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Tipo do documento: Dissertação
Título: Desenvolvimento de osso artificial de baixo custo aplicado na melhoria da qualidade de vida da população
Título(s) alternativo(s): Development of low cost artificial bone applied to improve the quality of the population s life
Autor: Lacerda, Priscila Nogueira 
Primeiro orientador: Rocha, Marisa Cristina Guimarães
Primeiro membro da banca: Silva, Ana Lúcia Nazareth da
Segundo membro da banca: Andrade, Mônica Calixto de
Resumo: A busca por biomateriais sintéticos com características mais semelhantes ao osso natural para aplicação em enxertos ósseos, vem sendo alvo de pesquisas de inúmeros pesquisadores, uma vez que esses materiais apresentam grande impacto na qualidade de vida da população. Dentro deste contexto, o presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e caracterização de compósitos híbridos constituídos por polipropileno (PP), pentóxido de nióbio (Nb2O5) e beta tri-cálcio-fosfato (Ca3O8P2) e a avaliação o efeito da adição de partículas de nanopartículas de prata (AgNPs) com características antimicrobianas, indicada como uma melhor alternativa econômica para enxertos ósseos aplicados inicialmente à área odontológica. De forma a alcançar os objetivos propostos, o efeito da incorporação do Nb2O5 e Ca3O8P2 na matriz de PP foi investigado através das análises termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória de varredura (DSC), testes morfológicos através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios mecânicos convencionais (tração, flexão e impacto), análise de difração de raio X (DRX) e análise microbiológica. Em especial, para os compósitos híbridos contendo AgNPs foram realizados ensaios microbiológicos de forma a avaliar o efeito antimicrobiano desempenhado por estas partículas frente às bactérias Escherichia coli. Os resultados, a partir das análises térmica, mostraram que incorporação das cargas promoveu o aumento na estabilidade térmica e no grau de cristalinidade nos compósitos finais produzidos. As micrografias evidenciaram a ocorrência de adesão entre a carga e a matriz e a formação de pequenos aglomerados de partículas. Através da análise de DRX foi observado a formação de uma fase β sútil no PP utilizando 3,75% (m/m) de partículas de Nb2O5 e uma fase β mais intensa com a adição de 11,25% (m/m) de partículas de Ca3O8P2. Além disso, foi evidenciado o aumento no grau de cristalinidade da matriz com a incorporação das cargas inorgânicas. Os ensaios mecânicos e microbiológicos mostraram que os compósitos híbridos formulados com 3,75% Nb2O5 e 11,25%Ca3O8P2 se destacaram entre os demais compósitos analisados. Esses compósitos híbridos aditivados com AgNPs apresentaram maior controle no crescimento das bactérias Escherichia coli.
Abstract: The search for synthetic biomaterials for application in bone grafts with characteristics more similar to natural bone has been the subject of studies by many researchers, since these materials with such characteristics impact in a positive way the quality of the population s life. In this context, the main objective of the present work is the development and the characterization of hybrid composites consisting of polypropylene (PP), niobium pentoxide (Nb2O5) and beta-tricalcium phosphate (Ca3O8P2) and the avaliation of the effect of the addition of silver nanoparticles (AgNPs) with antimicrobial characteristics, indicate as a better economic alternative for bone grafts applied to the dental area, is also one of this work s objectives. In order to achieve the proposed objectives, the effect of the incorporation of Nb2O5 and Ca3O8P2 in the PP matrix was investigated through conventional mechanical tests (traction, flexion impact), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC), morphological tests by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and microbiological analysis. In particular, it was performed microbiological tests for the hybrid composites containing AgNPs in order to evaluate the antimicrobial effect played by these particles against the Escherichia coli bacteria. The results, from the thermal analyzes, showed that the incorporation of the filler promoted the increase in the thermal stability and the degree of crystallinity in the final composites produced. The micrographs evidenced the occurrence of adhesion between the filler and the matrix and the formation of small particle agglomerates. Through the XRD analysis the formation of a subtle β phase in the PP was observed using 3.75% (w/w) of particles of Nb2O5 and a more intense β phase with the addition of 11,25% (w/w) of particles of Ca3O8P2. Besides that, the increase in the degree of crystallinity of the matrix by the incorporation of inorganic fillers was evidenced. The mechanical and microbiological analysis showed that the hybrid composites formulated with 3.75% Nb2O5 and 11.25% Ca3O8P2 stood out among the other composites analyzed. These hybrid composites doped with AgNPs showed greater control in the growth of Escherichia coli bacteria.
Palavras-chave: Composites
Biomaterials
Bone graft
Dentistry
Compósitos
Biomateriais
Enxerto ósseo
Odontologia
Materiais biomédicos
Compositos poliméricos
Materiais compostos
Osseointegração
Ossos - Transplante
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)
Citação: LACERDA, Priscila Nogueira. Desenvolvimento de osso artificial de baixo custo aplicado na melhoria da qualidade de vida da população. 2019. 132 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7978
Data de defesa: 31-Jan-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)

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