties with different properties are reacting. The physical properties of the polymer will be impacted by the availability of different moieties. High shrinkage stress results from the acrylate moiety, causing buckling and cracking in film and coating applications. The overall goal of this study is to use the fundamental knowledge of epoxy-acrylate hybrid resins to formulate industrially viable polymers. In order to achieve this goal, the study focuses on the following objectives: (I) determine the apparent activation energy of the hybrid monomer METHB, (II) increase epoxide conversion and polymerization rate of hybrid formulations, and (III) control physical properties in epoxy-acrylate hybrid resins. In order to increase the epoxide conversion and rate of polymerization, the sensitivity of epoxides to alcohol is used to facilitate the activated monomer (AM) mechanism and induce a covalent bond between the epoxide and acrylate polymers through the hydroxyl group. It is hypothesized that if the AM mechanism is facilitated, epoxide conversion will increase. As a result, the resins can be tailored to control phase separation and physical properties, and shrinkage stress can be reduced. In pursuit of these objectives, the hybrid monomer METHB was polymerized at temperatures ranging from 30°C to 70°C to obtain apparent activation energy of 23.49 kJ/mol for acrylate and 57 kJ/mol for epoxide moeities. Then, hybrid systems pairing hydroxyl-containing acrylates with epoxides were formulated to promote the faster AM mechanism. Monomer composition was changed in the presence of hydroxyl-containing acrylate, and initiators were carefully selected in order to control phase separation. The conversion of acrylate and epoxide was monitored in real time by Raman spectroscopy. The physical and mechanical properties were monitored using dynamic mechanical analysis. Epoxide conversion and rate of polymerization in epoxide-acrylate hybrid monomer systems were shown to increase through the introduction of a hydroxyl group on the meth/acrylate monomer, taking advantage of the faster AM mechanism. In addition, this covalent bond linking the epoxide network to the meth/acrylate polymer chains resulted in little or no phase separation and a reduction of the Tg for the hybrid polymer compared to the neat epoxide. Fundamental knowledge gained from this research will enable the use of epoxy-acrylate hybrid resins in variety of applications. For instance, shrinkage may be reduced in dental fillings, noise and vibration problems in aircraft and other machinery may be controlled, and photopolymerization cost could be reduced in thin film applications.

Sandwich panels serve many purposes in engineering applications. Additive manufacturing opened the door for easy fabrication of the sandwich panels with different core structures. In this study, additive manufacturing technique, experiments, and numerical analysis are combined to evaluate the mechanical properties of sandwich panels with different cellular core structures. The sandwich panels having honeycomb, re-entrant honeycomb, diamond, square core topologies are printed with the vat photopolymerization technique. Uniaxial compression testing is performed to determine the compressive modulus, strength, and specific strength of these lightweight panels. Elasto-plastic finite element analysis having good similarities with the experimental results provided a preview of the stress distribution of the sandwich panels under applied loading. The imaging of the tested samples showed the fractured regions of the cellular cores. Dynamic mechanical analysis of the panels provided scope to compare the performance of panels and solid materials with the variation of temperature. Sandwich panels with the diamond structure exhibit better compressive properties and specific strength while the re-entrant structure offers high energy absorption capacity. The sandwich structures provided better thermo-mechanical properties than the solid material. The findings of this study offer insights into the mechanical properties of sandwich panels printed with vat photopolymerization technique which can benefit a wide range of engineering applications.