Produção de filmes finos via ALD, PECVD e Sputtering visando aplicações biomédicas
| dc.contributor.advisor | Vieira, Lúcia | |
| dc.contributor.author | Silva, Michely Glenda Pereira da | |
| dc.contributor.event2 | São José dos Campos | |
| dc.contributor.referee | Ramirez Ramos, Marco Antonio | |
| dc.contributor.referee | Soares, Cristina Pacheco | |
| dc.contributor.referee | Machado, João Paulo Barros | |
| dc.contributor.referee | Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales | |
| dc.contributor.referee | Fukumasu, Newton Kiyoshi | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-12T17:35:14Z | |
| dc.date.available | 2024-12-12T17:35:14Z | |
| dc.date.issued | 2021-08-30 | |
| dc.description.abstract | À 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. | |
| dc.description.abstract2 | As the Corona Virus Disease 2019 (COVID-19) spreads through the lungs, patients progress to severe acute respiratory syndrome (SRAG), making it essential to perform orotracheal intubation (OTI) associated with mechanical ventilation (MV). To use MV, a device is neededto be inserted into the patient to be coupled to the ventilator, which can be an endotracheal tube (polyvinyl chloride (PVC) or polyurethane (PU) artifacts). These artifacts, while supporting lifein the lung ventilation process, can carry microorganisms to the lungs. Thus, the objective of this thesis work was to produce and analyze comparatively three types of thin films aiming to produce a more favorable surface for the control of microorganisms. The substrates used were the endotracheal tubes used in the intubation processes (PU and PVC) and the films studied were: diamond-like carbon film (Diamond-like carbon, DLC) with and without silver (Ag) to standardize Chemical Deposition in the Vapor Phase Plasma Assisted (PECVD); thin films of microcrystalline carbon (µC) with and without Ag captured via Magnetron Sputtering and also thin films of titanium dioxide (TiO2) in the anatase phase captured via Atomic Layer Deposition (ALD). The Raman spectroscopy results showed that DLC films on PVC were obtained with the characteristic bands in positions close to the theoretical value, being the D band 1346.3 andthe G band 1516.7 cm-1. The analysis of the statistical relevance of the bacterial action of the DLC films on PVC with silver, showed a slight reduction in the Colony Forming Units (CFU) for the S. aureus strain, compared to the control and to the PVC DLC group. The FTIR-ATR spectra showed the maintenance of the chemical structure of the PU and PVC substrate with the characteristic chemical bonds for this material. Raman spectroscopy analyzes of the carbon films produced indicate that the µC films show the formation of a film similar to that of a-C:Hwith micrographic rings and amorphous phases, indicated by the ratio between the areas of the ID/IG bands. The bacterial action of µC films on PU with Ag showed a reduction in CFU compared to the control and showed a statistically significant reduction with *p<0.0001 between the µC group with and without silver and pure PU. In the end it was possible to conclude the success in the production of DLC films; µC and TiO2, adherent to PU and PVC by the studied techniques. Microbiological analyzes were performed as a function of CFU on substrates with and without film and it can be concluded that the films produced, and the statistical results presented with *p<0.0001 can be used as antifungal alternatives for biomedical applications, as well as for the development of surfaces improved PU and PVC. | |
| dc.description.physical | 98 f. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.bibliographicCitation2 | SILVA, Michely Glenda Pereira da. Produção de filmes finos via ALD, PECVD e Sputtering visando aplicações biomédicas. São José dos Campos, 2021. 98 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvovimento, São José dos Campos, 2021 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.univap.br/handle/123456789/475 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UNIVAP | |
| dc.publisher.institution | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.publisher.program | doutorado em Engenharia Biomédica | |
| dc.publisher.spatial | São José dos Campos | |
| dc.subject.keyword | Materiais biomédicos | |
| dc.subject.keyword | Respiração artificial | |
| dc.title | Produção de filmes finos via ALD, PECVD e Sputtering visando aplicações biomédicas | |
| dc.title.alternative | Production of thin films via ALD, PECVD and Sputtering for biomedical applications | |
| dc.type | Tese |