DESENVOLVIMENTO DE FILAMENTOS COMPOSTOS DE PVDF, PLA E HAp PARA IMPRESSÃO DE BIOMATERIAIS ORTOPÉDICOS
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Data de Publicação: | 2023 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO |
Texto Completo: | http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/2092 |
Resumo: | The search for bone substitute biomaterials is a growing demand today, given the increase in life expectancy and quality of life of the population. In this context, investments in the area of biomaterials corresponded to billionaire values in recent years both worldwide and nationally. Calcium hydroxyapatite (HAp) stands out for being bioactive, in such a way that it is already used in several types of biomaterials, mainly those associated with orthopedics and orthodontics. Polymers such as poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and poly(lactic acid) (PLA) have been widely studied in biomaterial production area due to their biocompatible properties in contact with living tissues. Above all, PVDF presents piezelectricity when in the β crystalline phase, such an effect favors bone regeneration and is even associated with the natural repair process of this tissue in living organisms. In the present work, the production of composite filaments of PVDF, PLA and HAp in different concentrations and extrusion parameters were studied. Furthermore, the filaments were also applied in a 3D printing technique, in which printing parameters were studied for each piece. Scanning electron microscopy (SEM) images indicate the formation of immiscible polymeric blends for the PVDF and PLA composites. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyzes demonstrate that formation of the β crystalline phase is present in pellets, filaments and printed samples containing PVDF, with emphasis on PVDF/PLA blends. Furthermore, the addition of HAp promotes the bioactivity of the materials, which can be evaluated by SEM and Energy Dispersion X ray Spectroscopy (EDS). In addition, the printed samples with 15% of HAp have a lower contact angle than the PVDF and PLA composites, indicating that the presence of HAp increases in the hydrophilicity of the material. |
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Bonadio, Taiana Gabriela Morettihttp://lattes.cnpq.br/7766755148242956Marangoni, Rafaelhttp://lattes.cnpq.br/2308700333314623093.727.919-62http://lattes.cnpq.br/4974422933251115OLIVEIRA, PATRICIA CAMARGO DE2023-08-14T13:05:11Z2023-06-02OLIVEIRA, PATRICIA CAMARGO DE. DESENVOLVIMENTO DE FILAMENTOS COMPOSTOS DE PVDF, PLA E HAp PARA IMPRESSÃO DE BIOMATERIAIS ORTOPÉDICOS. 2023. 84 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava.http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/2092The search for bone substitute biomaterials is a growing demand today, given the increase in life expectancy and quality of life of the population. In this context, investments in the area of biomaterials corresponded to billionaire values in recent years both worldwide and nationally. Calcium hydroxyapatite (HAp) stands out for being bioactive, in such a way that it is already used in several types of biomaterials, mainly those associated with orthopedics and orthodontics. Polymers such as poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and poly(lactic acid) (PLA) have been widely studied in biomaterial production area due to their biocompatible properties in contact with living tissues. Above all, PVDF presents piezelectricity when in the β crystalline phase, such an effect favors bone regeneration and is even associated with the natural repair process of this tissue in living organisms. In the present work, the production of composite filaments of PVDF, PLA and HAp in different concentrations and extrusion parameters were studied. Furthermore, the filaments were also applied in a 3D printing technique, in which printing parameters were studied for each piece. Scanning electron microscopy (SEM) images indicate the formation of immiscible polymeric blends for the PVDF and PLA composites. