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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Síntese de scaffolds de vidros bioativos utilizando nanocristais de celulose como template
Title Alternative: Synthesis of bioactive glass scaffolds using cellulose nanocrystals as template
Author: Longo, Bianca Cheregatti, 1993-
Advisor: Bertran, Celso Aparecido, 1951-
Abstract: Resumo: Para alcançar o objetivo principal desta dissertação: síntese de scaffolds de vidro bioativo pela cópia de estruturas porosas formadas pela auto-organização de nanocristais de celulose (CNC), ela foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa foi estudada a síntese de estruturas porosas formadas exclusivamente por sílica utilizando CNC como template, cujas características morfológicas foram semelhantes às desejáveis para os scaffolds de vidro bioativo. Na segunda etapa, a metodologia para obtenção de estruturas porosas de sílica foi modificada para permitir a incorporação de íons cálcio, fosfato e sódio na rede da sílica formando scaffolds dos vidros bioativos 58S ou 45S5. As estruturas porosas de sílica, obtidas na primeira etapa deste trabalho, resultaram do processo de auto-organização dos nanocristais de celulose associado à cópia destas estruturas por nanopartículas de sílica obtidas pelo método de Stöber. A auto-organização dos CNC foi influenciada por diversos parâmetros, tais como, razão nanopartículas de sílica/CNC, modificação da carga superficial dos CNC com CTAB, força "g" de centrifugação, lavagens durante a centrifugação e método de secagem. Os resultados permitiram concluir que o processo de auto-organização dos CNC envolve dois mecanismos: o primeiro consiste na formação das paredes dos poros, devido à formação de fases nemática quirais pela auto-organização dos CNC, e o segundo consiste na floculação destes agregados de CNC, resultando em estruturas macroscópicas que foram copiadas pelas nanopartículas de sílica. Na segunda etapa do trabalho, o método de síntese desenvolvido na primeira etapa, foi modificado para obtenção dos scaffolds de vidros bioativos através da inserção dos íons cálcio, fosfato e sódio na rede da sílica. Foram sintetizados scaffolds com composições similares aos dos vidros bioativos 58S e 45S5, sendo que o último apresentou melhor resistência mecânica e manteve sua estrutura quando imerso em DMEM (meio de cultura para células)

Abstract: To reach the main aim of this work which was the synthesis of bioactive glass scaffolds by copying porous structures formed by the self-assembling of cellulose nanocrystals (CNC), this work was divided in two parts. In the first part was studied the synthesis of porous structures formed exclusively by silica using CNC as a template, whose morphological characteristics were similar to those desired for bioactive glass scaffolds. In the second part, the methodology to obtain silica porous structures was modified to permit the incorporation of calcium, phosphate and sodium ions in a silica network forming 58S or 45S5 bioactive glass scaffolds. The preparation of a silica porous structure was carried out by a CNC self-assembly process associated with the copy of this organized structure by the silica nanoparticles. These were obtained using the Stöber method. The CNC self-assembly was affected by several parameters, such as: silica nanoparticles/CNC ratio, CNC surface charge modification with CTAB, centrifugal force "g", washing during centrifugation and drying. The results showed that the CNC self-assembly process involves two mechanisms: the first one consists of pore wall formation by means of CNC chiral nematic phases, and the second consists of the flocculation of CNC aggregates forming macroscopic structures, which were copied by silica nanoparticles. In the second part of this work, the developed and optimized method in the first part was modified to produce bioactive glass scaffolds through the insertion of calcium, sodium and phosphate ions in the silica network. Scaffolds with similar 58S and 45S5 bioactive glass compositions were synthetized, and the latter presented better mechanical resistance and maintained its structure when immersed in DMEM (medium suitable for cell growth)
Subject: Vidros bioativos
Nanocristais de celulose
Auto-organização
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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