Orientador: Ivo A. Hummelgen / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná

Orientador : Prof. Dr. Jucélio Tomás Pereira / Co-orientador : Prof. Dr. Carlos Alberto Bavastri / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 27/02/2015 / Inclui bibliografia / Área de concentração: Fenômenos de transporte e mecânica dos sólidos / Resumo: Materiais viscoelásticos (MVEs) têm sido amplamente empregados como materiais estruturais. Entretanto, seu uso de forma adequada exige o conhecimento do seu comportamento bem como de um modelo matemático que os descrevam com precisão. Uma importante propriedade mecânica desse tipo de material é a função módulo de relaxação que, segundo experimentos, possui dependências do tempo, da temperatura e da pressão no material. Este trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para identificação do comportamento mecânico de MVEs no domínio do tempo, descrito através do modelo de Wiechert (Séries de Prony) e considerando as influências da temperatura, da pressão e da temperatura e pressão simultaneamente. Para tanto, parte-se de um conjunto de dados experimentais obtidos através de ensaios uniaxiais de tração, considerando várias taxas de deformação, em diferentes temperaturas de ensaio. Através do modelo material de Wiechert e de modelos que consideram as influências da temperatura e da pressão, os parâmetros característicos do comportamento material são obtidos utilizando técnicas de otimização. Mais especificamente, é utilizada uma técnica híbrida de otimização baseada na aplicação inicial de algoritmos genéticos para aproximar o ponto de mínimo global, e no posterior uso de técnicas de programação não linear, para melhor aproximar esse ponto de ótimo. A metodologia de identificação é implementada no ambiente MatLab® e os resultados se mostram promissores, modelando de forma adequada o comportamento do MVE empregado, com baixo custo computacional. Palavras-chave: Viscoelasticidade linear. Modelos constitutivos. Séries de Prony. / Abstract: Viscoelastic materials (VEMs) have been widely used as structural materials. Although, their use in a correctly way requires knowledge of its behavior as well of a mathematical model that describes them accurately. A very important mechanical property involving this type of material is the relaxation modulus function which, according to experiments, shows dependence of time, temperature and pressure. This work deals with the development of a methodology to identify the mechanical behavior of VEMs in time domain, described through the generalized Maxwell model (Prony series) and considering the influence of temperature, pressure and temperature and pressure simultaneously. Therefore, it starts up from a set of experimental results obtained by uniaxial traction, considering various strain rates at different test temperatures. Through Wiechert's material model and other models which include dependence of temperature and pressure, the characteristic parameters of the material behavior are obtained by optimization techniques. Specifically, it is used a hybrid optimization technique based on the initial application of genetic algorithms, in order to approximate the minimum global point followed by a nonlinear programming to better approximate the global optimum point. The identification methodology is implemented on MatLab® and the results are promising, modeling appropriately the behavior of the employed the VEM, with low computational costs. Key words: Linear Viscoelasticity. Constitutive models. Prony Series.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-05-12T13:39:06Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4547829 bytes, checksum: 58a1826ea6bc7873a0e890034fc46534 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T13:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4547829 bytes, checksum: 58a1826ea6bc7873a0e890034fc46534 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this paper are reported the preparation, characterization and investigation of the photoluminescence properties of new hybrid materials containing EDTA lanthanide ions ( Eu3+ , Gd3+ and Tb3+ ) complexes covalently bonded on the chitosan surfaces matrices of low (QPB) and medium (QPM) molecular weights, precursor and previously crosslinked with epichlorohydrin (EPH). The materials were prepared by the reactions between the solution of dianhydride of EDTA in 2-metilpirolidone and the surfaces of chitosan at around 60oC, while the complexes were obtained from the reaction resulting matrices with the solutions of the ions Ln3+ chloride. The new luminescent materials are defined by the following formulas: QPB-EDTA-Ln-L, QPM-EDTA-Ln-L, QPB-EPH-EDTA-Ln-L and QPB-EPH-EDTA-Ln-L, where L = H2O and diketonates ligands ( ACAC, BZAC, DBM and TTA). All matrices were characterized by elemental analyzes of C, H and N, absorption spectroscopy