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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

ESTE TRABALHO TEM COMO OBJETIVO O DESENVOLVIMENTO DE BLENDAS POLIMÉRICAS A BASE DE POLÍMEROS SINTÉTICOS E AMIDO PARA A OBTENÇÃO DE MATERIAIS BIOCOMPATÍVEIS QUE POSSAM SER UTILIZADOS COMO MATRIZES EM PROCESSOS DE REGENERAÇÃO ÓSSEA. OS MATERIAIS UTILIZADOS FORAM O POLI(FLUORETO DE VINILIDENO) (PVDF), O POLI(FLUORETO DE VINILIDENO COM TRIFLUORETILENO) P(VDF-TRFE) E O AMIDO DE MILHO. FORAM ELABORADAS BLENDAS DE PVDF/AMIDO NAS PROPORÇÕES EM MASSA DE 90/10, 80/20 E 66/33 E P(VDF-TRFE)/AMIDO NA PROPORÇÃO DE 66/33. AS BLENDAS FORAM FABRICADAS EM FORMATO CILÍNDRICO PARA PERMITIR, POSTERIORMENTE, TESTES IN VIVO ATRAVÉS DO IMPLANTE EM RATOS. O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DAS BLENDAS FOI O DE PRENSAGEM (2 TON) A QUENTE, COM TEMPERATURAS DE 155 ºC E 190 ºC PARA O P(VDF-TRFE)/AMIDO E PVDF/AMIDO, RESPECTIVAMENTE. NA INVESTIGAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DAS BLENDAS POLIMÉRICAS UTILIZARAM-SE AS SEGUINTES TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO: ESPECTROSCOPIA VIA ESPALHAMENTO MICRO-RAMAN, ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO NO INFRAVERMELHO COM TRANSFORMADA DE FOURIER (FTIR), ANÁLISE DINÂMICO-MECÂNICA (DMA) E MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV). APÓS A FABRICAÇÃO DAS AMOSTRAS ESTAS FORAM SUBMETIDAS A TESTES IN VITRO SOB A AÇÃO DA ENZIMA α-AMILASE POR PERÍODOS DE 14, 28 E 42 DIAS. A ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL REVELOU A AUSÊNCIA DE INTERAÇÃO QUÍMICA ENTRE OS POLÍMEROS E AMIDO (MISTURA FÍSICA) E QUE O PROCESSO DE PRENSAGEM A QUENTE NÃO PRODUZIU QUALQUER TIPO DE DEGRADAÇÃO DESTES MATERIAIS. AS PRÓPRIAS FASES α E FERROELÉTRICA DO PVDF E P(VDF-TRFE) EM PÓ, RESPECTIVAMENTE, FORAM MANTIDAS NAS BLENDAS. AS IMAGENS DE MEV DAS BLENDAS APRESENTARAM POROS NA REGIÃO EXTERNA, O QUE FOI ATRIBUÍDA À PERDA DE AMIDO NO PROCESSO DE RETIRADA DAS AMOSTRAS DOS MOLDES. ALÉM DISSO, FORAM PERCEBIDAS REGIÕES DISTINTAS DE MATERIAIS, OU SEJA, O PVDF OU P(VDF-TRFE) E O AMIDO ESTÃO SEPARADOS, POSSIBILITANDO A IDENTIFICAÇÃO DE CADA MATERIAL (O AMIDO AGE COMO UM ADITIVO). NAS IMAGENS ÓPTICAS OBTIDAS PELO MICRO-RAMAN O MESMO PADRÃO HETEROGÊNEO FOI PERCEBIDO, SENDO QUE, MESMO NAS REGIÕES COM PREDOMÍNIO DE PVDF OU P(VDF-TRFE) O AMIDO SE FEZ PRESENTE. NAS MEDIDAS DE DMA INVESTIGOU-SE O MÓDULO DE ELASTICIDADE (E'), O QUAL, INDEPENDENTE DA PROPORÇÃO DE MATERIAIS, ALCANÇOU VALORES PRÓXIMOS AOS DO OSSO ESPONJOSO. ADICIONALMENTE, QUANTO MAIOR A QUANTIDADE DE AMIDO MENOR FORAM OS VALORES DE E?. NO ENSAIO IN VITRO SOMENTE AS AMOSTRAS DE PVDF/AMIDO 90/10, PARA O PERÍODO DE 42 DIAS, APRESENTARAM REDUÇÃO ESTATISTICAMENTE SIGNIFICATIVA DE SUA MASSA. CONTUDO, NOS DEMAIS GRUPOS DESTE PERÍODO FORAM PERCEBIDOS TENDÊNCIAS DE PERDA DE MASSA. A POUCA ABSORÇÃO DO AMIDO PODE ESTAR RELACIONADA A 2 FATORES PRINCIPAIS: I) PARTE DO AMIDO PRESENTE NA AMOSTRA FOI ARRANCADO DA SUPERFÍCIE EXTERNA NO INSTANTE DA RETIRADA DA AMOSTRA DO MOLDE, COMO OBSERVADO POR MEV; II) PARTE DO AMIDO ESTAR PRESENTE NO INTERIOR DO CILINDRO, FORA DO ALCANCE DA AÇÃO DA ENZIMA. OS RESULTADOS DO ESTUDO PILOTO IN VIVO REALIZADO PELO PERÍODO DE 42 DIAS EM ANIMAIS REVELARAM QUE AS AMOSTRAS, INDEPENDENTEMENTE DA COMPOSIÇÃO E DA PROPORÇÃO, FORAM TOLERADAS PELO TECIDO ÓSSEO ESPONJOSO. ESTA HIPÓTESE PODE SER ASSUMIDA DEVIDO AO FATO DE TODOS OS ANIMAIS NÃO APRESENTAREM REAÇÃO INFLAMATÓRIA AGUDA. APENAS UM ANIMAL APRESENTOU UMA REAÇÃO INFLAMATÓRIA DISCREPANTE EM RELAÇÃO AOS DEMAIS, SENDO AINDA CARACTERIZADA COMO REAÇÃO INFLAMATÓRIA CRÔNICA EM UMA PEQUENA REGIÃO TECIDUAL.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

