Processamento de fios de quitosana em telas para aplicações biomédicas.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23520 |
Resumo: | Este trabalho teve como objetivo desenvolver telas a partir da tecelagem de fios mono e multifilamentares de quitosana obtidos por fiação úmida para possíveis aplicações biomédicas. Além disso, etapas do processo de fiação úmida foram otimizadas para obter fibras com propriedades mecânicas adequadas ao processo de tecelagem. Para o processo de fiação úmida foram utilizadas solução de quitosana a 4% (m/V) e banho de coagulação contendo 70% de hidróxido de sódio (0,5M)/30% de metanol. A cinética de coagulação da fibra foi avaliada por Microscopia Ótica (MO); a metodologia de secagem foi avaliada por Análise Termogravimétria (TGA), Difratometria de Raios-X (DRX) e ensaio mecânico sob tração. O tempo ideal de coagulação foi determinado e a metodologia de secagem mostrou-se eficiente. A partir dos resultados de tração e DRX, optou-se pela condição de secagem dos fios sob tensão. Os fios mono e multifilamentares obtidos foram caracterizados por ensaio mecânico sob tração e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A configuração do fio afetou suas propriedades mecânicas, além disso, verificou-se a partir dos ensaios morfológicos que os fios conservam as características dos filamentos individuais, apresentando a microestrutura típica de fibras obtidas por fiação úmida. As telas obtidas foram avaliadas por MO, ensaio mecânico sob tração, grau de intumescimento, biodegradação enzimática in vitro e citotoxicidade in vitro. A partir dos ensaios de tração e MO optou-se pelo revestimento com uma solução de quitosana a 1,5% (m/V). As telas obtidas a partir dos fios trifilamentares resistiram à cargas mais elevadas. A resistência a tração das amostras no estado úmido mostrou-se semelhante à derme humana. A configuração do fio utilizado na tecelagem influenciou diretamente a quantidade de água absorvida e a cinética de degradação enzimática das telas. Os resultados do ensaio de citotoxicidade in vitro, mostraram que as amostras apresentaram ausência de citotoxicidade, sendo classificadas como satisfatórias. Assim, obteve-se telas de quitosana com boas propriedades mecânicas, biodegradáveis e biocompatíveis, com potencial para aplicações biomédicas, como curativos bioativos, enxertos para engenharia de tecidos, reforço para tecidos moles ou ainda como sistema de liberação controlada de fármacos. |
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Processamento de fios de quitosana em telas para aplicações biomédicas.Processing chitosan threads into screens for biomedical applications.QuitosanaFiação úmidaFiosTecelagemTelasBiotêxteisChitosanWet spinningWiresWeavingWoven meshBiotextilesEngenharia de MateriaisEste trabalho teve como objetivo desenvolver telas a partir da tecelagem de fios mono e multifilamentares de quitosana obtidos por fiação úmida para possíveis aplicações biomédicas. Além disso, etapas do processo de fiação úmida foram otimizadas para obter fibras com propriedades mecânicas adequadas ao processo de tecelagem. Para o processo de fiação úmida foram utilizadas solução de quitosana a 4% (m/V) e banho de coagulação contendo 70% de hidróxido de sódio (0,5M)/30% de metanol. A cinética de coagulação da fibra foi avaliada por Microscopia Ótica (MO); a metodologia de secagem foi avaliada por Análise Termogravimétria (TGA), Difratometria de Raios-X (DRX) e ensaio mecânico sob tração. O tempo ideal de coagulação foi determinado e a metodologia de secagem mostrou-se eficiente. A partir dos resultados de tração e DRX, optou-se pela condição de secagem dos fios sob tensão. Os fios mono e multifilamentares obtidos foram caracterizados por ensaio mecânico sob tração e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A configuração do fio afetou suas propriedades mecânicas, além disso, verificou-se a partir dos ensaios morfológicos que os fios conservam as características dos filamentos individuais, apresentando a microestrutura típica de fibras obtidas por fiação úmida. As telas obtidas foram avaliadas por MO, ensaio mecânico sob tração, grau de intumescimento, biodegradação enzimática in vitro e citotoxicidade in vitro. A partir dos ensaios de tração e MO optou-se pelo revestimento com uma solução de quitosana a 1,5% (m/V). As telas obtidas a partir dos fios trifilamentares resistiram à cargas mais elevadas. A resistência a tração das amostras no estado úmido mostrou-se semelhante à derme humana. A configuração do fio utilizado na tecelagem influenciou diretamente a quantidade de água absorvida e a cinética de degradação enzimática das telas. Os resultados do ensaio de citotoxicidade in vitro, mostraram que as amostras apresentaram ausência de citotoxicidade, sendo classificadas como satisfatórias. Assim, obteve-se telas de quitosana com boas propriedades mecânicas, biodegradáveis e biocompatíveis, com potencial para aplicações biomédicas, como curativos bioativos, enxertos para engenharia de tecidos, reforço para tecidos moles ou ainda como sistema de liberação controlada de fármacos.The objective of this work was to develop meshes from the weaving of monofilament and multifilaments chitosan threads obtained by wet spinning for possible biomedical applications. In addition, wet spinning process steps have been optimized to obtain fibers with mechanical properties suitable for the weaving process. For the wet spinning process 4% chitosan solution (w / v) and coagulation bath containing 70% (0.5M) sodium hydroxide/30% methanol were used. Fiber coagulation kinetics was evaluated by Optical Microscopy (OM); The drying methodology was evaluated by Thermogravimetric Analysis (TGA), X-ray Diffractometry (XRD) and tensile test. The ideal coagulation time was determined and the drying methodology was efficient. From the results of tensile and XRD, it was chosen for the condition of drying of the wires under tension. The monofilament and multifilaments wires obtained were characterized by tensile test and Scanning Electron Microscopy (SEM). The configuration of the yarn affected its mechanical properties. Moreover, it was verified from the morphological tests that the yarns preserve the characteristics of the individual filaments present the typical microstructure of fibers obtained by wet spinning. The woven meshes obtained were evaluated by OM, tensile test, swelling degree, in vitro enzymatic biodegradation and in vitro cytotoxicity. From the tensile and OM tests it was decided to coat with a 1,5% chitosan solution (w / v). The woven mesh obtained from the tri-filament yarns withstood higher loads. The tensile strength of the samples in the wet state was similar to the human dermis. The configuration of the yarn used in weaving directly influenced the amount of water absorbed and the enzymatic degradation kinetics of the fabrics. The results of the in vitro cytotoxicity test showed that the samples showed no cytotoxicity and were classified as satisfactory. Thus, chitosan woven mesh with good mechanical, biodegradable and biocompatible properties were obtained, with potential for biomedical applications, such as bioactive dressings, tissue engineering grafts, soft tissue reinforcement or even as a controlled drug release system.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGFOOK, Marcus Vinícius Lia.http://lattes.cnpq.br/4149843752530120BARBOSA, Rossemberg Cardoso.http://lattes.cnpq.br/3078704003282914SILVA, Suédina Maria de Lima.http://lattes.cnpq.br/6437959556217825PINTO, Maria Roberta de Oliveira.http://lattes.cnpq.br/9225790526299506SILVA, Henrique Nunes da.2019-08-262022-02-14T17:05:31Z2022-02-142022-02-14T17:05:31Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23520SILVA, Henrique Nunes da. Processamento de fios de quitosana em telas para aplicações biomédicas. 103 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23520porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-25T13:35:01Zoai:localhost:riufcg/23520Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-11-25T13:35:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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