in the IR region and thermogravimetric analysis TG/DTG. The elemental analysis data showed an increase of the functionalization process with EDTA on the crosslinked surfaces, as compared to the precursor ones. IR spectra showed the main bands of the EDTA ligand indicating the efficiency of the functionalization process. The TG/DTG curves showed that the materials decompose in approximately two stages: the first process corresponding to the dehydration (50-150oC ) and the second one is associated with the decomposition of the biopolymer piranosílicos ring. The data TG/DTG also indicated a decrease in thermal stability of the functionalized materials, as compared with the matrix precursor. New materials containing lanthanide ions exhibited high luminescence intensities. Emission spectra of materials containing the Eu3+ and Tb3+ ions were characterized by the intraconfigurational-4fN transitions, 5D07FJ e 5D47FJ (J= 0-6), respectively. Some broad bands from the polymeric matrix were also observed in the emission spectra, however, their relative intensities decrease significantly in systems with diketonate ligands in the same order as the increases in antenna effect. The values of the intensity parameters 2 e 4 of the Eu3+ complexes on the surfaces showed little variation with water molecules substitution by the diketonates ligands, suggesting that the chemical environment is dominated by the EDTA ligand. The values of the radiative rates of Arad of the hybrid systems containing diketonate ligands were higher than those ones of the compounds containing water molecules. The values of the non-radiative rates Anrad showed otherwise behavior. These data contributed to an increase in the values of emission quantum efficiency (). Finally, the results show that the biopolymer surfaces have great potential for applications in molecular devices light converters (MDLCs). / No presente trabalho são relatadas as preparações, caracterizações e a investigação das propriedades fotoluminescentes de novos matérias híbridos contendo complexos de EDTA de íons lantanídeos (Eu3+, Gd3+ e Tb3+) covalentemente ligados às superfícies das matrizes de quitosana de baixo (QPB) e médio (QPM) pesos moleculares, precursoras e previamente reticulada com epicloridrina (EPH). Os materiais foram preparados através das reações entre a solução de dianidrido de EDTA em 2-metilpirolidone e as superfícies de quitosana a temperatura de aproximadamente 60oC, enquanto os complexos foram obtidos pela reação das matrizes resultantes deste processo com as soluções dos cloretos dos íons Ln3+. Os novos materiais luminescentes foram definidos pelas seguintes fórmulas: QPB-EDTA-Ln-L, QPM-EDTA-Ln-L, QPB-EPH-EDTA-Ln-L e QPB-EPH-EDTA-Ln-L, em que L = H2O e os ligantes dicetonatos (ACAC, BZAC, DBM e TTA). Todas as matrizes foram caracterizadas por análises elementar de C, H e N, espectroscopia de absorção na região do IV e análises termogravimétricas TG/DTG. Os dados de análises elementares evidenciaram um aumento no processo de funcionalização com o EDTA nas superfícies reticuladas, quando comparadas com as precursoras. Os espectros IV apresentaram as principais bandas do ligante EDTA evidenciando a eficiência no processo de funcionalização das superfícies. As curvas TG/DTG demostraram que os materiais decompõem em aproximadamente duas etapas: a primeira correspondente ao processo de desidratação (50-150oC) e a segunda etapa associada à decomposição dos anéis glicopiranosídicos do biopolímero. Os dados de TG/DTG indicaram ainda uma diminuição na estabilidade térmica dos materiais funcionalizados, quando comparado com as matrizes precursoras. Os novos materiais contendo os íons lantanídeos exibem altas intensidades de luminescência. Os espectros de emissão dos materiais contendo os íons Eu3+ e Tb3+ foram caracterizados pelas transições intraconfiguracionais-4fN, 5D0 7FJ e 5D4 7FJ (J= 0-6), respectivamente. Bandas largas da matriz polimérica também foram observadas nos espectros de emissão, no entanto, suas intensidades diminuem significativamente nos sistemas com ligantes dicetonatos, na mesma ordem esperada de aumento no efeito antena. Os valores dos parâmetros de intensidade 2 e 4 dos complexos de Eu3+ nas superfícies mostraram pouca variação com a substituição das moléculas de água pelos ligantes dicetonatos, sugerindo que o ambiente químico é dominado pelo ligante EDTA. Os valores das taxas Arad dos sistemas híbridos contendo os ligantes dicetonatos foram maiores que aqueles dos compostos contendo o ligante H2O. Já os valores das taxas Anrad apresentaram comportamento contrário. Esses dados contribuíram para um aumento nos valores de eficiência quântica de emissão (). Finalmente, os resultados obtidos evidenciam que as superfícies biopoliméricas apresentam grande potencialidade de aplicações em dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL).

