Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Adriana Maria Coelho
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.26/48947
Resumo: A osteoartrite é uma doença que afeta as articulações, resultando na degeneração da cartilagem. O propósito deste estudo é desenvolver um hidrogel à base de álcool polivinílico que possa ser utilizado para reparação das zonas danificadas da cartilagem. Para tal, foram produzidos hidrogéis por “cast-drying” e “freeze-thawing” contendo fibras de conteira e/ou ácido cítrico. Os hidrogéis obtidos foram inicialmente caracterizados em termos da sua quantidade de água, intumescimento e comportamento à compressão. Em seguida, para cada processo de fabrico, foi selecionado o hidrogel que apresentou o módulo de elasticidade à compressão mais elevado. Por fim, os hidrogéis selecionados foram caracterizados em relação à morfologia e ao seu comportamento à tração, reológico e tribológico. Os resultados deste estudo revelam que as estruturas obtidas têm propriedades tribomecânicas promissoras para substituir a cartilagem, em especial o hidrogel com ácido cítrico, que demonstrou propriedades superiores comparativamente aos hidrogéis com fibras de conteira. Com efeito, este material evidenciou maior resistência à tração, e os módulos de elasticidade e energias dissipativas foram significativamente mais elevados, devido à menor porosidade, e estrutura mais compacta, conforme confirmado pela análise morfológica dos materiais. Quanto ao coeficiente de atrito, os hidrogéis com fibras de conteira conduziram a valores mais baixos, fundamentais para proporcionar uma superfície de atrito reduzida entre as superfícies articulares na cartilagem. Este trabalho permite concluir que a incorporação de ácido cítrico e de fibras de conteira constituem abordagens potencialmente interessantes para o desenvolvimento de hidrogéis destinados à substituição da cartilagem em pacientes com osteoartrite, oferecendo propriedades mecânicas desejáveis.
id RCAP_07ab2a0f148c5f78e6daee5551254d98
oai_identifier_str oai:comum.rcaap.pt:10400.26/48947
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagemCartilagemHidrogelÁlcool polivinílicoÁcido cítricoFibras de conteiraCartilageHydrogelPolyvinyl alcoholCitric acidKahili ginger fibersA osteoartrite é uma doença que afeta as articulações, resultando na degeneração da cartilagem. O propósito deste estudo é desenvolver um hidrogel à base de álcool polivinílico que possa ser utilizado para reparação das zonas danificadas da cartilagem. Para tal, foram produzidos hidrogéis por “cast-drying” e “freeze-thawing” contendo fibras de conteira e/ou ácido cítrico. Os hidrogéis obtidos foram inicialmente caracterizados em termos da sua quantidade de água, intumescimento e comportamento à compressão. Em seguida, para cada processo de fabrico, foi selecionado o hidrogel que apresentou o módulo de elasticidade à compressão mais elevado. Por fim, os hidrogéis selecionados foram caracterizados em relação à morfologia e ao seu comportamento à tração, reológico e tribológico. Os resultados deste estudo revelam que as estruturas obtidas têm propriedades tribomecânicas promissoras para substituir a cartilagem, em especial o hidrogel com ácido cítrico, que demonstrou propriedades superiores comparativamente aos hidrogéis com fibras de conteira. Com efeito, este material evidenciou maior resistência à tração, e os módulos de elasticidade e energias dissipativas foram significativamente mais elevados, devido à menor porosidade, e estrutura mais compacta, conforme confirmado pela análise morfológica dos materiais. Quanto ao coeficiente de atrito, os hidrogéis com fibras de conteira conduziram a valores mais baixos, fundamentais para proporcionar uma superfície de atrito reduzida entre as superfícies articulares na cartilagem. Este trabalho permite concluir que a incorporação de ácido cítrico e de fibras de conteira constituem abordagens potencialmente interessantes para o desenvolvimento de hidrogéis destinados à substituição da cartilagem em pacientes com osteoartrite, oferecendo propriedades mecânicas desejáveis.Osteoarthritis is a disease that affects the joints, resulting in the degeneration of cartilage. The purpose of this study is to develop a polyvinyl alcohol-based hydrogel that can be used for the repair of damaged cartilage zones. For this, hydrogels were produced through cast-drying and freeze-thawing processes containing kahili ginger fibers and/or citric acid. The obtained hydrogels were initially characterized in terms of their water content, swelling, and compression behavior. Subsequently, for each manufacturing process, the hydrogel with the highest compression modulus was selected. Finally, the selected hydrogels were characterized in terms of morphology and their