Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: MAIER-QUEIROZ, Rosely
Orientador(a): OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Materiais não-metálicos
Bactericida estrutural
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40522
Resumo: MAIER-QUEIROZ, Rosely também é conhecida em citações bibliográficas por: QUEIROZ, Rosely Santos de. OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz também é conhecido em citações bibliográficas por: SANTA-CRUZ, Petrus d'Amorim. ALVES JÚNIOR, Severino também é conhecido em citações bibliográficas por: ALVES, Severino.
id UFPE_356cffc8dc3e631b2d5ee1b6ea20ce94
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/40522
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str
spelling MAIER-QUEIROZ, Roselyhttp://lattes.cnpq.br/4109615355772632http://lattes.cnpq.br/4649660104722379http://lattes.cnpq.br/9563158536061549OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa CruzALVES JÚNIOR, Severino2021-07-13T16:29:33Z2021-07-13T16:29:33Z2020-08-14MAIER-QUEIROZ, Rosely. Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais. 2020. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40522MAIER-QUEIROZ, Rosely também é conhecida em citações bibliográficas por: QUEIROZ, Rosely Santos de. OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz também é conhecido em citações bibliográficas por: SANTA-CRUZ, Petrus d'Amorim. ALVES JÚNIOR, Severino também é conhecido em citações bibliográficas por: ALVES, Severino.A super-hidrofobicidade observada nas folhas de algumas plantas, conhecida como “Efeito Lótus”, ocorre devido à presença de estruturas hierárquicas nano/micro em suas superfícies. Neste trabalho de Tese foi preparado um filme hidrofóbico sintético bioinspirado nas folhas da Colocasia esculenta (L.) Schott. Propõe-se aqui a impressão dessas superfícies para aplicações biomédicas. A C. esculenta (L.) Schott foi escolhida como template devido a sua abundância em regiões tropicais e a sua característica super-hidrofóbica. O filme desenvolvido pode ser utilizado para proteção de adesivos transdérmicos quanto à umidade e de um modo geral, à redução da aderência bacteriana em substratos sólidos, que resultem na inibição de formação de biofilme. Deste modo, ele pode ser utilizado como uma alternativa ao uso de antibióticos, que contribui para o aumento da resistência bacteriana. A etapa inicial utilizada para produção das estruturas sintéticas bioinspiradas foi avaliar o comportamento hidrofóbico de diferentes superfícies poliméricas produzidas via soft lithography. Foram produzidos moldes negativos das folhas da C. esculenta com PLA, PDMS e poliacrilato fotopolimerizável, e réplicas (positivas) com o PVB. Os resultados das medidas de ângulos de contato, que apresentaram ângulos de 125° e 124° quando produzidas a partir de moldes de PDMS e poliacrilato respectivamente, sugerem que esses dois polímeros são os mais adequados para a produção de moldes negativos via soft lithography. Foi montada uma “biofábrica de templates” utilizando-se a hidroponia para produção controlada em laboratório das folhas utilizadas como biomoldes, permitindo-se controlar o estresse hídrico como parâmetro modificador das estruturas hierárquicas utilizadas. Para viabilizar a impressão Drop-on-Demand (DoD) dessas estruturas, foi desenvolvido um software para uso de micrografias como moldes digitais. Esse software converte imagens de AFM (2D) em fatias (2D) para impressão Layer-by-Layer (LbL) de superfícies em 3D. As superfícies bioinspiradas foram utilizadas no desenvolvimento de testes microbiológicos para avaliar o efeito antibacteriano estrutural proposto, que apresentou uma redução da adesão de S. aureus em 24%, mas um aumento da adesão da E. coli em 14%. Esses reultados indicam que fatores como formato da bactéria, tipo de parede celular e o mecanismo de adesão devem ser considerados no desenvolvimento dos bactericidas estruturais propostos. Para avaliação preliminar de uso em adesivos carreadores transdérmicos de fármacos através de compósitos PVB/Fármaco@carreador, escolheu-se o Lapachol como fármaco-modelo, e sintetizou-se os adsorventes ZIF-8, MCM-48-APTES e HKUST como carreadores, identificando-se o HKUST como o mais indicado para adsorver o fármaco nas condições testadas.CAPESThe super-hydrophobicity observed on the surfaces of some plants’ leaves, known as "Lotus Effect", occurs due to the presence of hierarchical nano/microstructures on their surfaces. Within the scope of this PhD thesis, we created a synthetic hydrophobic film bioinspired by the leaves of Colocasia esculenta (L.) Schott. It is proposed here to print these surfaces for biomedical applications. This plant was chosen as a template due to its abundancy in tropical regions and its superhydrophobic behavior. The developed film can be applied for protecting transdermal adhesives against humidity and bacterial adhesion on solid substrates, resulting in an inhibition of biofilm formation. It can hence serve to decrease antibiotics usage, which has led to bacterial resistance. The first step of the development process was to evaluate the non-wetting behavior of different polymer surfaces produced via soft lithography. We produced negative molds of C. esculenta leaves with PLA, PDMS and UV-curing polyacrylate, and positive replicas