Síntese e caracterização de hidrogéis de Poli (N-isopropilacrilamida) contendo Sulfato de Condroitina e nanopartículas de prata para aplicações biomédicas.
Ano de defesa: | 2016 |
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Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia
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IFQ - Instituto de Física e Química
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País: |
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Link de acesso: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/1006 |
Resumo: | A presente tese teve como objetivo a preparação de hidrogéis termosensíveis de Poli (N-isopropilacrilamida) - Pnipam contendo sulfato de condroitina (SC) e nanopartículas de prata (NPsAg) para uso como biomaterial de preenchimento de defeitos cartilaginosos. Inicialmente foi realizada a síntese eletroquímica, através da técnica de voltametria cíclica (VC), de hidrogéis termosensíveis de Pnipam contendo diferentes quantidades de agente reticulante, o N,N’- metilenobisacrilamida. Posteriormente, foi realizada a síntese verde, chamada síntese ecologicamente correta, de NPsAg utilizando SC como agente redutor e estabilizante. O complexo formado SC-NPsAg foi incorporado na matriz de Pnipam através de intumescimento dos hidrogéis de Pnipam nas correspondentes soluções aquosas do complexo, obtendo-se a formulação final Pnipam VC-SC-NPsAg. Os voltamogramas obtidos por VC mostraram que a polimerização é iniciada eletroquimicamente através da redução do iniciador, persulfato de amônio (APS), no eletrodo de trabalho. As caracterizações realizadas demonstram o comportamento das principais propriedades da Pnipam em relação a reticulação e temperatura. A temperatura de degradação Td e a temperatura de transição LCST não mostram variações significativas com o aumento da reticulação, ao contrário da temperatura de transição vítrea Tg. Os estudos de intumescimento foram realizados a duas temperaturas distintas, 23 e 37°C, de acordo com a aplicação pretendida. Os resultados obtidos foram melhor ajustados a uma cinética de segunda ordem. O grau de intumescimento varia conforme a temperatura, de acordo com as propriedades da Pnipam, e também conforme a força iônica da solução de intumescimento. O aumento da força iônica da solução diminui o grau de intumescimento. O alto grau de intumescimento nos hidrogéis favorece a biocompatibilidade, potencializando o possível uso como biomaterial. As análises reológicas mostraram alto valor de módulo elástico (1-10 kPa) para tensões até 10 Pa. As micrografias MEV mostram morfologia heterogênea da superfície, com regiões rugosas e compactas. A cinética da síntese verde de NPsAg com sulfato de condroitina foi estudada por UV-vis, através da Banda de Ressonância Plasmônica de Superfície (RPS). As análises de FTIR confirmam a formação de um complexo através das fortes interações químicas entre a Ag e os grupos sulfatos e carboxílico do SC. Esta interação muda o perfil de degradação do SC, como mostra as análises de TGA e DSC. O MEV mostra a superfície homogênea do complexo, com distribuição homogênea da prata nanométrica através da matriz de SC. A formulação final, formada entre a Pnipam e o complexo SC-NPsAg (Pnipam-SC-NPsAg) mostra potencial uso como biomaterial, agregando as propriedades dos seus constituintes. Os estudos de liberação mostram que a 23°C ocorre liberação de cerca de 60% do complexo enquanto que a 37°C ocorre liberação de cerca de 37% do complexo incorporado nos 5 minutos iniciais. |
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2016-11-172017-11-08T17:30:58Z2017-11-08T17:30:58ZHENRÍQUEZ, Aline Isabel Melo. Análise de Ciclo de Vida (ACV) de Sistemas Integrados de Tratamento e disposição final de Resíduos Sólidos Urbanos para cidades de médio porte. 2016. 192 f. Dissertação (Mestrado em Materiais para Engenharia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2016.https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/1006A presente tese teve como objetivo a preparação de hidrogéis termosensíveis de Poli (N-isopropilacrilamida) - Pnipam contendo sulfato de condroitina (SC) e nanopartículas de prata (NPsAg) para uso como biomaterial de preenchimento de defeitos cartilaginosos. Inicialmente foi realizada a síntese eletroquímica, através da técnica de voltametria cíclica (VC), de hidrogéis termosensíveis de Pnipam contendo diferentes quantidades de agente reticulante, o N,N’- metilenobisacrilamida. Posteriormente, foi realizada a síntese verde, chamada síntese ecologicamente correta, de NPsAg utilizando SC como agente redutor e estabilizante. O complexo formado SC-NPsAg foi incorporado na matriz de Pnipam através de intumescimento dos hidrogéis de Pnipam nas correspondentes soluções aquosas do complexo, obtendo-se a formulação final Pnipam VC-SC-NPsAg. Os voltamogramas obtidos por VC mostraram que a polimerização é iniciada eletroquimicamente através da redução do iniciador, persulfato de amônio (APS), no eletrodo de trabalho. As caracterizações realizadas demonstram o comportamento das principais propriedades da Pnipam em relação a reticulação e temperatura. A temperatura de degradação Td e a temperatura de transição LCST não mostram variações significativas com o aumento da reticulação, ao contrário da temperatura de transição vítrea Tg. Os estudos de intumescimento foram realizados a duas temperaturas distintas, 23 e 37°C, de acordo com a aplicação pretendida. Os resultados obtidos foram melhor ajustados a uma cinética de segunda ordem. O grau de intumescimento varia conforme a temperatura, de acordo com as propriedades da Pnipam, e também conforme a força iônica da solução de intumescimento. O aumento da força iônica da solução diminui o grau de intumescimento. O alto grau de intumescimento nos hidrogéis favorece a biocompatibilidade, potencializando o possível uso como biomaterial. As análises reológicas mostraram alto valor de módulo elástico (1-10 kPa) para tensões até 10 Pa. As micrografias MEV mostram morfologia heterogênea da superfície, com regiões rugosas e compactas. A cinética da síntese verde de NPsAg com sulfato de condroitina foi estudada por UV-vis, através da Banda de Ressonância Plasmônica de Superfície (RPS). As análises de FTIR confirmam a formação de um complexo através das fortes interações químicas entre a Ag e os grupos sulfatos e carboxílico do SC. Esta interação muda o perfil de degradação do SC, como mostra as análises de TGA e DSC. O MEV mostra a superfície homogênea do complexo, com distribuição homogênea da prata nanométrica através da matriz de SC. A formulação final, formada entre a Pnipam e o complexo SC-NPsAg (Pnipam-SC-NPsAg) mostra potencial uso como biomaterial, agregando as propriedades dos seus constituintes. Os estudos de liberação mostram que a 23°C ocorre liberação de cerca de 60% do complexo enquanto que a 37°C ocorre liberação de cerca de 37% do complexo incorporado nos 5 minutos iniciais.Síntese e caracterização de hidrogéis de Poli (N-isopropilacrilamida) contendo Sulfato de Condroitina e nanopartículas de prata para aplicações biomédicas.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisItajubáUniversidade Federal de Itajubá192 p.HidrogéisPnipamVoltametria cíclicaSulfato de condroitinaNanopartículas de prataHydrogelsCyclic voltammetryChondroitin sulfateSilver nanoparticlesLEYVA, Maria Elena GonzálezMateriais para EngenhariaNão MetaisRIBEIRO, Charlene AparecidaPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para EngenhariaIFQ - Instituto de Física e Químicaporreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALtese_ribeiro_2016.pdftese_ribeiro_2016.pdfapplication/pdf9915203https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/1006/1/tese_ribeiro_2016.pdfdf8202a609e823983feb9151830c5d8eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/1006/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/10062024-04-04 09:20:27.638oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-04-04T12:20:27Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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