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Title: Estruturas tridimensionais fabricadas a partir de esferas quitosana/hidroxiapatita para regeneração óssea.
???metadata.dc.creator???: DANTAS, Maria Jucélia Lima.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FOOK, Marcus Vinicius Lia.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: CARRODEGUAS, Raul Garcia.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ROSA, Fabiana Paim.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FIDÉLIS, Thiago Bizerra.
Keywords: Estruturas tridimensionais;Esferas Quitosana/Hidroxiapatita;Regeneração óssea;Agregação de partículas;Engenharia de tecidos;Biomateriais;Three-dimensional structures;Chitosan / Hydroxyapatite Spheres;Bone regeneration;Particle aggregation;Tissue Engineering;Biomaterials
Issue Date: 29-Feb-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: DANTAS, M. J. L. Estruturas tridimensionais fabricadas a partir de esferas quitosana/hidroxiapatita para regeneração óssea. 2016. 119 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016.
???metadata.dc.description.resumo???: Estruturas tridimensionais são ferramentas bastante atrativas para a engenharia de tecidos, mimetizado fisicamente a matrix extracelular natural que atuam como suportes para o desenvolvimento celular. O objetivo do trabalho foi produzir estruturas tridimensionais biodegradáveis de quitosana-hidroxiapatitagelatina (CS/HA/G) com diferentes quantidades de HA e avaliar suas propriedades e comportamento in vitro. As estruturas tridimensionais foram produzidas em duas etapas. Numa primeira etapa foram obtidas esferas de CS contendo diferentes quantidades de HA de baixa cristalinidade (20, 50 e 70 % m/m). A HA de baixa cristalinidade foi gerada in situ no interior das esferas de CS. Para isso foi precipitado CaHPO4 em uma dissolução de CS e a suspensão resultante foi conformada na forma de esferas mediante gotejamento em dissolução de Na5P3O10 (TPP) com pH 8-9. As esferas precipitadas foram mantidas sob agitação nesta solução para conseguir a reticulação da CS e a transformação do CaHPO4 em HA, e finalmente liofilizadas. Para a obtenção das estruturas tridimensionais, as esferas de CS HA foram aglutinadas mediante impregnação com dissolução aquecida (40°C) de 5 % de G, arrefecimento até -18°C e liofilização. As esferas foram caracterizadas mediante microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), análises termogravimétricas (TG) e espectroscopia de infravermelho (IV). E as estruturas tridimensionais por Porosidade, Grau de Intumescimento (GI), propriedade mecânica de resistência à comrpressão via seco e úmido. O diâmetro médio das esferas segundo os resultados de MO foi de 2,6 ± 0,22mm e 2,8± 0,28mm para CS-HA 20% e CS-HA50%,respectivamente. Já as partículas de CS-HA70% apresentaram diâmetro médio de 3,9± 0,37mm tendo sua morfologia e porosidade superficial variou com o conteúdo de HA. A presença de HA de baixa cristalinidade no interior das esferas foi confirmada pelos resultados DRX e IV. Nas imagens de MEV foi possível observar que os cristais de HA estão homogeneamente dispersos no interior das esferas. Os resultados de TG revelaram boa concordância entre as quantidades de HA projetadas e as realmente obtidas nas esferas. Os resultados das estruturas tridimensionais indicam influência pelas diferentes concentrações de hidroxiapatita. Com o aumento na fração cerâmica observa-se a densificação da superfície, uma pequena diminuição da porosidade e no grau de intumescimento, como também um aumento no modulo de elasticidade via seca e uma pequena diminuição nas propriedades mecânicas via úmido, causado pelo intumescimento da estrutura. O compósito que apresentou resultados mais satisfatórios foi CS-HA20%, exibindo um melhor perfil à porosidade, grau de intumescimento e prorpriedades mecânicas. O estudo sugere que as estruturas tridimensionais necessitam de reajustes para serem aplicadas em regeneração óssea, entretanto podem ser indicadas para aplicações em engenharia de tecidos, em situações preferencialmente ex-vivo, como suportes temporários de células.
Abstract: Three-dimensional structures are very attractive tools for tissue engineering, physically mimicked the natural extracellular matrix, these structures act as supports for cell development. The goal was to produce biodegradable threedimensional structures of chitosan-hydroxyapatite-gelatin (CS / HA / L) with different HA contents and evaluate their properties and behavior in vitro. The three-dimensional structures were produced in two steps. In a first step CS were obtained spheres containing different amounts of HA low crystallinity (20, 50 and 70% w / w). The poorly crystalline HA was generated in situ within the CS spheres. To this precipitate was dissolved in CS CaHPO4 and the resulting suspension was shaped in the form of spheres by dripping in dissolution Na5P3O10 (TPP) at pH 8-9. The precipitated spheres were kept in this solution under stirring to obtain the halftone processing and the CS HA CaHPO4 , and finally lyophilized. To obtain the three-dimensional structures, CS-HA spheres were bonded by impregnation with warm solution (40 ° C) 5% C, cooling to -18 °C and lyophilization. The spheres were characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG) and infrared spectroscopy (IR). And the three dimensional structures by porosity, Degree of Swelling (GI), mechanical property of resistance comrpressão via dry and wet. The average diameter of the spheres according to the results of MO was 2.6 ± 0.22 mm and 2.8 ± 0,28mm CS-20% CSHA50% respectively. Already the particles of CS-HA70% had a mean diameter of 3.9 ± 0,37mm having their morphology and surface porosity varied with the HA content. The presence of low crystallinity with in the HA spheres was confirmed by the XRD results and IV. In the SEM images was observed that HA crystals are homogeneously dispersed within the sphere. The TG data showed good agreement between the HA and the amounts actually projected on the spheres obtained. The results indicate influences of threedimensional structures for various concentrations of hydroxyapatite. With the increase in the ceramic fraction is observed densification of the surface, a slight reduction of the porosity and the degree of swelling, as well as an increase in the modulus of elasticity via a small decrease in the mechanical properties wet route, caused by swelling of the structure. The composite that presented better results was CS-HA20%, showing a better profile to the porosity, degree of swelling and mechanical prorpriedades. The study suggests that threedimensional structures require adjustments to be applied in bone regeneration, but can be suitable for applications in tissue engineering, in situations preferably ex vivo, as temporary supports cells.
Keywords: Estruturas tridimensionais
Esferas Quitosana/Hidroxiapatita
Regeneração óssea
Agregação de partículas
Engenharia de tecidos
Biomateriais
Three-dimensional structures
Chitosan / Hydroxyapatite Spheres
Bone regeneration
Particle aggregation
Tissue Engineering
Biomaterials
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1002
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MARIA JUCÉLIA LIMA DANTAS – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2016.pdf3.43 MBAdobe PDFView/Open


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