Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-03-04T16:13:27Z
No. of bitstreams: 1
DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-13T15:51:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1
DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T15:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DISSERTAÇÃO_EstudoExploratórioDuas.pdf: 15025460 bytes, checksum: 046f71c639e45bd7a0f3336cd56cdb8f (MD5)
Previous issue date: 2015 / O uso de materiais de origem biologica possui varias vantagens sobre o uso de materiais
sinteticos no contexto da Medicina Regenerativa e da Engenharia de Tecidos. A
complexidade quimica e nanoestrutural desses materiais produz efeitos notaveis de
incentivo a proliferacao celular e ao crescimento tissular. Alem do material propriamente
dito, a microgeometria do substrato em que celulas sao cultivadas tem grande importancia
nos mecanismos de proliferacao, mobilidade e diferenciacao celular, o que e de suma
importancia para o desenvolvimento dos tecidos. O controle da geometria e desejavel para a
que se possa influenciar, ainda que indiretamente, as propriedades dos tecidos cultivados.
Foi estudada a influencia da viscosidade de solucoes polimericas de colageno – um
biomaterial amplamente usado na Engenharia de Tecidos – na eficiencia da tecnica de
fabricacao de scaffolds atraves do emprego de dispositivos microfluidicos. Foram preparadas
solucoes de colageno bovino de tipo I em Acido Acetico e essas amostras foram
caracterizadas quanto a concentracao e pH. Variacoes de tais amostras foram fabricadas –
de concentracao 2%, 7%, 15% e 30%, e de pH variando entre 1 e 10 – e foram executados
ensaios reologicos de medicao de viscosidade por taxa de cisalhamento constante em
viscosimetro de cone?placa. Foi observada uma intensa variacao na viscosidade entre as
amostras de concentracoes diferentes, mas mais especialmente pronunciada entre as
amostras de 15% e 30%. Nas amostras em que o pH foi modificado tambem foi observado
aumento de viscosidade, ainda que menos intenso que o detectado no ensaio com variacao
na concentracao. O aumento de viscosidade ocorreu especialmente na faixa de pH entre 4 e
5, sendo esses os valores de pH em que o material se mostra mais morfologicamente
estavel. Foram explorados tambem metodos e materiais variados na fabricacao de
dispositivos microfluidicos, visando reduzir o custo de implementacao dessas ferramentas
tao versateis. Foi possivel concluir que a resolucao de fabricacao necessaria para que o
dispositivo trabalhe em regime microfluidico e mais facilmente alcancavel do que e
deduzivel pela literatura, porem o controle de fluxo dentro dos canais requer bombas e
reguladores de pressao de alta resolucao, o que faz com que os custos de operacao da
tecnica ainda sejam relativamente elevados. Adicionalmente, foi desenvolvida uma tecnica
de fabricacao de espumas por sonicacao e reticulacao rapida, e os scaffolds resultantes foram analisados por microscopia eletronica quanto a morfologia, interconexao e dimensoes
dos poros. A concentracao de surfactantes na solucao sonicada tambem foi considerada. Os
resultados evidenciam que a sonicacao permite um controle menor da morfologia do que a
tecnica microfluidica, porem consegue um controle maior do que outras tecnicas de baixo
custo, evidenciando uma relacao custo beneficio superior. __________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : The use of biological materials has several advantages over the use of synthetic materials in
the field of Regenerative Medicine and Tissue Engineering. In addition to compatibility and a
smaller chance of rejection of biomaterials, the chemical and nanostructural complexity of
these materials produce remarkable effects to stimulate cell proliferation and tissue growth.
In addition to the actual material, the microgeometry of the substrate in which cells are
grown is very important in the proliferation, mobility and cell differentiation mechanisms,
which is of paramount importance for the development of tissues. Controlling the geometry
is desirable to be able to influence, though indirectly, the properties of the cultured tissue.
In the present work were studied the influence of the viscosity of polymer solutions based
on collagen a widely used biomaterial in tissue engineering – in the efficiency of the
scaffold manufacturing technique by employing microfluidic devices. Type I bovine collagen
solutions were made in Acetic Acid and these samples were characterized in regards to
concentration and pH. Variations of such samples were produced versions of concentration
2%, 7%, 15% and 30%, and pH ranging between 1 and 10 and rheological tests were
performed for the measurement of viscosity at constant shear rate in a viscometer of the
cone plate kind. A strong variation in viscosity between samples of different concentrations,
but especially pronounced between the samples of 15% and 30%, was observed. In the
samples of varying pH was observed a viscosity increase, although less intense than what
was detected on the varying concentration test. The increase happens especially in the pH
range between 4 and 5, these being the pH in which the material possesses its greatest
morphological stability.
Varied methods and materials were explored in the manufacture of microfluidic devices in
order to reduce the cost of implementation of these very versatile tools. It was concluded
that the manufacturing resolution necessary for the device to work on microfluidic regimen
is more easily attainable than is deductible by the literature, but the flow control within the
channels requires pumps and high resolution pressure regulators, which keep the technical
operating costs still relatively high. Additionally, a technique for making foams by sonication
and rapid crosslinking was developed and the resulting scaffolds were analyzed by electron microscopy for morphology, pore size and interconnection analysis. The concentration of
surfactant in the sonicated solution was also taken into account. The results show that the
sonication allows a lesser control of the morphology when compared with the microfluidic
technique, but achieves a greater control than other low cost techniques, meaning a higher cost benefit ratio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/6396 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Carvalho, Vinicius de Abreu e |
| Contributors | Cardoso, Antônio Valadão |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFOP, instname:Universidade Federal de Ouro Preto, instacron:UFOP |
| Rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 02/02/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds