Membranas eletrofiadas de poli(L-ácido láctico-C0-ácido glicólico) /ß - fosfato tricálcico para aplicação em regeneração óssea guiada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Castro, Vanessa Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
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: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia de materiais
Ossos
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/194391
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2018.
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spelling Membranas eletrofiadas de poli(L-ácido láctico-C0-ácido glicólico) /ß - fosfato tricálcico para aplicação em regeneração óssea guiadaEngenharia de materiaisOssosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2018.A Regeneração Óssea Guiada (ROG) é uma técnica cirúrgica que utiliza membranas de barreira para a regeneração de defeitos ósseos. A membrana deve possuir propriedades físico- químicas, mecânicas e biológicas adequadas para proteger o defeito ósseo e estimular a neoformação óssea. Contudo, o rompimento total ou parcial da membrana é um problema frequente na ROG. Além disso, pode ocorrer a exposição da membrana devido a deiscências do tecido mole. Estas complicações podem resultar em incompleta regeneração óssea e infecção local no espaço criado pela membrana. Para superar essas complicações e obter uma membrana com desempenho satisfatório para ROG, foram desenvolvidas nesta dissertação membranas eletrofiadas de poli (L-ácido láctico-co-ácido glicólico) (PLGA), contendo ß - fosfato tricálcico (ß-TCP). Um estudo foi realizado para determinar os parâmetros de eletrofiação mais adequados para a obtenção de membranas com fibras uniformes e ausentes de defeitos. Subsequentemente, foram adicionadas diferentes frações mássicas (5, 10 e 20 m%) de ß-TCP para investigar o efeito na microestrutura, nas propriedades físico-químicas, mecânicas e biológicas das membranas. As membranas de PLGA/ß-TCP foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV); ângulo de contato; espectroscopia no infravermelho (FTIR); calorimetria diferencial (DSC); análise termogravimétrica (TGA); análise dinâmico-mecânico (DMA) e ensaio de tração. Foi avaliada também a degradação in vitro e a citotoxicidade das membranas. Fibras uniformes e ausentes de defeitos foram obtidas a partir da eletrofiação de uma solução de 7,4 m% de PLGA, com os seguintes parâmetros: tensão elétrica de 18 kV; distância agulha/coletor de 25 cm e vazão de 1 mL.h-1. As membranas de PLGA/ß-TCP apresentaram microestrutura adequada para a adesão e proliferação celular, com tamanhos de poros entre 4 - 6,5 µm e porosidade entre 60 - 80%. As partículas de ß-TCP não aumentaram a hidrofilicidade das membranas. A estabilidade térmica, o módulo de armazenamento, o módulo de elasticidade e a resistência à tração aumentaram com a incorporação de 5 e 10m% de ß-TCP, enquanto reduziram com a adição de 20 m% de ß-TCP. A degradação in vitro das membranas não foi evidente no período de 28 dias. As análises de citotoxicidade apresentaram não-citotoxicidade para todas as membranas. Ademais, o aumento da fração mássica de ß-TCP aumentou a adesão e proliferação de células fibroblásticas (L929). Enquanto com células osteoblásticas (MC3T3), as membranas de PLGA contendo 5% ß-TCP apresentaram o melhor resultado, que são, portanto, adequadas para permitir uma boa integração tecidual durante a ROG. Segundo os resultados obtidos, a partir do ajuste dos parâmetros de eletrofiação e da incorporação ß-TCP foi possível determinar que a membrana eletrofiada de PLGA contendo 5 m% de ß-TCP exibe desempenho mais satisfatório para aplicação na ROG.Abstract : Guided bone regeneration (GBR) is a surgical procedure that uses barriermembranes to regenerate bone defects. The membranes used must have theappropriate physicochemical and biological characteristics to protect the bonedefect and stimulate new bone formation. However, partial or total membranedisruption is an usual problem that occurs in GBR. Furthermore, the membranecan be exposed due to soft tissue dehiscence. These complications can result inlocal infection and incomplete bone regeneration at regeneration sites. Toovercome these complications and obtain a membrane with the appropriatecharacteristics for use in GBR, electrospun poly (L-lactic-co-glycolic acid)(PLGA) membranes containing ß-tricalcium phosphate (ß-TCP) were developedwithin the scope of thesis. A study was carried out to determinate the mostappropriate electrospinning parameters needed to produce membranes withuniform fibers devoid of defects. Subsequently, different mass fractions of ß-TCP(5, 10 and 20 wt.%) were added to PLGA solution, and their effects on membraneproperties were examined in terms of microstructure, as well as physicochemical,mechanical and biological properties. PLGA/ß-TCP membranes werecharacterized using scanning electron microscopy (SEM), water contact angle,infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC),thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA) andtensile tests. In vitro degradation and cytotoxicity were also analyzed. Uniformfibers devoid of defects were obtained from the electrospinning of a PLGAsolution at 7.4 wt.% with the following parameters: 18 kV voltage, distancebetween needle and collector 25 cm, and flow 1 mL.h-1. PLGA/ß-TCPmembranes presented the appropriate microstructure for cell adhesion andproliferation, with 4 - 6.5 µm pore sizes and 60 - 80% porosity. ß-TCP particlesdid not increase membrane hydrophilicity. Thermal stability, storage modulus,Young s modulus and tensile strength increased with the incorporation of 5 and10 wt.% ß-TCP, while these same properties decreased with the incorporation of20 wt.% ß-TCP. Samples showed no evidence of in vitro degradation during aperiod of 28 days. Cytotoxicity analysis indicated non-cytotoxicity for allmembranes. Additionally, increasing the ß-TCP mass fractions raised fibroblasts(L929) adhesion and proliferation. Analyzing adhesion and proliferation usingosteoblastic cells (MC3T3) yielded the best result to PLGA membranescontaining 5 wt.% ß-TCP, which are therefore shown to be suitable for enablingeffective tissue integration during GBR. Based on the results obtained from theelectrospinning parameter adjustments and the addition of ß-TCP, it was possibleto determine that PLGA membranes with 5 wt.% ß-TCP exhibit the mostsatisfactory performance for use in GBR.Merlini, ClaudiaFredel, Márcio CelsoUniversidade Federal de Santa CatarinaCastro, Vanessa Oliveira2019-03-31T04:01:49Z2019-03-31T04:01:49Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis107 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf357156https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/194391porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-03-31T04:01:49Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/194391Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-03-31T04:01:49Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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