Orientadora: Prof.ª Dr.ª Juliana Kelmy Macário Barboza Daguano / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / A busca por materiais funcionais que possam desempenhar reparo e/ou regeneracao de tecidos biologicos de maneira satisfatoria tem crescido cada vez mais. Para tal aplicacao, uma classe que vem sendo bem aceita e a de materiais compositos, capazes de aliar propriedades de materiais diferentes. Dentre os polimeros biorreabsorviveis, encontra-se o poli(¿Ã-caprolactona), que vem se mostrando bastante adequado para usos em implantes, devido a caracteristicas biocompativeis e uso ja bastante difundido. O BiosilicatoR, vitroceramica altamente bioativa, tambem tem se mostrado uma excelente alternativa para reparo osseo, alem de outras possiveis aplicacoes. Nesse contexto, o objetivo desse estudo e o desenvolvimento e caracterizacao de filmes bioativos de composito a base de poli(¿Ã-caprolactona) e o BiosilicatoR, inicialmente, para regeneracao de tecido osseo. Este estudo consistiu de duas etapas, onde a primeira foi um estudo piloto, para definicao das condicoes de processamento, e na segunda foi analisado o desempenho dos materiais desenvolvidos. Com a associacao desses dois materiais, foram desenvolvidos compositos (PCL/BS) a partir de duas rotas diferentes. A Rota 1 consiste da tecnica de evaporacao de solvente e a Rota 2 consta da precipitacao de fases seguida por evaporacao de solvente. A caracterizacao foi realizada utilizando as tecnicas de MO, MEV, DRX e DSC. Quanto ao desempenho, foram avaliadas a bioatividade e a degradacao in vitro e propriedades mecanicas por ensaio de tracao. As duas rotas produziram filmes com diferentes morfologias, apresentando graus de cristalinidade distintos (de 30 a 67%), sendo maior a cristalinidade para a rota 2, alem da obtencao de filmes densos e porosos, respectivamente para as Rotas 1 e 2. Os testes em SBF indicaram que a adicao de BS possibilitou a formacao da fase HCA nos compositos apos 7 dias de imersao, atestando a bioatividade dos mesmos, mas nao contribuiu de forma significativa para a degradacao da fase polimerica, ao menos para o tempo de 21 dias. A caracterizacao mecanica mostrou que a Rota 1 originou amostras consideravelmente mais resistentes que a Rota 2, devido a alta porosidade associada
a estas, e que a adicao de BS permitiu um aumento do Modulo de Young em torno de 46%, apesar de diminuir a tensao maxima e a tensao de escoamento do material composito. Entretanto, os valores de propriedade mecanica dos materiais desenvolvidos sao compativeis aos dos tecidos biologicos. Por fim, e possivel concluir que parametros de processamento para a obtencao de compositos poli(¿Ã-caprolactona)-BiosilicatoR (PCL/BS) foram bem estabelecidos, possibilitando o desenvolvimento de materiais com caracteristicas distintas, em funcao da rota utilizada, mas independentemente, de interesse a aplicacoes biomedicas. / The search for functional materials thatrepair and/or regenerate of biological tissues in a satisfactory manner has continually risen in the past few years. For such applications, composite materials are each time being more well accepted, capable of merge properties from different materials. Between all the bio-resorbable, one can find the Poly(å-caprolactone), which shows to be suitable to be used as implants, due to its biocompatibility and widespread use. The Biosilicate® is a glass-ceramic highly bioactive that has also shown to be an excellent alternative to bone healing, among others applications. In this context, the purpose of this study is the development and characterization of bioactive composite films based on Poly(å-caprolactone) and Biosilicate®, originally for bone tissue regeneration. Associating these to materials a composite was developed (PCL/BS) from two different routes. This study has two main stages, the first was a pilot study, to define the processing conditions, and the second one analyzedthe materials performance. Route 1 uses the solvent casting technique, and route 2 consists in phase precipitation followed by solvent casting. The characterization was made using OM, SEM, XRD and DSC. For performance evaluation, in vitro bioactivity and degradation and mechanical properties had been analyzed. The two routes produced films with different morphology, showing individual degree of crystallinity (from 30 to 67%).The route 2presented higher crystallinity and porosity, and the route 1 produced denser films. The SBF tests show that the BS addition allowed the formation of HCA phase in the composite, after seven days immersion, proving their bioactivity, but, at the same time, it doesn¿t improve significantly the degradation of the polymeric phase, at least for 21 days tests. The mechanical tests show that route 1 presents samples more resistant than route 2, probably due to it high porosity levels. The addition of BSyielded an increase in the Young¿s modulus of around 46%, although the maximum stress and yield strength were reduced. Nevertheless, the mechanical properties of the developed materials are compatible with the biological tissues. Therefore, it is possible to conclude that the processing parameters to obtain PCL-BS composites were well-established, allowing
the development of materials with different characteristics, according to the used route, and with biomedical applications interest.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:109166 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Weber, Aline Floss |
| Contributors | Daguano, Juliana Kelmy Macário de Faria, Fernandes, Frederico Augusto Pires, Renno, Ana Claudia Muniz |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 126 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109166&midiaext=75683, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109166&midiaext=75684, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=109166 |
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