tensile, rheological, and tribological behavior. The results of this study reveal that the obtained structures have promising tribomechanical properties for cartilage replacement, especially the hydrogel with citric acid, which demonstrated superior properties compared to hydrogels with kahili ginger fibers. Indeed, this material showed higher tensile strength, and the compression modulus and dissipative energies were significantly higher due to lower porosity and a more compact structure, as confirmed by the morphological analysis of the materials. Regarding the friction coefficient, hydrogels with kahili ginger fibers led to lower values, essential for providing a reduced friction surface between joint surfaces in cartilage. This work allows us to conclude that the incorporation of citric acid and kahili ginger fibers constitutes potentially interesting approaches for the development of hydrogels intended for cartilage replacement in patients with osteoarthritis, offering desirable mechanical properties.Pina, CélioSerro, Ana PaulaRepositório ComumSousa, Adriana Maria Coelho2023-122023-12-01T00:00:00Z2027-01-31T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.26/48947TID:203485572porinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-17T05:17:28Zoai:comum.rcaap.pt:10400.26/48947Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:07:27.784815Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
title Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
spellingShingle Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
Sousa, Adriana Maria Coelho
Cartilagem
Hidrogel
Álcool polivinílico
Ácido cítrico
Fibras de conteira
Cartilage
Hydrogel
Polyvinyl alcohol
Citric acid
Kahili ginger fibers
title_short Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
title_full Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
title_fullStr Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
title_sort Desenvolvimento de um hidrogel de PVA reticulado com ácido cítrico e/ou reforçado com fibras de conteira para substituição da cartilagem
author Sousa, Adriana Maria Coelho
author_facet Sousa, Adriana Maria Coelho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pina, Célio
Serro, Ana Paula
Repositório Comum
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Adriana Maria Coelho
dc.subject.por.fl_str_mv Cartilagem
Hidrogel
Álcool polivinílico
Ácido cítrico
Fibras de conteira
Cartilage
Hydrogel
Polyvinyl alcohol
Citric acid
Kahili ginger fibers
topic Cartilagem
Hidrogel
Álcool polivinílico
Ácido cítrico
Fibras de conteira
Cartilage
Hydrogel
Polyvinyl alcohol
Citric acid
Kahili ginger fibers
description A osteoartrite é uma doença que afeta as articulações, resultando na degeneração da cartilagem. O propósito deste estudo é desenvolver um hidrogel à base de álcool polivinílico que possa ser utilizado para reparação das zonas danificadas da cartilagem. Para tal, foram produzidos hidrogéis por “cast-drying” e “freeze-thawing” contendo fibras de conteira e/ou ácido cítrico. Os hidrogéis obtidos foram inicialmente caracterizados em termos da sua quantidade de água, intumescimento e comportamento à compressão. Em seguida, para cada processo de fabrico, foi selecionado o hidrogel que apresentou o módulo de elasticidade à compressão mais elevado. Por fim, os hidrogéis selecionados foram caracterizados em relação à morfologia e ao seu comportamento à tração, reológico e tribológico. Os resultados deste estudo revelam que as estruturas obtidas têm propriedades tribomecânicas promissoras para substituir a cartilagem, em especial o hidrogel com ácido cítrico, que demonstrou propriedades superiores comparativamente aos hidrogéis com fibras de conteira. Com efeito, este material evidenciou maior resistência à tração, e os módulos de elasticidade e energias dissipativas foram significativamente mais elevados, devido à menor porosidade, e estrutura mais compacta, conforme confirmado pela análise morfológica dos materiais. Quanto ao coeficiente de atrito, os hidrogéis com fibras de conteira conduziram a valores mais baixos, fundamentais para proporcionar uma superfície de atrito reduzida entre as superfícies articulares na cartilagem. Este trabalho permite concluir que a incorporação de ácido cítrico e de fibras de conteira constituem abordagens potencialmente interessantes para o desenvolvimento de hidrogéis destinados à substituição da cartilagem em pacientes com osteoartrite, oferecendo propriedades mecânicas desejáveis.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-12
2023-12-01T00:00:00Z
2027-01-31T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.26/48947
TID:203485572
url http://hdl.handle.net/10400.26/48947
identifier_str_mv TID:203485572
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137163281956864