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dc.creatorGrazioli, Guillermo
dc.date.accessioned2022-04-27T19:27:40Z
dc.date.available2022-04-28
dc.date.available2022-04-27T19:27:40Z
dc.date.issued2020-03-06
dc.identifier.citationGRAZIOLI, Guillermo. Síntese e caracterização de novo hidrogel compósito com hidroxiapatita de estrôncio para regeneração óssea. Orientador: Rafael Ratto de Moraes. 2020. 72 f. Tese (Doutorado em Odontologia) – Programa de PósGraduação em Odontologia, Faculdade de Odontologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8312
dc.description.abstractRapid formation of new bone is a prerequisite for aesthetic and functional restoration of lost tissue. Taking this into account, the objective of this work was to prepare a biomaterial potentially applicable for bone regeneration based on a hydrogel matrix modified with Hydroxyapatite (HA) and Strontium Hydroxyapatite (HASr) particles. For the particle’s synthesis, the wet precipitation and calcination method was used. In the case of strontium hydroxyapatite, 50 mol% of calcium was replaced by strontium nitrate in the precipitation phase. The particles were characterized by scanning electron microscopy and X-ray dispersive energy spectroscopy (SEM-EDX - morphology and chemical composition), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The hydrogels were prepared from mixtures of poly(vinyl alcohol) polymers (PVA) and chondroitin sulfate (CS) using the freeze/thaw technique. During this process, different amounts of HA or HASr (0, 5, 10 or 15% in mass) were added to the hydrogel formulation. The obtained hydrogels (with and without particles) were characterized by FTIR, MEV-EDX and computed microtomography (micro-CT - porosity of the hydrogel). In addition, in vitro tests were performed with these hydrogels in order to evaluate their mechanical properties, liquid absorption capacity and cytotoxicity. MEV-EDX confirmed a homogeneous distribution of Ca and Sr along the particle structures. The XRD analyzes showed diffraction patterns corresponding to HA and HASr. The FTIR analysis of the hydrogels showed the formation of the polymeric network of the PVA/CS hydrogel, resulting from the physical crosslinking of the PVA chains during the freezing/thawing steps. In addition, FTIR analyzes confirmed the presence of particles (HA or HASr) in hydrogel matrices. The porosity and homogeneous distribution of the particles was confirmed by MEV-EDX showing the presence of Ca2+ and Sr2+ ions in hydrogels regardless of concentration. The micro-CT exhibited a total porosity of 30% in the control hydrogel (without particles) and a tendency to reduce total porosity as the proportion of HA or HASr increased. The compressive strength of the composite hydrogel increased with the addition of particles. The cell viability test revealed that all prepared hydrogels are non-toxic and still increase the number of cells in all groups, including the control hydrogel (without particles). In conclusion, a modified hydrogel with up to 15% in mass of HA or HASr particles has been successfully synthesized with improved physicochemical properties compared to the control hydrogel, also showing promising manipulative characteristics. The next steps should include alkaline phosphatase assays to observe the ability of hydrogels to induce bone differentiation and in vivo tests for bone regeneration on critical size defects in an animal model, in an attempt to assess their future clinical application.pt_BR
dc.description.sponsorshipSem bolsapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectSubstitutos ósseospt_BR
dc.subjectHidrogelpt_BR
dc.subjectHidrogéis compósitospt_BR
dc.subjectEstrônciopt_BR
dc.subjectHidroxiapatitapt_BR
dc.subjectPorosidadept_BR
dc.subjectViabilidade celularpt_BR
dc.subjectBiocompatibilidadept_BR
dc.titleSíntese e caracterização de novo hidrogel compósito com hidroxiapatita de estrôncio para regeneração ósseapt_BR
dc.title.alternativeSynthesis and characterization of a novel composite hydrogel with strontium-doped hydroxyapatite for bone regenerationpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.advisor-co1Silva, Adriana Fernandes da
dc.description.resumoA formação rápida de um novo tecido ósseo é pré-requisito para restauração estética e funcional do tecido perdido. Levando isso em consideração, o objetivo deste trabalho foi preparar um biomaterial potencialmente aplicável para regeneração óssea à base de uma matriz de hidrogel modificada com partículas de Hidroxiapatita (HA) e Hidroxiapatita de Estrôncio (HASr). Para a síntese das partículas, o método de precipitação húmida e calcinação foi utilizado. No caso da hidroxiapatita de estrôncio, 50 mol% do cálcio foi substituído por nitrato de estrôncio na fase de precipitação. As partículas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (MEV-EDX – morfologia e composição química), difração de raios-X (DRX) e Espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier (FTIR). Os hidrogéis foram preparados a partir de misturas dos polímeros poli(álcool vinílico) (PVA) e sulfato de condroitina (SC) utilizando a técnica de congelamento/descongelamento. Durante esse processo, diferentes quantidades de HA ou HASr (0, 5, 10 ou 15% em massa) foram adicionadas à formulação dos hidrogéis. Os hidrogéis obtidos (com e sem partículas) foram caracterizados por FTIR, MEV-EDX e micro tomografia computadorizada (micro-CT – porosidade do hidrogel). Além disso, foram realizados ensaios in vitro com esses hidrogéis a fim de avaliar suas propriedades mecânicas, capacidade de absorção de líquidos e citotoxicidade. O MEV-EDX confirmou uma distribuição homogênea de Ca2+ e Sr2+ ao longo das estruturas das partículas. Já as análises de DRX apresentaram padrões de difração correspondentes à HA e HASr. A análise de FTIR dos hidrogéis permitiu comprovar a formação da rede polimérica do hidrogel de PVA/SC, resultado da reticulação física das cadeias de PVA durante as etapas de congelamento/descongelamento. Ainda, as análises de FTIR confirmaram a presença das partículas (HA ou HASr) nas matrizes de hidrogel. A porosidade e distribuição homogênea das partículas foi confirmada pelo MEV-EDX mostrando presença de íons Ca2+ e Sr2+ nos hidrogéis independentemente da concentração. O micro-CT exibiu uma porosidade total de 30% no hidrogel controle (sem partículas) e uma tendência a reduzir a porosidade total à medida que a proporção de HA ou HASr aumentava. A resistência à compressão do hidrogel compósito aumentou com a adição de partículas. O teste de viabilidade celular revelou que todos os hidrogéis preparados são atóxicos e ainda permitem um aumento na quantidade de células em todos os grupos, incluindo o hidrogel controle (sem partículas). Em conclusão, um hidrogel composto modificado com até 15% em massa de partículas de HA ou HASr foi sintetizado com sucesso com propriedades físico-químicas aprimoradas em comparação com o hidrogel controle, mostrando também características manipulativas promissoras. Os próximos passos incluirão ensaios de fosfatase alcalina para observar a capacidade dos hidrogéis de induzir a diferenciação óssea e testes in vivo para regeneração óssea em defeitos de tamanho crítico em um modelo animal, buscando avaliar a futura aplicação clínica.pt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Odontologiapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Odontologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA::MATERIAIS ODONTOLOGICOSpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Moraes, Rafael Ratto de


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