Estudo e otimização da produção de vidro bioativo 45S5 por fusão

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dc.contributor.advisorOliveira, Ivone Regina de
dc.contributor.authorSantos, Kennedy Wallace dos
dc.contributor.event2São José dos Campos
dc.contributor.refereeOrtega, Fernando dos Santos
dc.contributor.refereeCarvalho, Paulo Henrique Salles de
dc.contributor.refereeCampos, Tiago Moreira Bastos
dc.contributor.refereeCardenas, José Edgar Valdivia
dc.date.accessioned2025-02-21T18:37:17Z
dc.date.available2025-02-21T18:37:17Z
dc.date.issued2022-12-09
dc.description.abstractO 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.
dc.description.abstract2Bone tissue presents a rare ability to regenerate and repair. However, in some situations, due to the extent of the defect, caused by disease or trauma, the bone tissue does not regenerate completely, requiring the use of bone grafting. Among the bioceramics, bioactive glasses (BG) present potential for osteoconduction and osteoinduction. The understanding of their properties and production method allows the development of better materials for bone tissue regeneration. Thus, this work aimed to study and optimize the production of BG-45S5 by the fusion method through the variation of different parameters that control this process in order to develop a product for use in bone repair and reconstruction at the Selaz company. Initially, the fusion process was studied varying different parameters such as, type of crucible, pouring environment, phosphorus precursor and fusion time, regarding the characteristics and properties of the BG obtained as crystalline structure, characteristic chemical groups, particle size distribution, glass transition temperature and chemical composition. The BG selected was subsequently characterized for bioactivity, behavior in cell culture and preliminary tests in vivo and finally, the form of presentation of the developed product was studied. The materials poured into graphite or steel molds presented particle sizes more suitable for application in the form of granules. The use of platinum crucible resulted in a chemical composition closer to the nominal composition. The use of sodium phosphate resulted in higher glass transition temperatures and crystallization with advantages in terms of thermal stability and cost compared to phosphorus pentoxide. The material produced with sodium phosphate 1 hour of fusion (FS1) also presented composition closer to the nominal and bioactivity proven by the surface coating in SBF. This material also presented the highest amount of mineralization nodules, obtaining statistical difference in relation to hydroxyapatite, which shows its capacity of cellular differentiation of mesenchymal cells into osteoblasts. The microbiological study during the production and packaging phase of the product indicated the validation dose of sterilization by gamma radiation of 1.7 kGy followed by irradiation with 15 kGy, to guarantee sterility with a safety level of 10 raised to minus 6.
dc.description.physical71 f.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationInstituto Tecnológico de Aeronáutica
dc.identifier.affiliationAssociação Paulista de Cirurgiões Dentistas
dc.identifier.bibliographicCitation2SANTOS, Kennedy Wallace dos. Estudo e otimização da produção de vidro bioativo 45S5 por fusão. São José dos Campos, SP, 2022. 71 f.; PDF. Dissertação (Mestrado Profissional em Processamento de Materiais) - UNiversidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São JOsé dos Campos, 2022.
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/581
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsUnivap
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíba
dc.publisher.programMestrado Profissional em Processamento de Materiais
dc.publisher.spatialSão José dos Campos
dc.subject.keywordCompostos bioativos
dc.subject.keywordRegeneração óssea
dc.subject.keywordMateriais biomédicos
dc.titleEstudo e otimização da produção de vidro bioativo 45S5 por fusão
dc.title.alternativeStudy and optimization of 45 S5 bioactive glass production by fusion
dc.typeDissertação
dc.type.masterDegreeMestrado Profissional

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