THIS WORK AIMS AT THE DEVELOPMENT OF POLYMER BLENDS BASED ON SYNTHETIC POLYMERS AND STARCH TO OBTAIN BIOCOMPATIBLE MATERIALS THAT CAN BE USED AS MATRICES IN THE PROCESS OF BONE REGENERATION. THE MATERIALS USED WERE POLY(VINYLIDENE FLUORIDE) (PVDF), POLY(VINYLIDENE FLUORIDE WITH TRIFLUORETILENO) P(VDF-TRFE) AND CORN STARCH. IT WAS PREPARED BLENDS OF PVDF/STARCH MASS RATIO IN 90/10, 80/20 AND 66/33 AND P(VDF-TRFE)/STARCH AT A RATIO OF 66/33. THE BLENDS WERE MADE IN A CYLINDRICAL SHAPE TO ALLOW FOR LATER TESTING IN VIVO IN RATS BY IMPLANTING. THE MANUFACTURING PROCESS OF THE BLENDS WAS COMPRESSING (2 TON) UNDER HEATING, WITH TEMPERATURES AT 155 ºC AND 190 °C FOR P(VDF-TRFE)/STARCH AND PVDF/STARCH, RESPECTIVELY. IN THE INVESTIGATION OF PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF POLYMER BLENDS THE FOLLOWING CHARACTERIZATION TECHNIQUES WERE USED: RAMAN SCATTERING SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR), DYNAMIC MECHANICAL ANALYSIS (DMA) AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM). AFTER THE FABRICATION OF THESE SAMPLES, ESSAYS WERE CARRIED OUT IN VITRO UNDER THE ACTION OF THE ENZYME α-AMYLASE FOR 14, 28 AND 42 DAYS. THE VIBRATIONAL SPECTROSCOPY REVEALED NO CHEMICAL INTERACTION BETWEEN THE POLYMERS AND STARCH (PHYSICAL MIXTURE) AND THAT THE PROCESS OF COMPRESSING UNDER HEATING DID NOT PRODUCE ANY DEGRADATION OF THESE MATERIALS. EVEN THE α PHASE AND THE FERROELECTRIC PHASE OF PVDF AND P(VDF-TRFE) POWDER, RESPECTIVELY, WERE KEPT IN THE BLENDS. SEM IMAGES OF THE BLENDS SHOWED PORES IN THE OUTER REGION, WHICH WAS ATTRIBUTED TO THE LOSS OF STARCH IN THE PROCESS OF WITHDRAWAL OF SAMPLES FROM THE MOLDS. IN ADDITION, DISTINCT REGIONS WERE OBSERVED FOR THE BLENDS, I.E., PVDF OR P(VDF-TRFE) AND STARCH ARE SEPARATED, ALLOWING THE IDENTIFICATION OF EACH MATERIAL (STARCH ACTS AS A FILLER). IN THE OPTICAL IMAGES OBTAINED BY MICRO-RAMAN THE SAME HETEROGENEOUS PATTERN WAS SEEN, AND THE STARCH WAS PRESENT EVEN IN REGIONS WITH A PREDOMINANCE OF PVDF OR P(VDF-TRFE). IN DMA MEASUREMENTS, THE ELASTIC MODULUS (E'), WHICH, INDEPENDENT OF THE PROPORTION OF MATERIALS, REACHED VALUES CLOSE TO THE CANCELLOUS BONE. ADDITIONALLY, THE HIGHER STARCH CONTENT THE LOWER VALUES OF E'. IN THE IN VITRO ESSAY, ONLY THE SAMPLES OF PVDF/STARCH 90/10 FOR THE PERIOD OF 42 DAYS SHOWED A STATISTICALLY SIGNIFICANT REDUCTION OF THEIR MASS. HOWEVER, A TENDENCY OF MASS LOSS WAS ALSO OBSERVED FOR THE OTHER BLENDS OF PVDF/STARCH. THE EXPECTED SIGNIFICANT DEGRADATION OF STARCH DID NOT HAPPEN, WHICH COULD BE RELATED TO TWO MAIN FACTORS: I) SOME OF THE STARCH PRESENT IN THE SAMPLE WAS PULLED FROM THE OUTER SURFACE AT THE INSTANT OF TAKING THE SAMPLE OF THE MOLD, AS OBSERVED BY SEM, II) SOME OF THE STARCH IS PROBABLY PRESENT IN THE CYLINDER INTERIOR, OUT OF THE ACTION ENZYME. THE RESULTS OF THE PILOT STUDY IN VIVO CARRIED OUT FOR A PERIOD OF 42 DAYS IN ANIMALS HAVE SHOWN THAT SAMPLES REGARDLESS OF THE COMPOSITION AND RATIO WERE TOLERATED BY THE CANCELLOUS BONE. THIS HYPOTHESIS CAN BE ASSUMED DUE TO THE FACT THAT ALL ANIMALS SHOWED NO ACUTE INFLAMMATORY REACTION. ONLY ONE ANIMAL SHOWED AN INFLAMMATORY REACTION, BEING FURTHER CHARACTERIZED AS A CHRONIC INFLAMMATORY REACTION IN A SMALL REGION OF TISSUE.

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