Síntese e caracterização de filmes biodegradáveis de poliuretano baseados em hexametileno diisocianato e métodos de tratamento para aumento da bioatividade
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9KGT6T |
Resumo: | Polímeros sintéticos biodegradáveis são considerados estratégicos na engenharia de tecidos, sendo utilizados em diversas aplicações. Dentre os biopolímeros utilizados como biomateriais, os poliuretanos (PU) apresentam lugar de destaque, devido à sua grande versatilidade, podendo-se obter produtos com uma ampla gama de propriedades físicas e mecânicas. A incorporação de biocerâmicas e o tratamento da superfície desses polímeros com materiais bioativos tem se mostrado eficaz no aprimoramento de suas propriedades. Considerando-se o grande potencial dos poliuretanos, este estudo propôs a síntese e caracterização de filmes de PU, para potencial aplicação na engenharia de tecidos, e o estudo de métodos para aprimorar seu caráter bioativo. Diferentes composições de poliuretano foram sintetizadas, baseadas em HDI, PCL triol, PEG e glicerol. Filmes hidrofílicos, transparentes e flexíveis foram obtidos. As análises de espectroscopia no infravermelho (FTIR) constataram a presença de bandas típicas de poliuretano, enquanto as análises de difração de Raios-X (DRX) demonstraram o caráter amorfo dos polímeros. As análises térmicas (TG e DSC) confirmaram o alto grau de mistura dos segmentos rígido e macio do poliuretano, devido ao teor elevado de ligações cruzadas. Estudos da degradação demonstraram a susceptibilidade dos filmes a sofrer degradação hidrolítica. Nanopartículas de vidro bioativo foram sintetizadas pelo método de Stöber modificado, e incorporadas aos filmes poliméricos pelo método ultrassônico. Este processo influenciou a taxa degradação do material em SBF e alterou suas propriedades mecânicas, chegando a uma deformação de até 889,3%, módulo de elasticidade de 1,6MPa e tensão máxima de ruptura de 5,4MPa. O tratamento dos filmes em solução SBF concentrada propiciou a deposição de uma camada de fosfato de cálcio em sua superfície, aumentando a bioatividade do material. Os materiais obtidos não demonstraram efeitos tóxicos pelos ensaios de citotoxicidade em MTT, sendo materiais promissores para utilização como biomateriais. |
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Marivalda de Magalhaes PereiraAgda Aline Rocha de OliveiraAgda Aline Rocha de OliveiraRodrigo Lambert OréficeEliane AyresBreno Rocha Barrioni2019-08-09T13:45:43Z2019-08-09T13:45:43Z2014-02-14http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9KGT6TPolímeros sintéticos biodegradáveis são considerados estratégicos na engenharia de tecidos, sendo utilizados em diversas aplicações. Dentre os biopolímeros utilizados como biomateriais, os poliuretanos (PU) apresentam lugar de destaque, devido à sua grande versatilidade, podendo-se obter produtos com uma ampla gama de propriedades físicas e mecânicas. A incorporação de biocerâmicas e o tratamento da superfície desses polímeros com materiais bioativos tem se mostrado eficaz no aprimoramento de suas propriedades. Considerando-se o grande potencial dos poliuretanos, este estudo propôs a síntese e caracterização de filmes de PU, para potencial aplicação na engenharia de tecidos, e o estudo de métodos para aprimorar seu caráter bioativo. Diferentes composições de poliuretano foram sintetizadas, baseadas em HDI, PCL triol, PEG e glicerol. Filmes hidrofílicos, transparentes e flexíveis foram obtidos. As análises de espectroscopia no infravermelho (FTIR) constataram a presença de bandas típicas de poliuretano, enquanto as análises de difração de Raios-X (DRX) demonstraram o caráter amorfo dos polímeros. As análises térmicas (TG e DSC) confirmaram o alto grau de mistura dos segmentos rígido e macio do poliuretano, devido ao teor elevado de ligações cruzadas. Estudos da degradação demonstraram a susceptibilidade dos filmes a sofrer degradação hidrolítica. Nanopartículas de vidro bioativo foram sintetizadas pelo método de Stöber modificado, e incorporadas aos filmes poliméricos pelo método ultrassônico. Este processo influenciou a taxa degradação do material em SBF e alterou suas propriedades mecânicas, chegando a uma deformação de até 889,3%, módulo de elasticidade de 1,6MPa e tensão máxima de ruptura de 5,4MPa. O tratamento dos filmes em solução SBF concentrada propiciou a deposição de uma camada de fosfato de cálcio em sua superfície, aumentando a bioatividade do material. Os materiais obtidos não demonstraram efeitos tóxicos pelos ensaios de citotoxicidade em MTT, sendo materiais promissores para utilização como biomateriais.Synthetic biodegradable polymers are considered strategic in tissue engineering and are used in various applications. Among the biopolymers used as biomaterials, polyurethanes (PU) feature prominently, due to its versatility, being possible to obtain products with a wide range of physical and mechanical properties. The incorporation of bioceramics and surface treatment of these polymers with bioactive materials has proven effective in the improvement of their properties. Considering the great potential of polyurethanes, this study proposed the synthesis and characterization of polyurethane films, for potential application in tissue engineering, and the study of methods to enhance their bioactive character. Various polyurethanes compositions were synthesized based on HDI, PCL triol, PEG and glycerol. Hydrophilic, transparent and flexible films were obtained. Analyses of infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of typical polyurethane bands, while the analysis of X-ray diffraction (XRD) showed the amorphous nature of the polymers. The thermal analysis (TG and DSC) confirmed the high degree of mixing of the hard and soft segments of polyurethane, due to the high content of crosslinked bonds. The degradation studies demonstrated the susceptibility of the films to undergo hydrolytic degradation. Bioactive glass nanoparticles were synthesized by the modified Stöber method, and incorporated into polymeric films by ultrasonic process. This process influenced the degradation rate of the material in PBS and changed their mechanical properties, reaching a deformation of up to 889,3%, elasticity modulus of 1,6MPa and tensile strength of 5,4MPa. The films were treated with concentrated SBF solution, which led to the deposition of a layer of calcium phosphate on their surface, increasing the bioactivity of the material. The materials obtained showed no toxic effects by MTT cytotoxicity assays, being promising materials for use as biomaterials.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia metalúrgicaCiência dos materiaisBiomaterialPoliuretanoHDILigação cruzadaFilmesSíntese e caracterização de filmes biodegradáveis de poliuretano baseados em hexametileno diisocianato e métodos de tratamento para aumento da bioatividadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALbreno_barrioni___disserta__o_final_de_mestrado.pdfapplication/pdf3533406https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9KGT6T/1/breno_barrioni___disserta__o_final_de_mestrado.pdfaaf2a931e2f5f9419275c9819ab7f58fMD51TEXTbreno_barrioni___disserta__o_final_de_mestrado.pdf.txtbreno_barrioni___disserta__o_final_de_mestrado.pdf.txtExtracted texttext/plain160261https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-9KGT6T/2/breno_barrioni___disserta__o_final_de_mestrado.pdf.txt78e3b46375dbd8e8721a3651aa0b76b1MD521843/BUBD-9KGT6T2019-11-14 06:37:49.606oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9KGT6TRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:37:49Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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