Navegando por Assunto "Materiais biomédicos"
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Item Desenvolvimento de biomaterial à base de Acmella Oleracea (L.) R. K. Jansen com atividades cicatrizante, antibacteriana e antitumoral(2021-05-25) Soares, Cristina Pacheco; Castilho, Maiara Lima; Silva, Newton Soares da; Oliveira, Luciane Dias de; Perazzo, Fabio Ferreira; Silva, Carlos Augusto Priante da; Menegon, Renato Farina; São José dos CamposAcmella oleracea popularmente conhecida como jambu, é utilizada na medicina alternativa e culinária popular do Brasil e diversos outros países, tendo diversos metabólitos secundários associados à sua bioatividade, como compostos fenólicos e flavonoides. Estas atividades incluem sua capacidade anestésica, antibacteriana e cicatrizante. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma membrana de quitosana a base do extrato foliar de A. oleracea para aplicação médica em feridas superficiais, avaliando sua capacidade antibacteriana, cicatrizante e antitumoral, para indicação no tratamento de câncer epidermóide. O extrato metanolico utilizado foi obtido por maceração assistida por ultrassom e em seguida fracionado com os solventes Acetato de etila e Butanol. A atividade cicatrizante e tóxica das amostras (Extrato bruto, Fração Butanol e Fração Acetato de etila) assim como o biomaterial (Membrana de quitosana, Membrana de quitosana associada ao extrato bruto e Membrana de quitosana associada a fração butanol) foram avaliadas através da capacidade proliferativa em linhagem L929 (fibroblasto de camundongo) e HEp-2 (Carcinoma de laringe humana) por fechamento de ferida in vitro e ensaios de citotoxicidade (Cristal violeta e MTT), além de genotoxicidade por teste de micronúcleo. A ação antibacteriana dos extratos e membrana em cepas Staphylococos aureus e Escherichia coli, foi avaliada pela densidade celular e formação unidades formadoras de colônias a partir do contato com o biomaterial. Estes testes mostraram a capacidade do material de aumentar a proliferação celular e atividade mitocondrial e não levar à formação de micronúcleos em linhagem L929 pela fração butanol, não observado o mesmo na fração acetato de etila e extrato bruto, havendo queda da viabilidade neste último. A atividade antitumoral avaliada pelos mesmos testes em linhagem HEp-2 (Câncer de laringe humano) determinou a capacidade citotóxica da fração butanol ao reduzir a densidade celular e atividade mitocondrial, o que também foi observado na fração acetato de etila e extrato bruto principalmente na maior concentração testada de 1000 µg/mL, não havendo o fechamento da ferida in vitro. Teste de citotoxicidade com microrganismos determinaram a capacidade dos extratos e frações em evitar infecções oportunistas que forem infligidas por S. aureus, sendo todas as amostras eficientes em reduzir o número de bactérias. A fração butanol apresentou um maior rendimento, melhor atividade proliferativa e cicatrizante, não genotóxica e antibacteriana para a cepa S. aureus quando comparado ao extrato bruto e fração Acetato de etila. Ao avaliar a ação das membranas por citotoxicidade indireta observa-se o aumento da densidade celular em células L929 quando incubadas com a membrana associada ao extrato bruto em 48 h de incubação e ação citotóxica do biomaterial associado a fração butanol frente ao teste de cristal violeta, porém havendo aumento da atividade mitocondrial em todos os grupos. Em contrapartida há redução na densidade celular do biomaterial contendo extrato bruto em células HEp-2 e baixa da atividade mitocondrial para a célula em todos os grupos. Apenas a membrana com extrato bruto apresentou atividade antibacteriana com redução no número de células e sem nenhuma unidade de colônia formada. Sendo a única membrana também a permanecer liberando seus compostos após 48h de degradação enquanto outras degradaram em 24h, além de não apresentarem formação de poros visto por microscopia eletrônica de