Submitted by CRISTIANE MAYUMI WADA null (cris_may_25@hotmail.com) on 2016-10-11T13:20:29Z No. of bitstreams: 1 dissertaçãofinalcristianemayumiwada.pdf: 5567228 bytes, checksum: f6d2788d12e34443b7620f7442328e1c (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-14T14:17:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wada_cm_me_bauru.pdf: 5567228 bytes, checksum: f6d2788d12e34443b7620f7442328e1c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wada_cm_me_bauru.pdf: 5567228 bytes, checksum: f6d2788d12e34443b7620f7442328e1c (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Quando implantes de titânio são instalados imediatamente após a extração dentária podem ocorrer ancoragem primária diminuída e retardo e/ou deficiência do processo de osseointegração. Isto se dá em razão da ampla interface entre as paredes circundantes do alvéolo e a superfície do implante. Evidências científicas demonstram que a resposta dos biomateriais quando inseridos num organismo vivo não depende apenas da sua composição, mas, sobretudo de sua superfície. Particularmente para os implantes dentários, o uso de ligas, o processo de usinagem e os tratamentos superficiais irão determinar características essenciais no desempenho clínico desses dispositivos. A liga Ti30Ta é altamente biocompatível, apresenta boa combinação de elevada resistência e baixo módulo de elasticidade, demonstrando excelente indicação para uso biomédico. O propósito deste trabalho foi avaliar histomorfometricamente em ratos o reparo ósseo ao redor de implantes de liga Ti30Ta com supertfície bioativa (tratamento hidrotérmico/biomimético) e associados à adesivo fibrínico/ácido tranexâmico. Foram confeccionados 32 implantes de Titânio CP Grau 4 (Grupo A/Ticp) e 32 implantes da liga Ti30Ta (Grupo B/Ti30Ta), os quais foram divididos em grupos com 8 implantes cada: GA1(Ticp), GA2(Ticp/ácido fibrínico/ácido tranexâmico), GA3(Ticp/superfície bioativa), GA4(Ticp/ Superfície Bioativa/Adesivo Fibrínico Ácido Tranexâmico), GB1(Ti30Ta), GB2 (Ti30Ta/ ácido fibrínico/ácido tranexâmico), GB3 (Ti30Ta/ superfície bioativa) e GB4(Ti30Ta/ Superfície Bioativa/Adesivo Fibrínico Ácido Tranexâmico). Os implantes dos Grupos A e B foram identificados, acondicionados individualmente, esterilizados por meio de radiação gama e implantados na tíbia direita de 64 ratos machos, os quais foram eutanasiados aos 60 dias pós-operatórios. As peças foram processadas em MMA (Stevenel’s blue/Alizarin red S) para análise histomorfométrica. Os resultados obtidos mostraram diferenças estatísticas significativas tanto para o percentual de contato osso/implante como para o percentual de área óssea dentro dos limites das roscas entre os grupos, com resultados superiores para liga Ti30Ta e para os grupos que receberam o tratamento bioativo de superfície associado à adesivo fibrínico/ácido tranexâmico tendo um percentual de 96,3%. Concluiu-se que a osseointegração de implantes de liga Ti30Ta instalados sem estabilidade primária foi favorecida pela associação adesivo fibrínico/ácido tranexâmico e superfície bioativa. Comparando-se a superfície de titânio com a superfície de Ti30Ta é possível observar um maior crescimento de apatita no Ti30Ta. A formação de uma camada de óxido de Ta2O5 no Ti30Ta pode ser hidratada em SBF para formar grupos de Ta-OH. Esses grupos induzem a nucleação da apatita e crescem espontaneamente consumindo íons de fosfato e cálcio do SBF. / When implants are installed immediately after tooth extraction it may occur decreased primary anchor and delay and / or deficiency of osseointegration process. This occurs because of the large interface between the surrounding walls of the socket and the surface of the implant. Scientific evidence shows that the response of biomaterials when inserted into a living organism depends not only on its composition, but mainly its surface. Particularly for dental implants, use of alloys, the process of machining and surface treatments will determine the essential clinical performance characteristics of these devices. The Ti-30Ta alloy is highly biocompatible and exhibits good combination of high strength and low modulus of elasticity, demonstrating excellent indication for biomedical use. The purpose of this study was to evaluate histomorphometrically in rats bone healing around Ti-30Ta alloy implants with bioactive surface (hydrothermal / biomimetic treatment) and associated with fibrin glue / tranexamic acid. They were made 32 CP titanium implants Grade 4 (Group A / Ticp) and 32 implants of Ti-30Ta alloy (Group B / Ti-30Ta). These groups (n = 8) were divided into groups: GA1 (Ticp), GA2 (Ticp / fibrin glue / tranexamic acid), GA3 (Ticp / bioactive surface) and GA4 (Ticp / bioactive surface/ fibrin glue /tranexamic acid) and GB1 (Ti-30Ta), GB2 (Ti-30Ta / fibrin glue / tranexamic acid), GB3 (Ti-30Ta bioactive surface) and GB4 (Ti-30Ta /bioactive surface/fibrin glue/tranexamic acid). The implants of Groups A and B were identified, packed individually and sterilized by gamma irradiation and implanted in the right tibia of 64 male rats. The animals were euthanized at 60 days postoperatively. The pieces were processed in MMA (Stevenel's blue / red Alizarin S) for histomorphometric analysis. The results showed statistically significant differences to both the contact percentage of bone / implant to bone as percentage area within the confines of the threads between the groups. Thus, superior results were observed for Ti-30Ta alloy and the groups that received the bioactive surface treatment associated with fibrin glue / tranexamic acid. It was concluded that the osseointegration of Ti-30Ta alloy implants installed without primary stability was favored by fibrin adhesive association / tranexamic acid and bioactive surface. Titanium surface comparing with Ti30Ta surface can be seen further growth of apatite in Ti30Ta. The formation of an oxide Ta2O5 layer in Ti30Ta can be hydrated in SBF to form Ta-OH groups. These groups induce the nucleation of apatite and grow spontaneously consuming phosphate and calcium ions from the SBF. / CNPq: 130367/2015-0

