FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Environmental issues have supported the interest in renewable sources and agroindustrial residues became a significative resource for the production of new materials, chemicals and energy. This thesis proposes the use of agroindustrial residues (cashew juice and sisal liquid waste) to obtain bacterial cellulose (BC) for further elaboration of nanocomposites with hydroxyapatite (HA). The production of BC membranes by Gluconacetobacter hansenii occurred in Hestrin & Schramm medium (containing mainly glucose as carbon sources), cashew juice and sisal liquid waste cultivated under static conditions. After the incubation period, the BC membranes were purified and nanocomposites prepared by successive immersion of the purified membranes in solutions of Calcium Chloride (CaCl2), and Sodium Phosphate (NaHPO4), followed by drying and subsequent characterization. The materials obtained were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Spectroscopy (FTIR), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM) and mechanical tests. Additionally, in vitro tests were performed for nanocomposites. The results showed the production of cellulose from the three substrates studied, without the need for further supplementation or pH change. In all characterizations, structure and typical behavior of bacterial cellulose were found. Scanning electron microscopy allowed investigation of morphology of cellulose fibers and observation of deposition of hydroxyapatite particles. The mechanical properties of nanocomposites based on BC and HA showed decrease in elastic modulus compared to pure films with increase in elongation. The composites showed bioactivity, stability in solution and the adsorption capacity of proteins, which lead to potential biocompatibility of these materials. / QuestÃes ambientais tÃm suscitado o interesse por fontes renovÃveis e os resÃduos agroindustriais tornaram-se uma importante matÃria prima para a produÃÃo de novos materiais, de produtos quÃmicos e de energia. Esta tese propÃe o uso de resÃduos agroindustriais (suco de caju e lÃquido de sisal) na obtenÃÃo de celulose bacteriana (CB) para posterior preparo de nanocompÃsitos com hidroxiapatita (HA). A obtenÃÃo de CB se deu por cultivo de Gluconacetobacter hansenii em meio Hestrin & Schramm (contendo principalmente glicose como fonte de carbono), suco de caju e resÃduo lÃquido de sisal, sob condiÃÃes estÃticas. ApÃs o perÃodo de incubaÃÃo, as membranas de CB foram purificadas e os nanocompÃsitos preparados por imersÃo sucessiva das membranas purificadas em soluÃÃes de Cloreto de CÃlcio (CaCl2) e Fosfato de SÃdio (NaHPO4), seguida de secagem e posterior caracterizaÃÃo. As membranas de CB e os materiais nanocompÃsitos obtidos foram caracterizados por DifraÃÃo de Raios X (DRX), Espectroscopia de Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), AnÃlise TermogravimÃtrica (ATG), Calorimetria ExploratÃria Diferencial (DSC), Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV) e ensaios mecÃnicos. Adicionalmente, foram realizados testes in vitro para os nanocompÃsitos. Os resultados mostraram que houve produÃÃo de celulose a partir dos trÃs substratos estudados, sem a necessidade de suplementaÃÃo adicional ou alteraÃÃo do pH. Por meio das caracterizaÃÃes, foi possÃvel verificar que as pelÃculas obtidas apresentaram estrutura e comportamento tÃpicos de celulose bacteriana. A microscopia eletrÃnica de varredura permitiu investigar a morfologia das fibras de celulose e observar a deposiÃÃo das partÃculas de hidroxiapatita. As propriedades mecÃnicas dos nanocompÃsitos, baseados em CB e HA, apresentaram diminuiÃÃo do mÃdulo elÃstico, comparativamente Ãs pelÃculas puras, com aumento da elongaÃÃo na ruptura. Os compÃsitos apresentaram bioatividade, estabilidade em soluÃÃo e capacidade de adsorÃÃo de proteÃnas, aspectos que servem de indicativo para a biocompatibilidade desses materiais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8505 |
| Date | 29 August 2014 |
| Creators | Eden Batista Duarte |
| Contributors | Judith Pessoa de Andrade Feitosa, Ricardo EmÃlio Ferreira Quevedo Nogueira, Ãnio Pontes de Deus, MÃnica Yamauti, Rossana Mara da Silva Moreira Thirà |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia e CiÃncia de Materiais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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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