Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/59887
Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de biomateriais híbridos a base de celulose e apatita de estrôncio voltados à reconstrução óssea
Autor(es): Soares, Ana Lorena de Brito
Orientador: Vieira, Rodrigo Silveira
Coorientador: Andrade, Fábia Karine
Palavras-chave: Acetato de celulose;Celulose bacteriana;Biomaterial;Apatita de Estrôncio;Método biomimético
Data do documento: 2021
Citação: SOARES, Ana Lorena de Brito. Desenvolvimento de biomateriais híbridos a base de celulose e apatita de estrôncio voltados à reconstrução óssea. 2021. 75f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Fortaleza, 2021.
Resumo: Problemas ósseos, tais como malformações congênitas, acidentes, tumores e osteoporose, estão se tornando cada vez mais comuns. A substituição de membros comprometidos por implantes é uma forma de tratamento muito utilizada. Materiais comumente empregados nessa área são facilmente suscetíveis à rejeição imunológica e complicações adicionais por tratar-se de metais ou ligas metálicas. Com o intuito de mimetizar a estrutura do tecido ósseo e, consequentemente, driblar esse problema, os biomateriais híbridos, compostos por uma parte orgânica e uma inorgânica, apresentam-se como fortes concorrentes a substituir os implantes tradicionais. O que se espera desses materiais, é que apresentem características como: biocompatibilidade; bioatividade, estimulando as células que compõem esse tecido a produzirem um novo tecido; e biodegradabilidade, não necessitando de procedimentos adicionais para remoção de material implantado. Diante desse contexto, o presente trabalho propõe obter novos biomateriais híbridos compostos por membranas porosas de acetato de celulose (AC), celulose bacteriana (CB) e celulose bacteriana oxidada (CBO) incorporadas com apatita de estrôncio (SrAp) através do método biomimético. Esse método consiste em utilizar uma solução de fluido corporal simulado (SBF) modificada com íons de estrôncio (Sr2+). A incorporação de SrAp nas membranas foi avaliada quimicamente por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia dispersiva de energia (EDS). O Sr2+ incorporado nas membranas foi quantificado por espectrometria de absorção atômica (AAS), onde é possível observar que a concentração de Sr2+ adsorvida pelas membranas estudadas não apresenta diferenças significativas ao decorrer dos dias. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) demonstra uma deformação na estrutura das membranas após a modificação com SrAp. A difração de raios X (DRX) mostra que as membranas modificadas com SrAp apresentaram diminuição em sua cristalinidade. As amostras também foram avaliadas quanto ao seu grau de intumescimento, apresentando alta hidrofilicidade das membranas de AC, CB e CBO. A viabilidade celular foi estudada com células de osteoblastos de camundongo (MC3T3-E1 Subclone 14) e células de fibroblastos de camundongo (L-929), demonstrando que a biomineralização dos materiais com SrAp favoreceu a viabilidade celular desses materiais. A partir desses resultados, pode-se identificar que a celulose bacteriana oxidada biomineralizada com SrAp pelo método biomimético mostrou-se ser o material mais promissor a ser utilizado na regeneração de tecidos ósseos.
Abstract: Bone problems, such as congenital malformations, accidents, tumors and osteoporosis, are becoming very common. Replacing compromised limbs with implants is a widely used form of treatment. Materials commonly used in this area are easily susceptible to immunological rejection and additional complications because they are metals or metal alloys. To mimic the structure of bone tissue and, consequently, overcome this problem, hybrid biomaterials, composed of an organic and an inorganic part, present themselves as strong competitors to replace traditional implants. What is expected of these materials is that they present characteristics such as: biocompatibility; bioactivity, stimulating the cells that are part of this tissue to produce new tissue; and biodegradability, not requiring additional procedures to remove implanted material. In this context, the present work proposes to obtain new hybrid biomaterials composed of porous membranes of cellulose acetate (CA), bacterial cellulose (BC) and oxidized bacterial cellulose (OBC) incorporated with strontium apatite (SrAp) through the biomimetic method. This method consists of using a simulated body fluid (SBF) solution modified with strontium ions (Sr2+). The incorporation of SrAp into membranes was chemically evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The Sr2+ incorporated in the membranes was quantified by atomic absorption spectrometry (AAS), where it is possible to observe that the concentration of Sr2+ adsorbed by the membranes studied does not present significant differences over the days. Scanning electron microscopy (SEM) demonstrates a deformation in the membrane structure after modification with SrAp. X-ray diffraction (XRD) shows that membranes modified with SrAp showed a decrease in their crystallinity. The samples were also evaluated for their degree of swelling, showing high hydrophilicity of CA, BC and OBC membranes. Cell viability was studied with mouse osteoblast cells (MC3T3-E1 Subclone 14) and mouse fibroblast cells (L-929), demonstrating that the membrane biomineralization with SrAp favored the cell viability of these materials. From these results, it can be identified that oxidized bacterial cellulose biomineralized with SrAp by the biomimetic method proved to be the most promising material to be used in the regeneration of bone tissue.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59887
Aparece nas coleções:DEQ - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2021_dis_aldbsoares.pdf3,49 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.