Submitted by Michel Cinto Landuci null (michelcinto@hotmail.com) on 2016-10-22T21:24:23Z No. of bitstreams: 1 Versao final Michel Landuci.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-31T12:06:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 landuci_mc_me_bauru.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T12:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 landuci_mc_me_bauru.pdf: 2149733 bytes, checksum: 94d25ed78e4588a79f00d56fe9ddba96 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / A engenharia está presente em diversos segmentos tecnológicos, entre eles, a ciência dos biomateriais. Após a segunda guerra mundial, o desenvolvimento rápido de novos materiais e tecnologias levaram alguns cientistas e cirurgiões a visualizarem aplicações médicas para alguns materiais nobres que se apresentaram altamente eficazes em termos de resistência mecânica e principalmente pela característica inerte apresentada. Para os biomateriais, muitos parâmetros devem ser analisados para assegurar a eficiência do material a ser utilizado, tendo em vista que este estará em contato íntimo com um organismo vivo e esta interação não pode ser prejudicial, tanto para o organismo quanto para o material, o qual se encontrará, muitas vezes, em um ambiente altamente agressivo. Este trabalho teve o objetivo de avaliar experimentalmente algumas propriedades mecânicas analisando representantes das principais classes de metais utilizados em aplicações médicas. Ainda, discorre sobre parâmetros biológicos, químicos e físicos através de estudos realizados por cientistas ao redor do mundo. Os metais analisados experimentalmente foram: titânio comercialmente puro, uma liga de titânio, aços inoxidáveis martensíticos e uma liga a base de cobalto. Tais materiais foram submetidos a ensaios de tração e dureza para análise das propriedades mecânicas correlacionadas. A elevada resistência mecânica da liga a base de cobalto e da liga de titânio puderam ser observadas quando comparadas com os demais materiais, sendo até 73% maior em relação ao aço inoxidável e ao titânio comercialmente puro. Em contrapartida a ductilidade da liga a base de cobalto é 68% maior quando comparada com a liga de titânio, sendo muito similar em relação aos aços inoxidáveis e titânio comercialmente puro. A liga a base de cobalto também se mostrou superior em termos de dureza, sendo 60% maior em relação à liga de titânio, até 117% maior do que o aço inoxidável e até 181% maior do que o titânio comercialmente puro, resultando em um indicativo de uma maior resistência ao desgaste desta liga quando comparada com os demais materiais analisados. / Engineering is present in several technology segments, among them, the science of biomaterials. After World War II, the fast development of new materials and technologies has led some scientists and surgeons to visualize medical applications for some noble materials which appeared highly effective in terms of mechanical strength and especially by inert characteristic presented. For biomaterials, many parameters must be analyzed to ensure the efficiency of the material to be used, given that this will be in close contact with a living organism and this interaction may not be harmful, both for the body and for the material, which will often meet in a highly aggressive environment. This work aimed to experimentally evaluate some mechanical properties analyzing representatives of major classes of metals used in medical applications. Besides, it talks about biological, chemical and physical parameters through studies conducted by scientists around the world. The metals analyzed experimentally were: commercially pure titanium, a titanium alloy, martensitic stainless steel and a cobalt-based alloy. Such materials were subjected to tensile and hardness testing for analysis of correlated mechanical properties. The high strength of cobalt-based alloy and the titanium alloy could be observed when compared to other materials, being up to 73% higher compared to stainless steel and commercially pure titanium. On the other hand, the ductility of the cobalt-based alloy is 68% higher when compared to titanium alloy, being very similar compared to stainless steel and commercially pure titanium. The cobalt-based alloy also showed superior in terms of hardness, being 60% higher than in the titanium alloy, up to 117% higher than stainless steel and up to 181% higher than the commercially pure titanium, resulting in an indicative of a higher wear resistance of this alloy when compared to other materials analyzed.

