Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / VÃrias estratÃgias tÃm sido utilizadas para que materiais, quando em contato com sangue, possam reduzir a adsorÃÃo de proteÃnas do plasma e, consequentemente, a probabilidade de formaÃÃo de trombos. AlÃm disso, outro problema associado à a calcificaÃÃo, descrita como um processo de formaÃÃo de fosfato de cÃlcio, que à a causa primÃria de falhas em tecidos moles e implantes devido à deposiÃÃo destes sais. A quitosana e a carragenana sÃo dois polÃmeros que apresentam propriedades que os tornam promissores para utilizaÃÃo como biomateriais. A quitosana, em funÃÃo dos grupos amino em sua estrutura, pode promover a adesÃo plaquetÃria, sendo necessÃria uma modificaÃÃo quÃmica, como reaÃÃes de sulfonataÃÃo, que visam diminuir a adsorÃÃo de proteÃnas plasmÃticas. A presenÃa de grupos sulfato na carragenana pode contribuir para a obtenÃÃo de superfÃcies com propriedades antitrombogÃnicas sem a necessidade de modificaÃÃo quÃmica da estrutura. A formaÃÃo de complexos polieletrolÃticos (PECs) alia a biocompatibilidade superior da quitosana com a densidade de carga da carragenana, gerada pela presenÃa dos grupos sulfato. Esse trabalho teve por objetivo estudar os efeitos da calcificaÃÃo e da trombogenicidade de filmes de quitosana e carragenana caracterizando-os atravÃs de tÃcnicas de microscopia e espectroscopia, assim como realizar estudo de revestimento de superfÃcie metÃlica utilizando estes polÃmeros. Observou-se uma diminuiÃÃo nos efeitos de calcificaÃÃo para as blendas de quitosana e carragenana e nos filmes sulfonatados (Ca/P 0,11 ou ausÃncia de fÃsforo), reduzindo a formaÃÃo e deposiÃÃo de sais de cÃlcio quando comparados com a quitosana natural (Ca/P 2,78). Ensaios de adesÃo plaquetÃria mostraram melhoria das superfÃcies de quitosana quando modificadas pela sulfonataÃÃo, ou quando misturadas com carragenana, apresentando adesÃo, em mÃdia, de 1 a 2 plaquetas/0,01 mmÂ, contra a formaÃÃo de trombos em filme de quitosana. No ensaio de revestimento, a modificaÃÃo da superfÃcie metÃlica foi evidenciada pela alteraÃÃo da quantidade percentual de carbono e oxigÃnio na composiÃÃo quÃmica da superfÃcie quando comparado o aÃo eletropolido bruto e apÃs a inserÃÃo da quitosana. As sucessivas mudanÃas sofridas pelo Ãngulo de contato reforÃam o sucesso do grafting dos polÃmeros, atravÃs da formaÃÃo de uma camada hidrofÃlica tanto para quitosana natural quanto para a sulfonatada. Pelos resultados obtidos, pode-se inferir que a quitosana sulfonatada e as blendas de quitosana/carragenana mostram-se promissoras para serem utilizadas como biomateriais em contato com sangue. / Various strategies have been proposed to reduce the plasma proteins adsorption and consequently the probability of thrombus formation on materials when contacted with blood.
Furthermore, another problem associated with biomaterials is the calcification process, which is described as calcium phosphate formation, which is the primary cause of failures in soft tissues and implants. Chitosan and carrageenan are two polymers that show properties that make them promising for use as biomaterials. Chitosan, due to amino groups in its structure, may promote platelet adhesion, being necessary to perform a chemical modification on it, such as sulfonation reactions, in order to reduce plasma protein adsorption. The presence of sulfate groups in carrageenan structure may contribute to obtain surfaces with antithrombogenic properties without the need of chemical modification on its structure. The formation of polyelectrolyte complexes (PECs) combines the high biocompatibility of chitosan with the charge density of carrageenan, generated by the presence of sulfate groups.
This work aimed to study the effects of calcification and thrombogenicity of chitosan and carrageenan films, characterizing them by microscopy and spectroscopy techniques. We also conducted the study of metal surfaces coating using these polymers. A reduction in the effects of calcification for chitosan and carrageenan blends and for sulfonated chitosan films (Ca/P 0.11 or phosphate absence) was observed, reducing the formation and deposition of calcium salts when compared with pristine chitosan (Ca/P 2.78). Assays of platelet adhesion for chitosan surfaces when modified by sulfonation reaction or when blended with carrageenan, showed adhesion on average of 1 to 2 platelets/0.01mm2 against thrombus formation on chitosan film. For the coating essays, the modification on metal surface was characterized by the changing of carbon and oxygen percentage amount on the chemical composition surface, comparing the raw electropolished steel and grafted chitosan. The successive changes observed in the contact angle reinforce the success of the grafting of polymers, forming a hydrophilic layer both for pristine and sulfonated chitosan. From the results obtained, it can be inferred that the sulfonated chitosan and chitosan/carrageenan blends are promising for use as biomaterials in blood contact.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8921 |
| Date | 26 September 2014 |
| Creators | Clayton Souza Campelo |
| Contributors | Rodrigo Silveira Vieira, Vilma de Lima, Marisa Masumi Beppu |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Unknown |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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