Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese e caracterização de estruturas porosas de quitosana pela técnica de separação de fase para aplicações biomédicas
Autor(es): FALCÃO, Maria Luciana Cruz
Primeiro Orientador: QUEIROZ, Alvaro Antonio Alencar de
Resumo: O propósito desta pesquisa foi preparar e caracterizar hidrogéis porosos para aplicações biomédicas. O sistema estudado está baseado na blenda polimérica de poli(álcool vinílico)/quitosana (PVA/Ch), desenvolvida através do processo de separação de fase induzido pelo pH. Os hidrogéis de PVA/Ch foram caracterizados físico-quimicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho (ATR-FTIR), ângulo de contato e medidas de intumescimento. A cinética de sorção de água nas membranas de PVA/Ch foi utilizada para determinar o coeficiente de difusão e as propriedades de transporte nas membranas de PVA/Ch de acordo com a lei de Fick. A energia livre de superfície (gc) foi determinada a partir de medidas do ângulo de contato. As propriedades de biocompatibilidade das membranas PVA/Ch foram avaliadas "in vitro” por ensaios de adsorção de albumina (HSA) e fibrinogênio (HSFb). A viabilidade das células (citotoxicidade) foi estudada através do ensaio de supressão de colônias (células CHO-K). Nitrofurazona, um antibiótico tópico, foi incorporado nas membranas de PVA/Ch sendo os ensaios de liberação do fármaco estudado em solução tampão fosfato (PBS) no intervalo de pH 2,0–9,0, respectivamente. Observou-se uma dependência entre a energia livre de superfície (gc) e a composição das membranas de PVA/Ch. O coeficiente de difusão de água em pH 7,4 aumenta com o conteúdo de PVA nas membranas de PVA/Ch indicando que as moléculas de água possuem um alto grau de mobilidade translacional. O intumescimento das membranas de PVA/Ch em PBS dependeu significativamente do pH devido à natureza iônica da quitosana. Os resultados de liberação da nitrofurazona das membranas de PVA/Ch obedecem uma cinética de liberação de ordem-zero nas condições “in vitro” estudadas. O mecanismo de liberação do fármaco parece ocorrer devido à difusão através das membranas de PVA/Ch intumescidas em solução PBS. Observou-se uma diminuição na adsorção de HSFb e um aumento na adsorção de HSA nas membranas de PVA/Ch bem como a existência de um certo intervalo de energia livre de superfície xiii que poderá contribuir para a biocompatibilidade do material. Nos hidrogéis PVA/Ch os resultados obtidos neste trabalho sugerem que as membranas poderiam ser utilizadas no tratamento de pacientes com ulcerações na pele ocasionadas por queimaduras ou mobilidade restringida.
Abstract: The purpose of this research was to prepare and characterize porous hydrogels to biomedical applications. The studied system is based on the polymeric blend poly(vinyl alcohol)/Chitisan (PVA/Ch) developed by pH the induced phase separation. The PVA/Ch hydrogels were characterized by scanning electron microscopy (SEM), attenuated total reflectance-Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, contact angle, and equilibrium swelling measurements. The water sorption kinetics in the PVA/Ch membranes were used to determinate the diffusion coefficient and transport properties in according to Fick’s law. Contact angle data were evaluated for the determination of surface free energy (gc) of the PVA/Ch membranes. The biocompatible properties were evaluated by “in vitro” test as albumin (HSA) and fibrinogen (HSFb) adsorption. The cell viability (citotoxicity) was studied using colony supression assay (CHO-K, cell) method. Nitrofurazone, a topical antibiotic, was incorporated in the PVA/Ch membranes and drug permeation experiment was performed in phosphate buffer solution (PBS) in pH range of pH 2.0 - 9.0, respectively. A dependence was observed between the surface free energy (gc) and PVA membrane compositions. The water diffusion coefficients at pH 7.4 increased with increasing PVA content on the blends indicating that the water molecules still possess a high degree of trasnlational mobility and are not tightly bound in the PVA/Ch blend structure. The membranes swelling behaviors responded rapidly to the change in the enviromental pH condition due to the ionic nature of Ch. The results of nitrofurazone permeation demonstrate that with a PVA/Ch system, in vitro, a near zero-order release of the drug is observed. It appears that the mechanism of drug release may be due to diffusion through the swollen PVA/Ch membranes in the PBS solution. The diminution on the HSFb adsorption and increased adsorption of HSA for PVA/Ch membranes as well as xv the existance of a certain range of surface free energies for an improved biocompatibility, hints that it must due to the surface composition, molecular mobility of the hydrogel chains and interaction of the plasma proteins with water in PVA/Ch hydrogels. The results suggest that the PVA/Ch membranes will can be used as wound dressings in the treatment of skin ulcerations in burned or patients with restrincted mobility.
Palavras-chave: Poli(álcool vinílico)
Quitosana
Hidrogéis porosos
Citotoxicidade
Separação de fase
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IFQ - Instituto de Física e Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para Engenharia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3562
Data do documento: 28-Jan-2003
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