Submitted by LIECA HASSEGAWA KAVASHIMA null (lie-ca@hotmail.com) on 2016-11-07T22:26:34Z No. of bitstreams: 1 Lieca Hassegawa Kavashima - Dissertação - Mestrado.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-10T16:51:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kavashima_lh_me_bauru.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T16:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kavashima_lh_me_bauru.pdf: 7864947 bytes, checksum: 6b3f02c88be52df0bcf622c6caeaba96 (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítria ou zircônia Y-TZP, atualmente é utilizada como biomaterial na odontologia, para a confecção de próteses por meio da tecnologia CAD/CAM, a partir de blocos comerciais pré-sinterizados. A cerâmica Y-TZP é biocompatível, bioinerte e apresenta estética e propriedades mecânicas adequadas à aplicação. Contudo, as características mecânicas podem variar de acordo com o método de fabricação podendo estar sujeita à falhas por fratura frágil causada por defeitos oriundos das etapas de conformação, pré-sinterização, usinagem da prótese ou sinterização. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o processamento cerâmico e determinar as propriedades mecânicas da zircônia Y-TZP. Os blocos foram conformados por prensagem uniaxial e isostática a 200 MPa, pré-sinterizados com diferentes parâmetros (900°C e 950°C) de temperatura, submetidos a ensaio de microdureza Vickers e usinados por CAD/CAM para confecção de próteses. O material pré-sinterizado foi cortado em barras, sinterizado e submetido aos ensaios mecânicos para a determinação da resistência à flexão, módulo elástico dinâmico e estático. Os resultados indicaram que o processo térmico de pré-sinterização com patamar a 950°C proporcionou material adequado ao manuseio e usinagem CAD/CAM com microdureza similar aos materiais disponíveis comercialmente. Os valores de módulo de elasticidade do material após a sinterização final, determinados pelos métodos dinâmicos e estático, entre 205,7 e 231,9 GPa, estão próximos aos relatados na literatura (entre 200 e 220 GPa). As análises estatísticas pelo método ANOVA (p>0,05) e testes de Tukey-Kramer demonstraram que o processo de pré-sinterização não exerceu influência na resistência mecânica após a sinterização final. Assim, o processo de fabricação estudado neste trabalho apresentou parâmetros que possibilitaram a confecção de próteses odontológicas, por meio da tecnologia CAD/CAM, obtendo materiais com propriedades mecânicas adequadas à confecção de copings odontológicos. / The polycrystalline tetragonal yttria stabilized zirconia or Y-TZP zirconia is currently used as a biomaterial in dentistry for the manufacture of prostheses by means of the CAD / CAM technology with pre-sintered commercial blocks. Y-TZP ceramic is biocompatible, bioinert and presents aesthetic features and appropriate mechanical properties for the application. However, the mechanical characteristics can vary according to the manufacturing method and may be subjected to failure by brittle fracture caused by defects originated from forming, pre-sintering, prosthesis machining or sintering. Thus, the goal of this work was to evaluate the ceramic processing and determine the mechanical properties of the Y-TZP zirconia. Blocks were formed by uniaxial and isostatic compression at 200 MPa, pre-sintered with different temperature parameters (900°C and 950°C), subjected to Vickers microhardness test and machined by CAD / CAM for prostheses manufacture. The pre-sintered material was cut into bars, sintered and submitted to mechanical tests in order to determine flexural strength, static and dynamic elastic modulus. Results showed that the pre-sintering thermal process with 950°C as a baseline provided a suitable material handling and machining CAD / CAM with a microhardness similar to the materials commercially available. The Young’s modulus values of the material after the final sintering, determined by the dynamic and static methods were found between 205.7 and 231.9 GPa are close to those reported in the literature (between 200 and 220 GPa). The statistical analyses via ANOVA (p> 0.05) method and Tukey-Kramer tests showed that the pre-sintering process had no influence on the mechanical resistance after the final sintering. Therefore, the manufacturing process studied in this work presented parameters that enabled the manufacture of dental prostheses by means of the CAD / CAM technology, obtaining materials with suitable mechanical properties to dental copings confection.

