Estudo da influência de sais de cálcio em materiais híbridos quitosana – vidro bioativo preparados pelo método sol-gel

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Costa, Jaqueline da Silva
Orientador(a): Sarmento, Victor Hugo Vitorino
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14906
Resumo: In this work, organic-inorganic hybrid materials based on chitosan and bioactive glass were prepared by the sol-gel method and calcium salts (chloride, sulfate and phosphate) were incorporated in order to obtain biomaterials that can be applied in replacement, restoration or repair of bone tissue. This work aimed to study the influence of calcium salts on the properties of these materials. Bioactive glasses and class I and II hybrids were produced using chitosan, tetraethylorthosilicate and (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (as a coupling agent) with the addition of calcium salts. The nanostructure was evaluated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Absorption (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) and the results suggested, respectively, the formation of the hybrid with calcium ions incorporated in the silica lattices and the calcium chloride presented a better dispersion in the hybrid matrix, while calcium sulfate and phosphate did not completely solubilize, partially remaining in the crystalline form on materials. Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis showed the heterogeneity of the surface of the samples. The mapping performed by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) showed a homogeneous distribution of silicon, oxygen, carbon and calcium on the surface of all hybrids, mainly for class II hybrids and those with chloride. Atomic Force Microscopy (AFM) studies showed irregular surfaces, with roughness suitable for osteoblastic cells. Bioactivity studies suggested apatite formation after 28 days of incubation in simulated body fluid (SBF). The biodegradability of the materials was confirmed by enzymatic degradation tests, with a more controlled degradation for the hybrids containing calcium phosphate.
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spelling Costa, Jaqueline da SilvaSarmento, Victor Hugo VitorinoSantana, Joseane de Andrade2021-12-17T16:16:06Z2021-12-17T16:16:06Z2021-09-08COSTA, Jaqueline da Silva. Estudo da influência de sais de cálcio em materiais híbridos quitosana – vidro bioativo preparados pelo método sol-gel. 2021. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14906In this work, organic-inorganic hybrid materials based on chitosan and bioactive glass were prepared by the sol-gel method and calcium salts (chloride, sulfate and phosphate) were incorporated in order to obtain biomaterials that can be applied in replacement, restoration or repair of bone tissue. This work aimed to study the influence of calcium salts on the properties of these materials. Bioactive glasses and class I and II hybrids were produced using chitosan, tetraethylorthosilicate and (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (as a coupling agent) with the addition of calcium salts. The nanostructure was evaluated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Absorption (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) and the results suggested, respectively, the formation of the hybrid with calcium ions incorporated in the silica lattices and the calcium chloride presented a better dispersion in the hybrid matrix, while calcium sulfate and phosphate did not completely solubilize, partially remaining in the crystalline form on materials. Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis showed the heterogeneity of the surface of the samples. The mapping performed by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) showed a homogeneous distribution of silicon, oxygen, carbon and calcium on the surface of all hybrids, mainly for class II hybrids and those with chloride. Atomic Force Microscopy (AFM) studies showed irregular surfaces, with roughness suitable for osteoblastic cells. Bioactivity studies suggested apatite formation after 28 days of incubation in simulated body fluid (SBF). The biodegradability of the materials was confirmed by enzymatic degradation tests, with a more controlled degradation for the hybrids containing calcium phosphate.Neste trabalho, materiais híbridos orgânico-inorgânicos à base de quitosana e vidro bioativo foram preparados pelo método sol-gel e sais de cálcio (cloreto, sulfato e fosfato) foram incorporados visando a obtenção de biomateriais que possam ser aplicados na substituição, restauração ou reparação de tecidos ósseos. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência dos sais de cálcio nas propriedades destes materiais. Foram produzidos vidros bioativos e híbridos de classe I e II, utilizando quitosana, tetraetilortosilicato e (3-glicidiloxipropil) trimetoxissilano (como agente acoplador) com a adição dos sais de cálcio. A nanoestrutura foi avaliada por Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difratometria de Raios X (DRX) e os resultados sugeriram, respectivamente, a formação do híbrido com os íons cálcio incorporados nas redes de sílica e a melhor dispersão de cloreto de cálcio na matriz híbrida, enquanto que o sulfato e fosfato de cálcio não solubilizaram completamente, permanecendo, parcialmente, na forma cristalina nos materiais. A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) evidenciaram a heterogeneidade da superfície das amostras. O mapeamento realizado por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) mostrou uma distribuição homogênea de silício, oxigênio, carbono e cálcio na superfície de todos os híbridos, principalmente para os híbridos de classe II e aqueles com cloreto. Os estudos de Microscopia de Força atômica (AFM) mostraram superfícies irregulares, com rugosidade propícia para células osteoblásticas. Os estudos de bioatividade sugeriram formação de apatita após 28 dias de incubação em fluido corpóreo simulado (SBF). A biodegradabilidade dos materiais foi confirmada pelos ensaios de degradação enzimática, havendo uma degradação mais controlada para os híbridos contendo fosfato de cálcio.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqSão CristóvãoporQuímicaBiopolímerosNanocompósitosRegeneração ósseaHíbridos orgânico-inorgânicosBone regenerationBiopolymersNanocompositesOrganicinorganic hybridsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAEstudo da influência de sais de cálcio em materiais híbridos quitosana – vidro bioativo preparados pelo método sol-gelStudy of influence of calcium salts on hybrid materials chitosan-bioactive glass prepared by sol-gel methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em QuímicaUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14906/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdfJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdfapplication/pdf4931943https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14906/2/JAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf6ca582a68b5aad31ce0d21bcf4038e14MD52TEXTJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.txtJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.txtExtracted texttext/plain142731https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14906/3/JAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.txt2fb97234ba6c84533b3e0572c703f622MD53THUMBNAILJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.jpgJAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1437https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14906/4/JAQUELINE_SILVA_COSTA.pdf.jpgb034e583039dfbc5a6ee04eda6b977e3MD54riufs/149062021-12-17 13:16:06.65oai:ufs.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2021-12-17T16:16:06Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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