Preparação e caracterização de nanocompósitos estruturais baseados em poli(3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) e nanopartículas de dióxido de titânio para o emprego em engenharia tecidual
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Data
2015-10-30
Autores
Braga, Natalia Ferreira [UNIFESP]
Orientadores
Cristovan, Fernando Henrique [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Preparation and characterization of structural nanocomposites based on poly (3-hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) and titanium dioxide nanoparticles for use in tissue engineering In this work it was developed nanocomposites based on poly (3-hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) and titanium dioxide (TiO2), by means of three different techniques: casting, electrospinning, and spin-coating. Therefore, the TiO2 nanoparticles were synthesized by hydrothermal treatment of PCT gel (titanium peroxo complex). The nanoparticles had a rod format with average diameter of 12 nm and an average length of 40 nm with predominantly of rutile crystallographic phase. Subsequently, PHBV nanocomposites were prepared with different proportions of TiO2 nanoparticles (1%, 2.5% and 5% w/w) and compared with the neat polymer as its physical-chemical and thermal properties. In general, the nanoparticles catalyzed the process of biodegradation and photo-degradation of the PHBV polymer matrix. DSC analysis showed that the Tg of the material decreases with the inclusion of TiO2 and by TGA revealed that the degradation temperature is smaller in nanocomposites compared to pure polymer. While, DMA analysis indicated that there was an increase in the damping properties of the nanocomposites compared to PHBV. Finally, mats were prepared by electrospinning to verify cell viability of the nanocomposites. SEM analyzes showed the formation of interconnected continuous fibers, so candidates for use in tissue engineering. Thus, the study of cell viability was conducted in the nanocomposites, which showed that the cells growth on PHBV mats showed good cell adhesion and proliferation rate and, in general, treatment with TiO2 increased cell growth. Membranes prepared by spin-coating technique showed very thin thickness that ranged from 3.8 ?m to 9.1 ?m.
Preparação e caracterização de nanocompósitos estruturais baseados em poli (3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) e nanopartículas de dióxido de titânio para o emprego em engenharia tecidual Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos baseados em poli (3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) e dióxido de titânio (TiO2), por meio de três diferentes técnicas: casting, eletrofiação e spin coating. Para tanto, foram sintetizadas nanopartículas de TiO2 pelo tratamento hidrotérmico do gel PCT (peroxo complexo de titânio). As nanopartículas apresentaram um formato de bastões com diâmetro médio de 12 nm e comprimento médio de 40 nm com predominância da fase cristalográfica rutilo. Posteriormente, foram preparados nanocompósitos de PHBV com diferentes proporções de nanopartículas de TiO2 (1%, 2,5% e 5% m/m) e comparados ao polímero puro quanto as suas propriedades físico-químicas e termomecânicas. As nanopartículas catalisaram o processo de fotodegradação e de biodegradação da matriz polimérica do PHBV. As análises de DSC mostraram que a Tg do material diminui com a inserção de TiO2 e por meio do TGA revelaram que a temperatura de degradação é menor nos nanocompósitos comparadas ao polímero puro. Enquanto que, análises de DMA indicaram que ocorreu um aumento nas propriedades de amortecimento dos nanocompósitos em relação ao PHBV. Por fim, foram preparadas mantas por meio da eletrofiação, para verificar a viabilidade celular destes nanocompósitos. Análises de MEV mostraram a formação de fibras contínuas interconectadas, sendo assim candidatos para o emprego na engenharia tecidual. O estudo da viabilidade celular dos nanocompósitos mostrou que as células cultivadas sobre as mantas de PHBV apresentaram uma boa adesão e taxa de multiplicação celular e que o tratamento com TiO2 aumentou o crescimento celular. Membranas preparadas pela técnica de spin-coating apresentaram espessura muito fina que variou de 3,8 ?m até 9,1 ?m.
Preparação e caracterização de nanocompósitos estruturais baseados em poli (3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) e nanopartículas de dióxido de titânio para o emprego em engenharia tecidual Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos baseados em poli (3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) e dióxido de titânio (TiO2), por meio de três diferentes técnicas: casting, eletrofiação e spin coating. Para tanto, foram sintetizadas nanopartículas de TiO2 pelo tratamento hidrotérmico do gel PCT (peroxo complexo de titânio). As nanopartículas apresentaram um formato de bastões com diâmetro médio de 12 nm e comprimento médio de 40 nm com predominância da fase cristalográfica rutilo. Posteriormente, foram preparados nanocompósitos de PHBV com diferentes proporções de nanopartículas de TiO2 (1%, 2,5% e 5% m/m) e comparados ao polímero puro quanto as suas propriedades físico-químicas e termomecânicas. As nanopartículas catalisaram o processo de fotodegradação e de biodegradação da matriz polimérica do PHBV. As análises de DSC mostraram que a Tg do material diminui com a inserção de TiO2 e por meio do TGA revelaram que a temperatura de degradação é menor nos nanocompósitos comparadas ao polímero puro. Enquanto que, análises de DMA indicaram que ocorreu um aumento nas propriedades de amortecimento dos nanocompósitos em relação ao PHBV. Por fim, foram preparadas mantas por meio da eletrofiação, para verificar a viabilidade celular destes nanocompósitos. Análises de MEV mostraram a formação de fibras contínuas interconectadas, sendo assim candidatos para o emprego na engenharia tecidual. O estudo da viabilidade celular dos nanocompósitos mostrou que as células cultivadas sobre as mantas de PHBV apresentaram uma boa adesão e taxa de multiplicação celular e que o tratamento com TiO2 aumentou o crescimento celular. Membranas preparadas pela técnica de spin-coating apresentaram espessura muito fina que variou de 3,8 ?m até 9,1 ?m.
Descrição
Citação
BRAGA, Natalia Ferreira. Preparação e caracterização de nanocompósitos estruturais baseados em poli(3-hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) e nanopartículas de dióxido de titânio para o emprego em engenharia tecidual. 2015. 82 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São José dos Campos, 2015.