SILVA, J. S. P. Estudo das caracter?sticas f?sico-qu?micas e biol?gicas pela ades?o de osteoblastos em superf?cies de tit?nio modificadas pela nitreta??o em plasma. 2008. 119 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Medicina, Universidade de S?o Paulo. S?o Paulo, 2008. / Submitted by CECILIA SANTOS (cecilia@bczm.ufrn.br) on 2010-09-29T13:32:45Z No. of bitstreams: 2 2008Tese_JSandroPS_Estudo.pdf: 2786183 bytes, checksum: a2ca1d8386a1a0d5d0c3befb46b1ed92 (MD5) license_rdf: 20464 bytes, checksum: d540d98f4c56c073d1d99228e27d53ca (MD5) / Approved for entry into archive by clediane guedes(clediane@bczm.ufrn.br) on 2010-09-29T18:15:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2008Tese_JSandroPS_Estudo.pdf: 2786183 bytes, checksum: a2ca1d8386a1a0d5d0c3befb46b1ed92 (MD5) license_rdf: 20464 bytes, checksum: d540d98f4c56c073d1d99228e27d53ca (MD5) / Made available in DSpace on 2010-09-29T18:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2008Tese_JSandroPS_Estudo.pdf: 2786183 bytes, checksum: a2ca1d8386a1a0d5d0c3befb46b1ed92 (MD5) license_rdf: 20464 bytes, checksum: d540d98f4c56c073d1d99228e27d53ca (MD5) / PURPOSE: The aim of this study was to evaluated the physico-chemical properties of different titanium surfaces modified by means of low temperature plasma nitridind on rat osteoblast cell adhesion and proliferation. METHODS: Pure Titanium discs grade II was submitted to three different surface preparations (polishing, glowglow discharge plasma nitriding in planar and cathodic cage configurations). Surface parameters as roughness, wettability and chemichal composition was determined to compare influency of gas mixture on the modified surface material properties. Cellular morphology was observed by scanning electron microscopy.To evaluate the effect of the surface on cellular response, osteoblast cells (MC3T3) adhesion and proliferation was quantified and data analised by Kruskal-Wallis and Friedman statistical tests. RESULTS: plasma nitriding discs shows rougher surfaces( p<0,02) in cathodic cage configuration andlower contact angle values. MC3T3 cells attached on rough surfaces produced by cathodic cage configuration was statistically significant p<0,05 compared to polished discs. CONCLUSIONS: Glow discharge plasma nitriding improve titanium surface roughness and wettability. MC3T3 cell adhesion behavior is related to substrate chemical composition and topography. Resumo: INTRODU??O: Superf?cies de tit?nio modificadas por diferentes m?todos foram estudadas com base nos par?metros f?sicos e qu?micos de caracteriza??o superficial e sua influ?ncia no comportamento de c?lulas pr?osteobl?sticas (MC3T3) in vitro. M?TODOS: Discos de tit?nio comercialmente puro grau II foram submetidos a tr?s m?todos de modifica??o de superf?cie (polimento, nitretados em plasma em configura??o planar e gaiola cat?dica). As diferentes superf?cies foram caracterizadas para observar o efeito do processamento na estrutura da camada superficial, na rugosidade e molhabilidade. Ensaios de ades?o e prolifera??o celular usando linhagens de c?lulas pr?-osteobl?sticas MC3T3 foram realizados para avaliar o efeito das novas superf?cies no comportamento celular in vitro. RESULTADOS: Os resultados demonstraram que a nitreta??o em plasma na configura??o de gaiola cat?dica produz superf?cies mais rugosas (p<0,02) e com menores ?ngulos de contato com a ?gua. CONCLUS?ES: A ades?o celular ? maior nas superf?cies mais rugosas do que nas superf?cies polidas (p<0,05) e reagem de modo diferente a composi??o qu?mica do substrato e ? topografia da superf?cie

Submitted by João Francisco Vieira Masteghin null (joaomasteghin@gmail.com) on 2018-04-16T21:18:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 2348816 bytes, checksum: 9fdfdbe5ee57f69406f5ad67e41a18fc (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-04-17T13:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 masteghin_jfv_me_ilha.pdf: 2348816 bytes, checksum: 9fdfdbe5ee57f69406f5ad67e41a18fc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T13:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 masteghin_jfv_me_ilha.pdf: 2348816 bytes, checksum: 9fdfdbe5ee57f69406f5ad67e41a18fc (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Foram preparados filmes finos, de Ferrita de Bismuto (BiFeO3), considerado