Desenvolvimento de membranas de compósitos PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 associados a prata com propriedades piezoelétricas e antimicrobianas para aplicações biomédicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: RIBEIRO, Gilza Carla
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3167
Resumo: Feridas são consequências de qualquer rompimento da estrutura e das funções normais do tegumento em decorrência de traumas. O tratamento de feridas crônicas requer custos altos com curativos, profissionais de saúde e permanência em hospitais. Feridas crônicas podem ser infectadas por microrganismos, dificultando o processo de cicatrização e cura. A fim de promover a cura de feridas infectadas são desenvolvidos curativos contendo prata. A prata é um metal com propriedades antimicrobianas, amplamente utilizado no tratamento de feridas crônicas. O polímero PVDF e seus compósitos são biomateriais promissores devido à biocompatibilidade e suas respostas piezoelétricas, piroelétricas e ferroelétricas. A mistura de polímeros e cerâmicas gera materiais com potencial capacidade de regeneração dos tecidos, combinando características de resistência, flexibilidade e fácil processabilidade dos polímeros e fortes respostas piezoelétricas das cerâmicas. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver membranas de PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 com propriedades piezoelétricas e antimicrobianas para aplicações em tratamento de feridas. Para tanto, após a confecção das membranas, foi realizada a impregnação da prata em algumas amostras. Para a caracterização do material foram utilizadas técnicas físico químicas e microestruturais dos compósitos isolados e impregnados com a prata. A medida do ângulo de contato foi utilizada para avaliar a hidrofilicidade do material, a hemocompatibilidade foi avaliada com o teste de hemólise e a atividade antimicrobiana das membranas foi avaliada pelo método de difusão em ágar de kirby Bauer e formação de biofilmes utilizando cepas ATCC de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Os testes de caracterização demonstraram que as membranas foram sintetizadas com propriedades piezolétricas e que a prata foi impregnada com sucesso. As medidas do ângulo de contato confirmaram a hidrofilicidade do material e os testes de hemocompatibilidade mostraram que as membranas podem ser utilizadas em contato com o sangue. Já os testes microbiológicos demonstraram que as membranas de PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 apresentaram atividade antimicrobiana após a impregnação da prata, o que torna o material promissor no tratamento de feridas crônicas infectadas.
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A mistura de polímeros e cerâmicas gera materiais com potencial capacidade de regeneração dos tecidos, combinando características de resistência, flexibilidade e fácil processabilidade dos polímeros e fortes respostas piezoelétricas das cerâmicas. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver membranas de PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 com propriedades piezoelétricas e antimicrobianas para aplicações em tratamento de feridas. Para tanto, após a confecção das membranas, foi realizada a impregnação da prata em algumas amostras. Para a caracterização do material foram utilizadas técnicas físico químicas e microestruturais dos compósitos isolados e impregnados com a prata. A medida do ângulo de contato foi utilizada para avaliar a hidrofilicidade do material, a hemocompatibilidade foi avaliada com o teste de hemólise e a atividade antimicrobiana das membranas foi avaliada pelo método de difusão em ágar de kirby Bauer e formação de biofilmes utilizando cepas ATCC de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Os testes de caracterização demonstraram que as membranas foram sintetizadas com propriedades piezolétricas e que a prata foi impregnada com sucesso. As medidas do ângulo de contato confirmaram a hidrofilicidade do material e os testes de hemocompatibilidade mostraram que as membranas podem ser utilizadas em contato com o sangue. Já os testes microbiológicos demonstraram que as membranas de PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 apresentaram atividade antimicrobiana após a impregnação da prata, o que torna o material promissor no tratamento de feridas crônicas infectadas.Wounds are consequences of any disruption of the structure and normal functions of the integument as a result of trauma. The treatment of chronic wounds requires high costs for dressings, healthcare professionals and hospital stays. Chronic wounds can be infected by microorganisms, making the healing and healing process difficult. In order to promote the healing of infected wounds, dressings containing silver are developed. Silver is a metal with antimicrobial properties, widely used in the treatment of chronic wounds. The PVDF polymer and its composites are promising biomaterials due to their biocompatibility and their piezoelectric, pyroelectric and ferroelectric responses. The mixture of polymers and ceramics generates materials with potential capacity for tissue regeneration, combining characteristics of resistance, flexibility and easy processability of polymers and strong piezoelectric responses of ceramics. The present work aims to develop PVDF/BaTiO3 and P(VDF-TrFE)/BaTiO3 membranes with piezoelectric and antimicrobial properties for applications in wound treatment. Therefore, after making the membranes, silver impregnation was carried out in some samples. For the characterization of the material, physical chemical and microstructural techniques of isolated composites and impregnated with silver were used. The contact angle measurement was used to assess the hydrophilicity of the material, the hemocompatibility was assessed with the hemolysis test and the antimicrobial activity of the membranes was assessed by the diffusion method on Kirby Bauer agar and biofilm formation using ATCC strains of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Characterization tests demonstrated that the membranes were synthesized with piezoelectric properties and that the silver was successfully impregnated. Contact angle measurements confirmed the hydrophilicity of the material and hemocompatibility tests showed that the membranes can be used in contact with blood. The microbiological tests showed that PVDF/BaTiO3 and P(VDF-TrFE)/BaTiO3 membranes showed antimicrobial activity after silver impregnation, which makes the material promising in the treatment of chronic infected wounds.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para EngenhariaUNIFEIBrasilIFQ - Instituto de Física e QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICAFeridasBiofilmesPolifluoreto de vinilidenoPolifluoreto de vinilidenotrifluoretilenoDesenvolvimento de membranas de compósitos PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 associados a prata com propriedades piezoelétricas e antimicrobianas para aplicações biomédicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSACHS, Danielahttp://lattes.cnpq.br/8688452245478539GIMENES, Rossanohttp://lattes.cnpq.br/7645844936272652http://lattes.cnpq.br/2086426049715318RIBEIRO, Gilza CarlaRIBEIRO, Gilza Carla. Desenvolvimento de membranas de compósitos PVDF/BaTiO3 e P(VDF-TrFE)/BaTiO3 associados a prata com propriedades piezoelétricas e antimicrobianas para aplicações biomédicas. 2021. 87 f. Tese (Doutorado em Materiais para Engenharia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3167/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2022002.pdfTese_2022002.pdfapplication/pdf2500713https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3167/1/Tese_2022002.pdf3dee9be195c877b9ead17019a2307933MD51123456789/31672024-04-03 16:44:37.58oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/3167Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-04-03T19:44:37Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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