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Tipo do documento: Dissertação
Título: ESTUDO DA BIOATIVIDADE E AÇÃO ANTIBACTERIANA DE VITROCERÂMICAS OBTIDAS POR CRISTALIZAÇÃO CONTROLADA.
Título(s) alternativo(s): STUDY OF BIOACTIVITY AND ANTIBACTERIAL ACTION OF GLASS CERAMICS OBTAINED BY CONTROLLED CRYSTALLIZATION.
Autor: SILVA, Gleison Lopes da 
Primeiro orientador: STEIMACHER, Alysson
Primeiro coorientador: PEDROCHI, Franciana
Primeiro membro da banca: STEIMACHER, Alysson
Segundo membro da banca: SANTOS, Adenilson Oliveira dos
Terceiro membro da banca: MORAIS, Gutierrez Rodrigues de
Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar a bioatividade e atividade antibacteriana de vitrocerâmicas obtidas por cristalização controlada em função do tempo no sistema vítreo 59,5B2O3-2P2O5-9,5CaO-19,5Na2O-9CaF2-0,5Ag2O (% em mol). As amostras vítreas foram preparadas pelo método de fusão/resfriamento, cortadas em fatias e posteriormente tratadas com temperatura constante (530 °C) variando o tempo de tratamento térmico: 0, 4, 8, 12, 24 e 36 horas. Os resultados de DTA comprovam alterações na estrutura vítrea, por causa de reduções nos valores de Tx e estabilidade térmica. As medidas de difração de raios-X das amostras antes do tratamento térmico revelaram bandas largas em 29° e 46° (2θ), associadas a vidros boratos. As amostras tratadas termicamente apresentaram picos característicos de fases cristalinas desenvolvidas durante o tratamento térmico (CaNa3B5O10, Ca3(PO4)2, Na2B8O13 e Ag0). Observou-se que quanto maior o tempo de tratamento térmico, maior o tamanho de cristalito para as fases Ag0 e Ca3(PO4)2, e maior o percentual de cristalização das vitrocerâmicas. Os espectros de FTIR comprovaram mudanças na estrutura do vidro, resultante do processo de cristalização controlada. A bioatividade in vitro dos materiais foi analisada por imersão SBF durante 7, 14, 21 e 28 dias. Os difratogramas de DRX revelaram a precipitação de Hidroxiapatita e AgCl nas amostras durante imersão em SBF. Os espectros de FTIR apresentaram bandas características da Hidroxiapatita. As medidas de pH revelaram maior taxa de troca iônica entre as amostras cristalizadas, estando associado às mudanças microestruturais na superfície durante o tratamento térmico, alterando a reatividade das vitrocerâmicas e a solubilidade de fases. Os resultados obtidos revelam que as vitrocerâmicas apresentam comportamento bioativo quando imersas em SBF, possuindo capacidade de ligação óssea, mediante formação de Hidroxiapatita em sua superfície. Mesmo após 28 dias de imersão, a prata metálica foi detectada nas amostras 12h, 24h e 36h, o que indica a estabilidade em fluido fisiológico dessa fase cristalina e o potencial comportamento antibacteriano a longo prazo das amostras. O teste de atividade antibacteriana contra a bactérias E.colli 6305 mostrou halos de inibição com comprimentos semelhantes entre as amostras tratadas por: 0 h (17 mm),12 h (17 mm) e 36 h (18 mm), indicando que a cristalização controlada não inibiu a liberação dos íons de Ag+ . Portanto, as vitrocerâmicas estudadas possuem potencial para serem utilizadas como biomateriais, em tratamentos ósseos, e inibirem eventuais infeções bacterianas.
Abstract: This work aimed to study bioactivity and antibacterial activity of glass-ceramics obtained by controlled crystallization as a function of time in the glass system 59,5B2O3-2P2O5-9,5CaO- 19,5Na2O-9CaF2-0,5Ag2O (% in mol). The glassy samples were prepared by melt-quench method, cut into slices and subsequently treated with constant temperature (530 ° C), varying the heat treatment time: 0, 4, 8, 12, 24 and 36 hours. DTA results prove changes in the glass structure, due to the decrease in Tx values and thermal stability. X-ray diffraction measurements of the samples before heat treatment revealed broad bands at 29 ° and 46 ° (2θ), associated with borate glasses. Heat-treated samples have characteristic peaks of crystalline phases developed during the heat treatment (CaNa3B5O10, Ca3(PO4)2, Na2B8O13 e Ag0 ). It was observed that the longer heat treatment time, the greater crystallite size for the Ag0 and Ca3(PO4)2 phases, and the greater percentage of crystallization of the glass-ceramics. FTIR results presented changes in the borate glass network, resulting from the controlled crystallization process. Bioactivity in vitro of the materials was analyzed by immersion in simulated body fluid (SBF) for 7, 14, 21 and 28 days. XRD diffractograms revealed precipitation of Hydroxyapatite and AgCl in the samples during immersion in SBF. FTIR spectra showed bands characteristic of Hydroxyapatite. pH measurements revealed a higher ion exchange rate among the crystallized samples, being associated with microstructural changes on surface during heat treatment that changing e reactivity of the glass ceramics and phase solubility. The results obtained reveal that the glass-ceramics present a bioactive behavior when immersed in SBF, possessing bone bonding capacity, by forming Hydroxyapatite on its surface. Even after 28 days of immersion, metallic silver was detected in the samples for 12 h, 24 h and 36 h, which indicates the stability in physiological fluid of this crystalline phase and the potential long-term antibacterial behavior of the samples. Antibacterial activity test against E.colli 6305 bacteria showed inhibition halos with similar lengths between samples treated by : 0 h (17 mm), 12 h (17 mm) and 36 h (18 mm), indicating that controlled crystallization did not inhibit the release of Ag+ ions. Therefore, studied glass-ceramics have the potential to be used as biomaterials, in bone treatments, and to inhibit any bacterial infections.
Palavras-chave: Biomateriais;
Biovidros bioativos;
Cristalização controlada.
Vitrocerâmica;
Propriedade antibacteriana
Biomaterials;
Bioactive glasses;
Controlled crystallization;
Glass-ceramic;
Antibacterial property
Área(s) do CNPq: Métodos Óticos de Análise
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: COORDENACAO DO CURSO DE LICENCIATURAS EM CIENCIAS NATURAIS IMPERATRIZ/CCSST
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST
Citação: SILVA, Gleison Lopes da. Estudo da bioatividade e ação antibacteriana de vitrocerâmicas obtidas por cristalização controlada. 2020. 111 f. Dissertação(Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3664
Data de defesa: 29-Jun-2020
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