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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento, caracterização e avaliação 'in vitro' de nanocompósitos de poli(L-ácido lático) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas purificados
Title Alternative: Development, characterization and in vitro evaluation of poly(L-lactic acid) and purified multiwalled carbon nanotubes nanocomposites
Author: Leal, Claudenete Vieira, 1972-
Advisor: Duek, Eliana Aparecida de Rezende, 1961-
Abstract: Resumo: Nanocompósitos poliméricos exibem potencial para aplicações como biomateriais, pois podem melhorar as propriedades dos polímeros por meio da associação com nanoestruturas, resultando em um material com propriedades estruturais e funcionais superiores. O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento e posterior caracterização de nanocompósitos de poli (L-ácido lático) (PLLA) e nanotubos de carbono (NTC). Os NTC têm sido pesquisados para aplicações biomédicas devido às suas excelentes propriedades, entretanto, os NTC possuem características estruturais que podem causar toxicidade em ambiente biológico. Nesse trabalho, primeiramente foi aplicado um método para purificar os NTC por modificação química com objetivo de melhorar a dispersibilidade e diminuir os efeitos tóxicos. Posteriormente foram preparados os nanocompósitos na forma de membranas de PLLA com NTC em diferentes concentrações, utilizando o método de evaporação de solvente. Foram realizadas caracterizações morfológicas com microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica, estudo do comportamento térmico por calorimetria exploratória diferencial e microscopia ótica com luz polarizada, e ensaios mecânicos sob módulo de tração, análise dinâmico-mecânica e nanoindentação. Na última etapa foi realizado teste in vitro de cultura de células. Resultados indicaram aumento da rugosidade das amostras após a adição de NTC, o estudo do comportamento térmico revelou que o NTC atua como agente nucleante nos nanocompósitos, promovendo a formação de maior quantidade de núcleos cristalinos na matriz polimérica. As propriedades mecânicas indicaram aumento no módulo de elasticidade, alongamento e dureza nos nanocompósitos. Na análise biológica, os resultados obtidos comprovaram que, após a adição de NTC, as células foram capazes de aderir e sustentar a proliferação celular sobre as membranas, apresentando favorável citocompatibilidade

Abstract: Polymer nanocomposites exhibit potential for applications as biomaterials because they can improve the properties of polymers by combination with nanostructures, resulting in a material with superior structural and functional properties. The purpose of this work was the development and further characterization of poly (L-lactic acid) (PLLA) and carbon nanotubes (CNT) nanocomposites. CNTs have been investigated for biomedical applications due to their excellent properties, however, pristine NTC have structural characteristics that may cause toxicity in biological environment. In this work, a method to purify the NTC by chemical modification in order to improve the dispersibility and to reduce the toxic effects was firstly applied. Subsequently, PLLA/NTC nanocomposite membranes were prepared at different concentrations by solvent casting. Samples were characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, polarized optical microscopy, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, tensile test, nanoindentation and X ray diffraction. In the last step, in vitro cell culture assay was performed. The results indicated an increase of the roughness of the samples after the addition of NTC. Thermal behavior study showed that the NTC act as a nucleation agent in nanocomposites, promoting the formation of a larger amount of crystal nucleous in the polymer matrix. Mechanical properties indicated an increase in elastic modulus, elongation and hardness in the nanocomposites. In biological testing, the results showed that, after addition of NTC, cells were able to adhere and sustain cellular proliferation on membranes and showed a favorable cytocompatibility
Subject: Biomateriais
Nanocompósitos poliméricos
Nanotubos de carbono
Citotoxicidade
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
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