um dos principais multiferróico que são classes de materiais que apresentam ferroeletricidade e ferromagnetismo simultaneamente. Os filmes foram preparados por um rota química chamada de Sol-gel modificado, variando-se a quantidade de % de mol do Bismuto, depositados em substratos de platina Pt/TiO2/SiO2/Si(100), variando-se a temperatura de cristalização entre 400°C a 600°C, com o objetivo de eliminar algumas fases indesejadas encontradas na literatura. Alguns filmes finos passaram pelo tratamento térmico em atmosférica de O2, com o intuito de diminuir a condutividade, causada pelas vacâncias de oxigênio no material. Pelos resultados obtidos foi possível conseguir filmes finos sem as fases indesejadas e com condutividade não tão alta, sendo possível realizar análises elétricas. Assim, tornou-se possível analisar o comportamento da permissividade, impedância e condutividade em função do campo aplicado e da temperatura. Com tais resultados mostra-se a indicação de polarização iônica nestes filmes. Eles apresentam uma energia de ativação parecida com filme finos encontrados na literatura. Além disso, também mostra que o comportamento das propriedades físicas são os mesmos quando varia a temperatura e o campo. / Bismuth Ferrite (BiFeO3) thin films were prepared, considered one of the main multiferroic that are classes of materials that present ferroelectricity and ferromagnetism simultaneously. The films were prepared by a chemical path called modified sol-gel, varying the amount of Bismuth mol percentage, deposited on Pt/TiO2/SiO2/Si(100) platinum substrates, varying the crystallization temperature between 400 °C to 600 °C, with the aim of eliminating some unwanted phases found in literature. Some thin films underwent the thermal treatment in atmospheric O2, in order to reduce the conductivity, caused by the oxygen vacancies in the material. By the results obtained, it was possible to obtain thin films without the undesired phases and with not so high conductivity, being possible to perform electrical analysis. This way it was possible to analyze the behavior of the permissiveness, impedance and conductivity in function of the applied field and temperature. With these results, it is shown an indication of ionic polarization in these films. They have an activation energy similar to thin films found in literature. It is also shown that the behavior of the physical properties are the same when temperature and the field change.

Orientador: Osvaldo Magro Filho / Coorientador: Gustavo Mendonça / Banca: Roberta Okamoto / Banca: Mariza Akemi Matsumoto / Banca: Daniela Baccelli Silveira Mendonça / Banca: Luana Marotta Reis de Vasconcellos / Resumo: Proposição: Este estudo teve como objetivo avaliar a modulação dos miRNAs que afetam o potencial osteogênico de CTMs em diferentes topografias de superfície de discos de vidro. Material e Métodos: Células tronco mesenquimais humanas foram plaqueadas nas diferentes superfícies e comparadas após 3, 7 e 14 dias para atividade de fosfatase alcalina, expressão de genes (Osteocalcina, Osteopontina, Sialo Proteína Óssea, Osterix, Runx2, BMP2 e ALP) e expressão de miRNAs. Microscopia eletrônica de varredura das superfícies com células foram obtidas para avaliação de adesão celular. Resultados: Atividade de fosfatase alcalina nas diferentes superfícies foi significantemente maior na superfície com nanotopografia. Do mesmo modo, a expressão de genes relacionados com osteoblastos foi mais elevada na superfície nano. Com 14 dias foi observado um aumento de 3.5 e 9 vezes para os genes Runx2 e Osterix, respectivamente. O gene da BMP2 e ALP também apresentou um aumento de 4 e 7 vezes comparado ao controle. Utilizando a tecnologia de sequenciamento de RNA (RNA-Seq) onde todos os RNAs existentes foram sequenciados, um total de 123 miRNAs com diferença de expressão foram encontrados comparando a superfície controle (dia 7) com a superfície nano (dia 14). 