varredura. O biomaterial contendo o extrato bruto foi apontado como a mais viável a compor uma membrana que servirá como biomaterial liberador para atuar em casos de feridas cutâneas, induzindo a cicatrização, matando células tumorais testadas e evitando a infecção local.Item Estudo e otimização da produção de vidro bioativo 45S5 por fusão(2022-12-09) Oliveira, Ivone Regina de; Ortega, Fernando dos Santos; Carvalho, Paulo Henrique Salles de; Campos, Tiago Moreira Bastos; Cardenas, José Edgar Valdivia; Santos, Kennedy Wallace dos; São José dos CamposO tecido ósseo apresenta uma habilidade rara de regeneração e reparação. Contudo, em algumas situações, devido à extensão do defeito, devido a doenças ou traumas, o tecido ósseo não se regenera completamente, sendo necessário o uso de enxerto ósseo. Entre as biocerâmicas, os vidros bioativos (BG) apresentam potencial para osteocondução e osteoindução. Uma compreensão das suas propriedades e método de produção permite o desenvolvimento de melhores materiais para a regeneração do tecido ósseo. A luz disto, o presente trabalho teve como objetivo estudar e otimizar a produção do BG-45S5 pelo método de fusão, por intermédio da variação de diferentes parâmetros. Parâmetros estes que controlam esse processo, visando a otimização do processo de produção de um produto para uso em reparo e reconstrução óssea. Inicialmente foi estudado o processo de fusão variando diferentes parâmetros como, tipo de cadinho, ambiente de vertimento, precursor de fósforo e tempo de fusão, quanto às características e propriedades do BG obtido como estrutura cristalina, grupos químicos característicos, distribuição de tamanho de partículas, temperatura de transição vítrea e composição química. O BG selecionado foi posteriormente caracterizado quanto à bioatividade, comportamento em cultivo celular e ensaios preliminares in vivo e, por fim, foi estudada a forma de apresentação do produto desenvolvido. Os materiais vertidos em molde de grafite ou aço apresentaram tamanhos de partículas mais adequados para aplicação na forma de grânulos. O uso de cadinho de platina resultou em composição química mais próxima à composição nominal. O uso de fosfato de sódio resultou em maiores temperaturas de transição vítrea e cristalização apresentando vantagens quanto à estabilidade térmica se comparado ao pentóxido de fósforo. O material produzido com fosfato de sódio, 1 hora de fusão (FS1), também apresentou composição mais próxima à nominal e bioatividade comprovada pelo recobrimento superficial em SBF. Esse material também apresentou a maior quantia de nódulos de mineralização, obtendo diferença estatística em relação a hidroxiapatita, o que mostra sua capacidade de diferenciação celular das células mesenquimais em osteoblastos. O estudo microbiológico durante a fase de produção e embalagem do produto indicou a dose de validação de esterilização por radiação gama de 1,7 kGy seguido da irradiação com 15 kGy, para garantia de esterilidade com um nível de segurança de 10 elevado a menos 6.Item Produção de filmes finos via ALD, PECVD e Sputtering visando aplicações biomédicas(2021-08-30) Vieira, Lúcia; Ramirez Ramos, Marco Antonio; Soares, Cristina Pacheco; Machado, João Paulo Barros; Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales; Fukumasu, Newton Kiyoshi; Silva, Michely Glenda Pereira da; São José dos CamposÀ medida que a Doença do Vírus Corona 2019 (COVID-19) se dissemina pelos pulmões, os pacientes evoluem para uma síndrome respiratória aguda grave (SRAG), com isso tornando se imprescindível a realização de uma intubação orotraqueal (IOT) associada a Ventilação Mecânica (VM). Para a utilização da VM é necessário um dispositivo introduzido no paciente para acoplar ao ventilador, podendo ser um tubo endotraqueal (artefatos de poli cloreto de vinila (PVC) ou poliuretano (PU)). Estes artefatos ao mesmo tempo que dão suporte a vida no processo de ventilação pulmonar, podem carregar microrganismos