with PVB. Results of contact angle measurements, which showed contact angles of 125° and 124° for PDMS and polyacrylate negative molds, respectively, suggested these two polymers to be the most suitable. We established a "biofactory of templates" using hydroponics for leave production in controlled laboratory conditions, thereby allowing for control of hydric stress as a parameter to modify the hierarchical structures. We furthermore developed a software to be able to employ micrographs of these structures as digital templates for DoD printing. This software converts 2D AFM images to 2D slices, which can then be used for Layer-by-Layer (LbL) printing of 3D surfaces. We used the bioinspired surface to perform microbiological tests to assess its antibacterial effect, which showed a 24% reduction in S. aureus adhesion but a 14% increase in E. coli adhesion. Results thus indicate that factors such as bacterial shape, type of cell wall, and the mechanism of adhesion need to be considered when developing structural antibacterial surfaces. For a preliminary evaluation of the use in transdermal drug carrier adhesives using PVB/drug@carrier composites, Lapachol was chosen as the model drug and ZIF-8, MCM-48-APTES and HKUST adsorbents were synthesized as carriers, identifying HKUST as the most suitable for drug adsorption under the tested conditions.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMateriais não-metálicosBactericida estruturalDesenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Rosely Maier-Queiroz.pdfTESE Rosely Maier-Queiroz.pdfapplication/pdf4221950https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/1/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf18490498f01634e711eb74edb9fa65eeMD51TEXTTESE Rosely Maier-Queiroz.pdf.txtTESE Rosely Maier-Queiroz.pdf.txtExtracted texttext/plain263366https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/4/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf.txtc3ad6525792af48d8c6d0f214dc3439aMD54THUMBNAILTESE Rosely Maier-Queiroz.pdf.jpgTESE Rosely Maier-Queiroz.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1330https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/5/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf.jpg53ce85f0c617668df607254d8c686b2dMD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53123456789/405222021-07-14 02:14:35.238oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-07-14T05:14:35Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
title Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
spellingShingle Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
MAIER-QUEIROZ, Rosely
Materiais não-metálicos
Bactericida estrutural
title_short Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
title_full Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
title_fullStr Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
title_full_unstemmed Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
title_sort Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais
author MAIER-QUEIROZ, Rosely
author_facet MAIER-QUEIROZ, Rosely
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4109615355772632
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4649660104722379
dc.contributor.advisor-coLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9563158536061549
dc.contributor.author.fl_str_mv MAIER-QUEIROZ, Rosely
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv ALVES JÚNIOR, Severino
contributor_str_mv OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz
ALVES JÚNIOR, Severino
dc.subject.por.fl_str_mv Materiais não-metálicos
Bactericida estrutural
topic Materiais não-metálicos
Bactericida estrutural
description MAIER-QUEIROZ, Rosely também é conhecida em citações bibliográficas por: QUEIROZ, Rosely Santos de. OLIVEIRA, Petrus d'Amorim Santa Cruz também é conhecido em citações bibliográficas por: SANTA-CRUZ, Petrus d'Amorim. ALVES JÚNIOR, Severino também é conhecido em citações bibliográficas por: ALVES, Severino.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-08-14
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-07-13T16:29:33Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-07-13T16:29:33Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MAIER-QUEIROZ, Rosely. Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais. 2020. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40522
identifier_str_mv MAIER-QUEIROZ, Rosely. Desenvolvimento de filme bioinspirado na superfície super-hidrofóbica da Colocasia esculenta (L.) Schott para recobrimentos funcionais estruturais. 2020. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40522
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pos Graduacao em Ciencia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/1/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/4/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/5/TESE%20Rosely%20Maier-Queiroz.pdf.jpg
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40522/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 18490498f01634e711eb74edb9fa65ee
c3ad6525792af48d8c6d0f214dc3439a
53ce85f0c617668df607254d8c686b2d
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
bd573a5ca8288eb7272482765f819534
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1862741764763287552

Registros relacionados