Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/335015
Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: "Scaffolds" de biovidro BG45S5® para reparo de danos do tecido ósseo
Title Alternative: 45S5® bioglass "scaffolds" to repair bone tissue damages
Author: Silva, Mariana de Oliveira, 1993-
Advisor: Bertran, Celso Aparecido, 1951-
Abstract: Resumo: O biovidro 45S5® é um dos materiais mais promissores para reparo de danos no tecido ósseo, especialmente em intervenções buco-maxilares, devido à sua biocompatibilidade, bioatividade e osteoindutividade. Porém, sua reduzida janela de sinterização faz com que a maioria das tentativas de construir "scaffolds" deste biovidro com um bom compromisso entre porosidade e propriedades mecânicas resulte em cristalização, o que afeta as propriedades que o tornam um material tão promissor. Nessa dissertação, foi desenvolvida uma estratégia para produção de "scaffolds" de biovidro 45S5v ® a partir do uso de partículas grandes e pequenas do biovidro produzidas pela técnica de fusão e resfriamento. Os "scaffolds" foram preparados pela aglutinação dessas partículas com um sol-gel de mesma composição e um agente porogênico, sendo posteriormente moldados em cilindros. Foram avaliados sóis-géis catalisados pelos ácidos nítrico e fórmico. Analisou-se também a associação de surfactante Renex 120® aos sóis-géis, visando melhorar a molhabilidade das partículas de biovidro. Peróxido de hidrogênio em conjunto com surfactante e microesferas de poliestireno foram avaliadas como agentes porogênicos. Para conseguir valores de porosidade e resistência mecânica adequadas, foram estudadas razões de partículas/sol-gel e partículas/microesferas de poliestireno, assim como diversas metodologias de calcinação. Inicialmente, foram testadas somente as partículas grandes, e os resultados obtidos mostraram que o sol-gel catalisado por ácido fórmico 0,1 mol L-1 leva ao melhor recobrimento e o uso de microesferas de poliestireno como agente porogênico permitiu obter "scaffolds" com poros interconectados maiores que 50 µm. Para as partículas pequenas, utilizou-se a mesma metodologia, sendo obtidos poros interconectados de tamanhos inclusive maiores que 100 µm. O melhor tratamento térmico foi planejado considerando a estabilidade cinética dos vidros. Os "scaffolds" foram termicamente tratados em estágios para eliminação dos solventes (120 °C por 3 horas), da matéria orgânica (250 °C por 6 horas) e dos nitratos (400 °C por 12 horas) e, finalmente, calcinados (1200 °C por 10 segundos). O grau de cristalização obtido foi muito menor que o reportado na literatura para "scaffolds" de 45S5®. A cristalização parcial pode ser justificada pela possível formação de cristais durante a calcinação devido à reação das partículas com o sol-gel. A caracterização dos "scaffolds" mostrou que esse material possui a composição esperada para o 45S5® e os ensaios de lixiviação mostram um comportamento típico de biovidro 45S5® não cristalizado. Os resultados confirmam que a estratégia de unir partículas de biovidro 45S5® com um sol-gel com a mesma composição representa uma alternativa válida para a construção de "scaffolds" de biovidro com cristalinidade reduzida, especialmente quando preparados com as partículas pequenas

Abstract: The 45S5® bioglass is one of the most promising materials to repair bone tissue damage, especially in Bucco-Maxillo interventions, due to its biocompatibility, bioactivity and osteoinductivity. However, due to its reduced sintering window, attempts to construct scaffolds with a good compromise between porosity and mechanical properties of this bioglass result in crystallization, which affects the properties that make it such a distinctive material. In this dissertation, a strategy was developed for the production of 45S5® bioglass "scaffolds" using large and small particles produced by the melting-quenching technique. The "scaffolds" were prepared by agglutinating these particles with a sol-gel of the same composition and adding a porogenic agent, then moulding into cylinders. Sol-gel catalyzed by nitric and formic acids were evaluated. The association of Renex 120® surfactant with sol-gel was also studied in order to improve the wettability of the bioglass particles. Hydrogen peroxide with surfactant and polystyrene microspheres were evaluated as porogenic agents. In order to obtain adequate porosity and mechanical strength, ratios of particles/sol-gel and particles/polystyrene microspheres were studied, as well as various calcination methodologies. Initially, only the large particles were tested, and the results showed that the sol-gel catalyzed by formic acid 0.1 mol L-1 leads to the best coating and the use of polystyrene microspheres as a porogenic agent allowed to obtain scaffolds with interconnected pores greater than 50 µm. For the small particles, the same methodology was used, obtaining interconnected pores bigger than 100 µm. The best heat treatment was planned considering the kinetic stability of the glasses. The "scaffolds" were thermally treated in stages to eliminate solvents (120 °C for 3 hours), organic matter (250 °C for 6 hours) and nitrates (400 °C for 12 hours) and finally calcined (1200 °C for 10 seconds). The degree of crystallization obtained was much lower than that reported in the literature for 45S5® "scaffolds". The partial crystallization can be justified by the possible formation of crystals during calcination due to the reaction of the particles with the sol-gel. The characterization of the "scaffolds" showed that this material has the expected composition and the leaching tests show a typical behaviour of uncrystallized 45S5® bioglass. The results confirm that the strategy of joining bioglass particles with a sol-gel of the same composition represents a valid alternative for the construction of bioglass "scaffolds" with reduced crystallinity, especially when prepared with the small particles
Subject: Biovidro
Cristalização
Sol-gel
Regeneração óssea
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: SILVA, Mariana de Oliveira. "Scaffolds" de biovidro BG45S5® para reparo de danos do tecido ósseo. 2018. 1 recurso online (84 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/335015. Acesso em: 18 set. 2019.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Silva_MarianaDeOliveira_M.pdf3.84 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.