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyzes demonstrate that formation of the β crystalline phase is present in pellets, filaments and printed samples containing PVDF, with emphasis on PVDF/PLA blends. Furthermore, the addition of HAp promotes the bioactivity of the materials, which can be evaluated by SEM and Energy Dispersion X ray Spectroscopy (EDS). In addition, the printed samples with 15% of HAp have a lower contact angle than the PVDF and PLA composites, indicating that the presence of HAp increases in the hydrophilicity of the material.A busca por biomateriais substituintes ósseos é uma demanda crescente na atualidade, visto o aumento da expectativa e da qualidade de vida da população. Nesse contexto, os investimentos na área de biomateriais corresponderam a valores bilionários nos últimos anos tanto em âmbito mundial, quanto em meio nacional. A hidroxiapatita (HAp) se destaca por ser bioativa, de tal forma que já é utilizada em diversos tipos de biomateriais, principalmente os associados à ortopedia e ortodontia. Polímeros tais como o poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e poli(ácido lático) (PLA) vem sendo amplamente estudados na área de produção de biomateriais em virtude de suas propriedades biocompatíveis em contato com tecidos vivos. Sobretudo, o PVDF apresenta piezeletricidade quando em fase cristalina β, tal efeito favorece a regeneração óssea e inclusive está associado ao processo de reparação natural desse tecido em organismos vivos. No presente trabalho, foi estudada a produção de filamentos compósitos de PVDF, PLA e HAp em diferentes concentrações e parâmetros de extrusão. Ademais, os filamentos também foram utilizados em técnica de impressão tridimensional, em que foram estudados os parâmetros de impressão para cada peça. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicam a formação de blendas poliméricas imiscíveis para os compósitos de PVDF e PLA. As análises de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) demonstram que a formação da fase cristalina β está presente nos pellets, filamentos e peças impressas contendo PVDF, destacando-se para os compósitos de PVDF/PLA. Ademais, a adição de HAp promove a bioatividade dos materiais, o que pode ser avaliado por MEV e Espectroscopia de raios X por Dispersão de Energia. Ainda, as peças impressas com 15% de HAp apresentam ângulo de contato inferior às blendas de PVDF e PLA, indicando que a presença de HAp influencia para o aumento da hidrofilicidade do material.Submitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2023-08-14T13:05:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf: 6647320 bytes, checksum: 3f0d914528a3ba71b575e6f636b7fa77 (MD5)Made available in DSpace on 2023-08-14T13:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf: 6647320 bytes, checksum: 3f0d914528a3ba71b575e6f636b7fa77 (MD5) Previous issue date: 2023-06-02Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/retrieve/9053/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Patricia%20Camargo%20de%20Oliveira.pdf.jpgporUniversidade Estadual do Centro-OestePrograma de Pós-Graduação em Química (Mestrado)UNICENTROBrasilUnicentro::Departamento de Ciências Exatas e de TecnologiaExtrusãoPiezeletricidadeBiocompatibilidadeImpressão 3DHidrofilicidadePolímerosFosfato de cálcioExtrusionPiezelectricityBiocompatibility3D printingHydrophilicityPolymersCalcium phosphateCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICADESENVOLVIMENTO DE FILAMENTOS COMPOSTOS DE PVDF, PLA E HAp PARA IMPRESSÃO DE BIOMATERIAIS ORTOPÉDICOSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-5600948132407545169600600600600-433806549027752903315717003253031171952075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROTHUMBNAILDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf.jpgDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf.jpgimage/jpeg3569http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2092/4/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Patricia+Camargo+de+Oliveira.pdf.jpg3aa9792483e133d671cd068250922bc3MD54TEXTDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf.txtDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdf.txttext/plain129364http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2092/3/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Patricia+Camargo+de+Oliveira.pdf.txt6852a6a2fb38b3f7eb7dea08b5314020MD53ORIGINALDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdfDissertação - Patricia Camargo de Oliveira.pdfapplication/pdf6647320http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2092/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Patricia+Camargo+de+Oliveira.pdf3f0d914528a3ba71b575e6f636b7fa77MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82003http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2092/1/license.txt6544a715df32d52b08aa3def94c4dddeMD51jspui/20922023-08-15 01:00:08.222oai:localhost:jspui/2092Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/PUBhttp://tede.unicentro.br/tde_oai/oai3.phprepositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.bropendoar:2023-08-15T04:00:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)false |
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