para os pulmões. Assim posto, objetivou-se neste trabalho de tese, produzir e analisar comparativamente três tipos de filmes finos objetivando produzir uma superfície mais propicia ao controle de microrganismos. Os substratos utilizados foram os tubos endotraqueais utilizados nos processos de intubação (PU e PVC) e os filmes estudados foram: filme de carbono tipo-diamante (Diamond-like carbon, DLC) com e sem prata (Ag) obtido Deposição Química na Fase Vapor Assistida por Plasma (PECVD); filmes finos de carbono micro cristalino (µC) com e sem Ag obtidos via Magnetron Sputtering e também filmes finos de dióxido de titânio (TiO2) na fase anatase obtidos via Deposição por Camada Atômica (ALD). Os resultados de espectroscopia Raman mostraram que foram obtidos os filmes de DLC sobre PVC com as bandas características em posições próximas ao valor teórico, sendo banda D 1346,3 e banda G 1516.7 cm-1. A análise derelevância estatística da ação bacteriana dos filmes de DLC sobre PVC com prata, apresentou uma discreta redução das Unidades Formadoras de colônias (UFC) para cepa de S. aureus, em relação ao controle e ao grupo PVC DLC. Os espectros FTIR-ATR mostraram a manutenção da estrutura química do substrato de PU e PVC com as ligações químicas características para este material. As análises de espectroscopia Raman, dos filmes de carbono produzidos indicam que os filmes de µC apresentam formação de um filme semelhante ao de a-C:H com anéis micro grafíticos e fases amorfas, indicados pela razão entre as áreas das bandas ID/IG. Já a açãobacteriana dos filmes de µC em PU com Ag apresentou uma redução das UFC em relação ao controle, e apresentou redução estatística significante com *p<0.0001 entre o grupo µC com e sem prata e o PU puro. Ao final foi possível concluir o êxito na produção de filmes de DLC; µC e TiO2, aderentes em PU e PVC pelas técnicas estudadas. As análises microbiológicas foram realizadas em função das UFC nos substratos com e sem filme e pode ser concluído que os filmes produzidos e os resultados estatísticos apresentados com *p<0.0001 podem ser utilizados como alternativas antifúngicas para aplicações biomédicas, assim como para o desenvolvimento de superfícies melhoradas de PU e PVC.Item Produção e caracterização de scaffolds híbridos de PDLLA/vidro bioativo(2024-03-07) Oliveira, Ivone Regina de; Ortega, Fernando dos Santos; Silva, Alessandro Márcio Hakme da; Massaguer, Ana Luiza Garcia Millas; Lauda, Diogo Ponte; Aguiar, Veronica Cristina Pêgo Fiebig; São José dos CamposOs scaffolds híbridos desempenham um papel crucial na área de reparação e regeneração óssea, apresentando-se como uma promissora solução biomédica. Neste contexto, a pesquisa concentrou-se na produção e avaliação de scaffolds, cuja base foi um vidro bioativo sintetizado por meio da rota sol-gel e um biopolímero. Esses biomateriais foram desenvolvidos visando combinar as propriedades bioativas do vidro com as características mecânicas e de degradação controlada de um biopolímero, o poli(D,L-ácido lático) (PDLLA). O processo de fabricação dos scaffolds envolveu a incorporação do vidro bioativo, especificamente o vidro bioativo 58S, como partículas dispersas na matriz polimérica. A escolha desse vidro foi baseada em análises detalhadas, incluindo FTIR (Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier), DRX (Difração de Raios-X), Espectroscopia Raman e MEV/EDS (Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia de Energia Dispersiva), que confirmaram a natureza amorfa do material e a presença de grupos como Si–O–Si, Si–O–NBO e fosfato (P–O), indicando a formação do vidro bioativo. O método de fabricação escolhido foi o TIPS (Separação de Fases Termicamente Induzidas), combinado com a liofilização, permitindo a obtenção de scaffolds híbridos com estruturas porosas. A distribuição das partículas de vidro bioativo na matriz de PDLLA foi analisada por MEV, destacando a presença dessas partículas na superfície dos