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Title: Desenvolvimento de cimentos á base de aluminatos de estrôncio/cálcio para endodontia.
Other Titles: Development of cements based on aluminates strontium/calcium for endodontics.
Desarrollo de cementos a base de aluminatos estroncio/calcio para endodoncia.
???metadata.dc.creator???: BARBOSA, Willams Teles.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FOOK, Marcus Vinicius Lia.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NEVES, Gelmires de Araujo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SANTANA, Lisiane Navarro de Lima.
Keywords: Engenharia de materiais;Materiais dentários;Endodontia;Combustão;Cimento;Materials engineering;Dental materials;Endodontics;Combustion;Cement;Ingenieria de materiales;Materiales dentales;Endodoncia;Combustión;Cemento
Issue Date: 12-Mar-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARBOSA, Willams Teles. Desenvolvimento de cimentos á base de aluminatos de estrôncio/cálcio para endodontia. 2019. 119 fl. Tese (Doutorado 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, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35589
???metadata.dc.description.resumo???: O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um novo cimento aplicado em endodontia à base de aluminato de cálcio e estrôncio, com adequadas propriedades físicas, quimicas, mecânicas e biologicas, como: curto tempo de cura e fácil trabalhabilidade, bem como propriedades bioativas. Os aluminatos foram obtidos pela síntese de combustão de solução por ser um método simples e eficaz na obtenção de materiais em nano-escala. Os reagentes utilizados para a síntese foram o nitrato de cálcio tetrahidratado, nitrato de alumínio nonahidratado e carbonato de estrôncio, como fontes de cálcio, alumínio e estrôncio, respectivamente. A ureia foi utilizada como combustível e o ácido nítrico foi utilizado para dissolução do carbonato de estrôncio em nitrato de estrôncio. Após a síntese, os materiais foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo (MEV-EC), Superfície específica e Tamanho de partículas. Na síntese do aluminato de cálcio foi obtida uma única fase cristalina referente ao heptaluminato dodecálcico (C12A7) e na síntese do aluminato de estrôncio foi obtido o aluminato de tri-estrôncio (S3A) como fase principal, ambos aluminatos apresentaram estrutura submicrônica com superfície específica de 1,3 e 0,2 m2 /g e tamanho médio de partícula, após moenda, de 8,2 e 3,1 μm, respectivamente. A seguinte etapa foi a preparação dos cimentos aluminosos de cálcio e estrôncio, nas seguintes composições: CS1 (100% C12A7), CS2 (80%C12A7 + 20%S3A), CS3 (60%C12A7 + 40%S3A), CS4 (40%C12A7 + 60%S3A), CS5 (20%C12A7 + 80%S3A) e CS6 (100%S3A), tendo sido analisados: radiopacidade, trabalhabilidade com o emprego de aditivo e tempo de cura final. O cimento CS5 apresentou radiopacidade superior a 3 mm na escala de alumínio, estando em conformidade com a norma ISO 6876-2012. Outra característica avaliada foi a trabalhabilidade do cimento CS5 quando este foi hidratado com água (CS5A) e com a adição de polietilenglicol 4000 (PEG) como plastificante e retardante de cura, na seguintes composições: CS5B (20% de PEG em massa/volume), CS5C (30% de PEG em massa/volume) e CS5D (40% de PEG em massa/volume), onde observou-se que os cimentos hidratados com o aditivo PEG apresentaram boa trabalhabilidade, com destaque para o cimento CS5C hidratado com 30% em massa de PEG, com curto tempo de cura, de aproximadamente 60 minutos. Esse cimento apresentou baixa temperatura de reação de hidratação, resistência à compressão suficiente para a finalidade de sua aplicação, o ensaio de biodegradação in vitro evidenciou a liberação dos íons Sr2+, Ca2+ e Al3+ , responsáveis pelo pH alcalino do meio o que favoreceu a atividade antimicrobiana frente a todas as cepas bacteriológicas. Como também apresentou capacidade bioativa, e satisfatória adesão e desenvolvimento celular in vitro. Com os resultados apresentados pode-se concluir que o cimento CS5C torna-se muito promissor para potencial aplicação em endodontia.