48 miRNAs apresentaram uma redução na expressão e 75 apresentaram um aumento de expressão. Alguns destes apresentaram marcadores para genes osteogênicos já identificados, tais como hsa-miR-135b-5p marcador para OCN, BSP, Runx2, CO15A1 e OSX, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Purpose: This study aimed to evaluate the modulation of miRNAs that affect the osteogenic potential of MSCs in different surface topographies of glass disks. Material and Methods: Human mesenchymal stem cells (hMSCs) were plated on different surfaces of glass disks and compared at 3,7 and 14 days for alkaline phosphatase (ALP) activity, expression of genes (Osteocalcin, Osteopontin, Bone Sialo Protein, Osterix, Runx2, BMP2 and ALP) and expression of miRNAs. Scanning electron microscopy of surfaces with cells were obtained to analyse the attachment of cells. Results: ALP activity on different surfaces was significantly greater in the nanotopography surface. At day 14 there was a 3.5-fold and a 9-fold increase for Runx2 and Osterix gene, respectively. BMP2 and ALP also increased by 4- and 7-fold compared to control. Using RNA sequencing technology (RNA-Seq) a total of 123 miRNAs were found differently expressed comparing control (day 7) to nano surface (day 14). 48 miRNAs were downregulated and 75 were upregulated. Some of them regulated osteogenic genes such as hsa-miR-135b-5p that targets OCN, BSP, RUNX2, CO15A1 and OSX, hsa-miR-122-5p wich targets OPN, hsa-miR-196a-5p targets BMP4, hsa-miR-26b-5p that targets BMP2 and hsa-miR-148b-3p that targets OPN. Conclusion: Surfaces with nanotopography have the potential to improve osseointegration response in order to reduce the time of osseointegration and also increase the production of bone tissue around the implants improving low ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Resumo: A ferrita acicular é um desenvolvimento recente do conceito dos aços HSLA e envolve nucleação da ferrita a partir de partículas não metálicas, de forma intragranular e heterogênea. O mecanismo de transformação da ferrita acicular é semelhante à formação da bainita, diferenciando-se basicamente no local onde cada constituinte se nucleia e a aparência da microestrutura. A presença de carbonitretos precipitados e a microestrutura acicular desorganizada tende a desviar a propagação de trincas e aumentar tenacidade do material. Desta forma, os aços com microestrutura de ferrita acicular têm sido apontados como ótimos candidatos para aplicações em tubulações de óleo e gás em condições ambientais e operacionais severas. Este trabalho investiga os constituintes de um aço baixo carbono e baixos teores de elementos de ligas com contendo microestrutura de ferrita acicular, obtida através de tratamento de crescimento de grãos e, posteriormente, submetido a diversas rotas de tratamento isotérmico. A caracterização microestrutural foi obtida através de microscopia óptica e processamento metalográfico com o reagente Nital. Avaliou-se, também, o comportamento da resistência à tração do material antes e após os ciclos de tratamento térmico. Os resultados obtidos revelam a possibilidade de se obter estruturas multifásicas contendo grandes frações de ferrita acicular, promovendo excelente combinação das propriedades mecânicas de resistência e ductilidade / Abstract: The acicular ferrite is a recent development of HSLA steels and involves a ferrite nucleation from non-metallic particles, as intragranular and heterogeneous mode. The acicular ferrite transformation mechanism is similar to bainite, differing primarily in where each constituent initiates nucleates and appearance of the microstructure. The presence of carbonitriding precipitated and disorganized acicular microstructure tends to deflect the crack propagation and increase toughness of the material. Thus, steels with acicular ferrite microstructure have been considered good candidates for applications in oil pipes and gas in several environmental and operational conditions. This work investigates the constituents of a low carbon steel and low concentration of alloys with microstructures containing acicular ferrite, obtained by grain growth treatment and, subsequently, subject to various route of isothermal treatments. The microstructural characterization was obtained by optical microscopy and metallographic processing with Nital reagent. We evaluated also the behavior of the tensile strength of the material before and after the heat treatment cycles. The results show the possibility of obtaining multiphase structures containing large fractions of acicular ferrite, promoting excellent combination of mechanical properties of strength and ductility / Mestre