Nos dias atuais, grande parte das intervenções cirúrgicas inclui o implante de materiais. Os grandes obstáculos na implantação de próteses em organismos humanos são a coagulação sanguínea em contato com o material devido ao alto grau de ativação plaquetária e a compatibilidade dos tecidos biológicos ao material implantado. Agregando melhorias de propriedades mecânicas a superfícies biocompatíveis, materiais poliméricos apresentam grandes tendências a serem excelentes candidatos a biomateriais para tais aplicações. O objetivo deste trabalho foi realizar modificações superficiais em polímeros através do método de implantação por feixe iônico a fim de se investigar mudanças induzidas em suas propriedades superficiais e estudar possíveis mudanças em sua biocompatibilidade, em específico, sua hemocompatibilidade. Amostras de policarbonato foram irradiadas com feixes de íons de argônio com energia 23 keV e cinco diferentes doses. As superfícies das amostras foram analisadas com medidas de ângulo de contato, microscopia de força atômica, espectroscopia de massa de íons secundários, espectroscopia de fotoelétrons, espectroscopia de retroespalhamento Rutherford, deteção de recuo elástico, espectroscopia de raios-X induzidos por partículas e testes de adesão plaquetária. Os resultados das diferentes técnicas apontaram de forma consistente a uma série de alterações químicas e físicas induzidas nas superfícies das amostras, dentre elas: a perda significativa de hidrogênio nas amostras irradiadas, aumento do grau de reticulação entre as cadeias poliméricas que levou ao aumento de elétron deslocalizados e mudança de coloração, remoção de aditivos, migração à superfície de átomos de argônio implantados e alteração de hidrofilicidade. Ao confrontar todos os resultados obtidos com os resultados dos testes de adesão plaquetária, constatou-se que os efeitos observados aumentam o caráter trombogênico da superfície do policarbonato e que a remoção de aditivos com grupos sulfato e sulfonato após irradiação com argônio teve grande influência em tal aumento. / In the current days, a big part of the surgical interventions includes the implant of materials. The great obstacles for prosthesis implantation in living organisms are the blood clotting when in contact to the material due to a high level of platelet activation and the biological tissues compatibility to the implanted material. By joining improvements on mechanical properties to biocompatible surfaces, polymer materials present high tendencies to be excellent biomaterials candidates for such applications. The objective of this work was to perform surface modification in polymers through the ion beam implantation method in order to investigate changes induced in their surface properties and study possible biocompatibility changes. Samples of polycarbonate were irradiated with argon ion beam with 23 keV energy and different doses. The surfaces of the samples were analyzed by contact angle measurements, atomic force microscopy, secondary ion mass spectroscopy, x-ray photoelectron spectroscopy, Rutherford backscattering spectroscopy, elastic recoil detection, particle induced x-ray spectroscopy and platelet adhesion tests. The results from the different techniques pointed consistently to a series of chemical and physical changes induced on the samples\' surfaces, such as: significant loss of hydrogen for the irradiated samples, increase of cross-linking between polymer chains which led to the increase of delocalized electrons and color change, removal of additives, migration of argon atoms to the surface and hydrophilicity changes. By comparing all the obtained results to the platelet adhesion tests results, it was found that the observed effects increase the thrombogenic characteristic of the polycarbonate surface and that the removal of additives with sulfate and sulfonate groups after the argon irradiation had great influence on such increase.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-24092014-132539 |
| Date | 07 October 2013 |
| Creators | Trindade, Gustavo Ferraz |
| Contributors | Rizzutto, Marcia de Almeida |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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