Abstract: The objective of this work is the development of a new cement applied in endodontics based on calcium aluminate and strontium, with adequate physical, chemical, mechanical and biological properties, such as: short setting time and easy workability as well as bioactive properties. The aluminates were obtained by the combustion synthesis of solution because it is a simple and efficient method to obtain nanoscale materials. The reagents used for the synthesis were calcium nitrate tetrahydrate, aluminum nitrate nonahydrate and strontium carbonate, as sources of calcium, aluminum and strontium, respectively. Urea was used as fuel and nitric acid was used for the dissolution of strontium carbonate in strontium nitrate. After the synthesis, the materials were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy with Field Emission (SEM-FEG), Specific Surface and Particle Size. In the synthesis of the calcium aluminate, a single crystalline phase was obtained for dodecalcium heptaluminate (C12A7) and in the synthesis of the strontium aluminate the tri- strontium aluminate (S3A) was obtained as the main phase, both aluminates presented a submicron structure with specific surface area of 1,3 and 0,2 m2 /g and average particle size, after grinding, of κ,2 and 3,1 ȝm, respectively. The following step was the preparation of calcium and strontium aluminous cements in the following compositions: CS1 (100% C12A7), CS2 (80%C12A7 + 20%S3A), CS3 (60%C12A7 + 40%S3A), CS4 (40%C12A7 + 60%S3A), CS5 (20%C12A7 + 80%S3A) and CS6 (100%S3A), having been analyzed: radiopacity, workability with the use of additive and final setting time. The CS5 cement showed radiopacity greater than 3 mm in the aluminum scale, being in compliance with ISO 6876-2012. Another characteristic evaluated was the workability of CS5 cement when it was hydrated with water (CS5A) and with the addition of polyethylene glycol 4000 (PEG) as plasticizer and curing retarder in the following compositions: CS5B (20% PEG in mass/volume), CS5C (30% PEG in mass/volume) and CS5D (40% PEG in mass/volume), where it was observed that the cements hydrated with the PEG additive showed good workability, CS5C cement hydrated with 30% by mass/volume of PEG, with short setting time, of approximately 60 minutes. This cement had low temperature of hydration reaction, sufficient compressive strength for the purpose of its application, the in vitro biodegradation test evidenced the release of ions Sr2+, Ca2+ and Al3+ , responsible for the alkaline pH of the medium, which favored the antimicrobial activity against all the bacteriological strains. It also presented bioactive capacity and satisfactory cell adhesion and development in vitro. With the results presented, it can be concluded that the CS5C cement becomes very promising for potential application in endodontics.
???metadata.dc.description.resumen???: El objetivo de este trabajo es desarrollar un nuevo cemento aplicado en endodoncia a base de aluminato de calcio y estroncio, con adecuadas propiedades físicas, químicas, mecánicas y biológicas, tales como: corta tiempo de curado y fácil trabajabilidad, así como propiedades bioactivas. Tú Los aluminatos se obtuvieron mediante síntesis de combustión en solución, ya que es un Método sencillo y eficaz para la obtención de materiales a nanoescala. los reactivos Para la síntesis se utilizaron nitrato de calcio tetrahidratado, nonahidrato de aluminio y carbonato de estroncio, como fuentes de calcio, aluminio y estroncio, respectivamente. La urea se utilizó como combustible y Se utilizó ácido nítrico para disolver el carbonato de estroncio en nitrato. de estroncio. Después de la síntesis, los materiales se caracterizaron por difracción. Rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (SEM-EC), Superficie específica y Tamaño de partícula. En la síntesis de aluminato de calcio, se obtuvo una fase monocristalina haciendo referencia a la heptaluminato de dodecalcio (C12A7) y en la síntesis de aluminato de estroncio fue Se obtuvo aluminato de tri-estroncio (S3A) como fase principal, ambos aluminatos presentó una estructura submicrónica con una superficie específica de 1,3 y 0,2 m2 /gramo y tamaño medio de partícula, después de la molienda, de 8,2 y 3,1 µm, respectivamente. El siguiente paso fue la preparación de cementos aluminosos de calcio y estroncio, en las siguientes composiciones: CS1 (100% C12A7), CS2 (80%C12A7 + 20%S3A), CS3 (60%C12A7 + 40%S3A), CS4 (40%C12A7 + 60%S3A), CS5 (20%C12A7 + 80%S3A) y CS6 (100%S3A), habiéndose analizado: radiopacidad, trabajabilidad con el uso de aditivo y tiempo de curado final. cemento CS5 presentó radiopacidad mayor a 3 mm en la escala de aluminio, estando en cumplimiento de la norma ISO 6876-2012. Otra característica evaluada fue la trabajabilidad del cemento CS5 cuando se hidrató con agua (CS5A) y con la adición de polietilenglicol 4000 (PEG) como plastificante y retardante de fuego curado, en las siguientes composiciones: CS5B (20% PEG en masa/volumen), CS5C (30% PEG en masa/volumen) y CS5D (40% PEG en masa/volumen), donde se observó que los cementos hidratados con el aditivo PEG presentaron buena trabajabilidad, con énfasis en cemento CS5C hidratado con 30% en masa de PEG, con un corto tiempo de curado de aproximadamente 60 minutos. Este cemento presentó una temperatura de reacción de hidratación baja, compresión suficiente para el propósito de su aplicación, el La biodegradación in vitro mostró la liberación de iones Sr2+, Ca2+ y Al3+. , responsable del pH alcalino del ambiente, lo que favoreció la actividad Antimicrobiano contra todas las cepas bacteriológicas. Así como presentó capacidad bioactiva, y adhesión y desarrollo celular satisfactorios in vitro. Con los resultados presentados se puede concluir que el cemento CS5C se vuelve muy prometedor para una posible aplicación en endodoncia.
Keywords: Engenharia de materiais
Materiais dentários
Endodontia
Combustão
Cimento
Materials engineering
Dental materials
Endodontics
Combustion
Cement
Ingenieria de materiales
Materiales dentales
Endodoncia
Combustión
Cemento
???metadata.dc.subject.cnpq???: Combustão
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35589
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