scaffolds, assim como a interconectividade dos poros. A porosimetria de mercúrio foi empregada para avaliar a porosidade, bem como a distribuição de tamanho de poros, fatores cruciais para facilitar a condução das células durante a regeneração óssea. Além das características estruturais, a pesquisa incluiu ensaios de degradação in vitro além dos testes de viabilidade celular, conteúdo de proteínas totais e produção de nódulos de mineralização. Os resultados destacaram características promissoras desses scaffolds híbridos para aplicações na regeneração óssea como distribuição homogênea das partículas bioativas do vidro na estrutura porosa e a degradação controlada do PDLLA permitindo a produção de proteínas totais e a formação de nódulos de mineralização, aspectos que indicam influência positiva na cultura celular, sugerindo que esses biomateriais têm potencial para promover a regeneração óssea eficiente.Item Síntese e caracterização de macroesferas de vidro bioativo : estudo da osteogênese in vitro e in vivo(2021-08-10) Oliveira, Ivone Regina de; Sant'Anna, Luciana Barros; Borges, Alexandre Luiz Souto; Costa, Karen Julie Santos Grancianinov; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; São José dos CamposEsferas de vidros bioativos (BV) com formato uniforme e variação de tamanho específica promovem a dissolução e liberação de íons de forma precisamente controlada. As partículas esféricas também permitem que as estas sejam empacotadas em um arranjo 3D, o que resulta em uma porosidade aberta que melhora o crescimento ósseo através da implantação. No método de extrusão para a produção de esferas, o alginato é extrudado gota a gota na solução de gelificação, tal como CaCl2, íons Ca2+ instantaneamente reagem com os grupos carboxílicos de resíduos de ácido gulurônico na superfície da gota, então se difundem para dentro e reagem para formar o gel de alginato de Ca. Neste trabalho, o BV-58S foi sintetizado pelo método sol-gel à temperatura ambiente usando TEP (Trietilfosfato) ou ácido fosfórico (AF) como precursores de fósforo e a reação de gelificação foi catalisada pela adição de NH4OH (1 ou 2M). Os pós foram misturados com solução de alginato de sódio e extrudados gota a gota por uma bomba em solução de gelificação de cloreto de cálcio 0,1 M para produzir partículas esféricas. As macroesferas BV-58S produzidas foram caracterizadas quanto à densidade teórica, área de superfície específica / distribuição de tamanho de poro, bioatividade por um ensaio de fluido corporal simulado (SBF), experimentos de cultura de células e ensaio biológico in vivo. A partir da síntese das macroesferas observou-se que a técnica aplicada foi eficiente, pois resultou em materiais com formatos fortemente esféricos com elevados valores de área superficial e densidade, além de que os materiais exibiram caráter bioativo a partir da formação de uma camada de apatita sob a superfície dos materiais quando imersos em SBF. Os testes biológicos in vitro indicaram que as macroesferas estudadas e o material controle BV45S5 não apresentaram efeito citotóxico e permitiram que ocorresse o processo de osteogênese in vitro , pois foi detectada a presença do indicador osteogênico de fosfatase alcalina e a formação de matriz mineralizada. Os resultados referentes aos ensaios biológicos in vivo não exibiram diferença estatística entre os grupos experimentais MTEP-2M, BV45S5 e controle coágulo nos dois períodos avaliados (p>0,05). Entretanto comparando as semanas observou-se diferença entre o grupo MTEP-2M (2 semanas) e BV45S5 (2 semanas),em relação aos grupos BV45S5 (6 semanas) e coágulo (6 semanas), sendo que os grupos em 2 semanas apresentaram menor formação óssea (p<0,05). Contudo o osso neoformado do experimento in vivo foi semelhante ao observado no grupo controle no qual o método utilizado neste estudo foi capaz de preparar macroesferas de vidro bioativo que indicam ser biomateriais promissores para melhorar a regeneração do tecido ósseo.