Obtenção, caracterização, estudo "in vitro" e "in vivo" de blendas de poli(L-acido lactico)/poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Betina Mara Pereira
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1592648
Resumo: Orientadores : Eliana Aparecida de Rezende Duek, Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia
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spelling Obtenção, caracterização, estudo "in vitro" e "in vivo" de blendas de poli(L-acido lactico)/poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)BiopolímerosOrientadores : Eliana Aparecida de Rezende Duek, Cecilia Amelia de Carvalho ZavagliaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O desenvolvimento de polímeros bioabsorvíveis pode ser considerado como um dos maiores avanços na pesquisa de materiais biomédicos. Esses materiais são designados para degradar "in vivo" de uma forma controlada, onde o material implantado substitui uma função particular por um período pré-determinado. A escolha do material depende das necessidades exigidas para uma determinada aplicação. O objetivo desse trabalho foi estudar blendas de Poli (L-ácido láctico)/Poli (hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) PLLA/PHBV para aplicação na área médica. As blendas foram preparadas por dois métodos distintos: evaporação de solvente e por fusão, obtendo amostras nas formas de membranas e pinos, respectivamente. As membranas foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica (TOA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (SEM), ensaio mecânico e microscopia óptica, e os pinos, além das técnicas citadas acima, foram caracterizados por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Foi realizado o estudo "in vitro" das blendas PLLA/PHBV, avaliando-se a degradação hidrolítica. Observou-se o crescimento celular de células fibroblásticas (células Vero) sobre as membranas. Para o estudo "in vivo", foram utilizados os pinos de PLLA/PHBV na composição de 40/60, como haste intramedular para fixação de fratura em fêmores de coelhos. Os resultados obtidos mostraram que as blendas PLLA/PHBV são imiscíveis, com nítida separação de fases, porém com alguma interação entre as fases. As membranas mostraram superfícies de fratura porosas, enquanto os pinos mostraram superfícies de fratura densas. Observou-se também que, conforme aumentou a quantidade de PLLA na blenda, aumentou o módulo de Young e a tensão máxima no escoamento da mesma, porém para as membranas a tensão máxima no escoamento praticamente não se alterou. Notou-se que o PLLA iniciou a sua degradação em poucas semanas (em torno de 2 semanas), ao contrário do PHBV, o qual mostrou sinais de degradação em tempos muito longos (53 semanas). Notou-se que as membranas apresentaram uma degradação mais intensa que os pinos no mesmo tempo observado. O estudo de crescimento celular mostrou que as células cresceram de forma diferenciada em função da morfologia das membranas. O estudo "in vivo" mostrou que o calo ósseo formado com o implante da blenda PLLA/PHBV 40/60 e o do controle de "fio de Steinmann" estavam bem consolidados, não havendo diferenças entre o implante da blenda e do controle. Com estes dados, podemos afirmar que o material implantado apresentou características adequadas para ser utilizado como auxiliar na recuperação de fraturas, considerando que o polímero apresenta a vantagem de eliminar uma segunda cirurgia para retirada do implante após a recuperação do tecido ósseoAbstract: The development of bioabsorbable polymers can be considered one of the largest progresses in the research of biomedical materials. These materials are designated to degrade "in vivo" in a controlled manner, where the implanted material substitutes a specific function for an pre-determined period. The choice of the material will depend on the needs demanded for a certain application. The aim of this work was to study Poly (L-lactic acid)/Poly (hydroxybutyrateco-hydroxyvalerate) PLLA/PHBV blends for medical area application. The blends were prepared from two different methods: casting and melting, obtaining samples in the forms of membranes and pins, respectively. The membranes were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), dynamical scanning calorimetry (DSC), dynamical mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), mechanical tests and optical microscopy techniques, and the pins, besides the techniques mentioned above, were characterized by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The "In vitro" study of the PLLA/PHBV blends was accomplished and the hydrolytic degradation of them was evaluated. Growth of fibroblastic cells (Vero cells) on the membranes was observed. For the "in vivo" study, pins of PLLA/PHBV were used in the composition of 40/60, as intramedular pins for fracture fixation in rabbits femora. The results showed that the PLLA/PHBV blends are immiscible, with clear phases separation, however with some interaction among the phases. Membranes showed porous fracture surfaces, while the pins showed dense fracture surfaces. It was also observed that, as PLLA proportion in the blend increases, the Young' s modulus and strength at maximal limit of yield increases, however for the membranes strength at maximal limit of yield did not altered. It was observed that PLLA began its degradation in few weeks (around 2 weeks), while PHBV showed some degradation after 53 weeks, only. It was also noticed that the membranes presented a more intense degradation than the pins in the same time observed. The cellular growth study showed that the cells grew in a differentiated manner, in function of the membranes morphology. The "In vivo" study showed that the bone callus formed with the implant of the PLLA/PHBV 40/60 blend and with the control "Steinmann row" was well consolidated, showing no differences between the implant of the blend and the control. Based on these data, we can affirm that the implanted material presents appropriate characteristics to be used as auxiliary in the fractures healing, considering that the polymer has a advantage: it eliminates a second surgery to remove the implant after the total bone healingDoutoradoMateriais e Processos de FabricaçãoDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Duek, Eliana Aparecida de Rezende, 1961-Zavaglia, Cecília Amélia de Carvalho, 1954-Costa, Necesio GomesMalmonge, Sônia MariaYamada, Aureo TatsumiFreire, Celia Marina de AlvarengaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFerreira, Betina Mara Pereira2002info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf137p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1592648FERREIRA, Betina Mara Pereira. Obtenção, caracterização, estudo "in vitro" e "in vivo" de blendas de poli(L-acido lactico)/poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato). 2002. 137p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1592648. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/253107porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T03:38:30Zoai::253107Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T03:38:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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