Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32676
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2024-01-01
Title: Caracterização físico-química e efeito biológico de scaffolds 3D-nanofibrilares de alumina produzidos por fiação por sopro em solução.
Alternate title (s): Physicochemical characterization and biological effect of 3D-nanofibrous alumina scaffolds produced by solution blow spinning
Author: Reis, Danyella Carolyna Soares dos
First Advisor: Dechichi, Paula
First coorientator: Rocha, Flaviana Soares
First member of the Committee: Dechichi, Paula
Second member of the Committee: Batista, Jonas Dantas
Third member of the Committee: Menezes, Romualdo Rodrigues
Summary: Biomateriais substitutos ósseos com potencial para melhorar as interações célula-material estão em alta demanda. O objetivo deste estudo foi caracterização físico-química e avaliação in vivo da bioatividade de scaffolds amorfos 3D-nanofibrosos de alumina, produzidos pela técnica de SBS (Solution Blow Spinning) para regeneração óssea. As nanofibras utilizadas neste estudo foram obtidas a partir de uma solução de nitrato de alumínio, polivinilpirrolidona (PVP), etanol e água destilada, e fiadas no aparelho de SBS sob pressão e temperatura definidas. As fibras possuíam estrutura macro e microscópica 3D semelhante a algodão e foram calcinadas a 500°C. A caracterização morfológica das nanofibras foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), e a caracterização mineralógica por difração de raios X (DRX). Para avaliar o efeito biológico, defeitos ósseos foram criados no fêmur de 20 ratos Wistar machos. Os defeitos foram preenchidos com sangue ou nanofibras de alumina e os animais foram sacrificados após 14 ou 28 dias. Os fêmures foram coletados e processados para obtenção das lâminas histológicas. Foi realizada análise descritiva histológica do reparo ósseo, associado ao biomaterial. Além disso, a neoformação óssea e as partículas remanescentes do biomaterial foram quantificadas para a análise histomorfométrica. Na análise morfológica, as nanofibras apresentaram secção transversal circular com diâmetros médios de 287nm; o padrão de DRX não apresentou reflexos de difração, caracterizando uma alumina amorfa. A histomorfometria revelou maior quantidade de neoformação óssea nos grupos Alumina quando comparados ao controle nos dois períodos experimentais (p<0,05) e a porcentagem partículas de enxerto de Alumina remanescentes em 14 e 28 dias foi semelhante. Em conclusão, os scaffolds de alumina 3D testados permitiram a deposição óssea e favoreceram que o preenchimento do defeito ósseo com osso novo.
Abstract: Bone substitute biomaterials with the potential to improve cell-material interactions are in high demand. The aim of this study was to perform physicochemical characterization and evaluate in vivo the bioactivity of amorphous 3D-nanofibrous alumina scaffolds produced by the SBS (Solution Blow Spinning) technique for bone regeneration. The nanofibers used in this study were obtained from a solution of aluminum nitrate, polyvinylpyrrolidone (PVP), ethanol and distilled water, and spun in the SBS apparatus under defined pressure and temperature. The fibers had a macro and microscopic cotton-like 3D structure and were calcined at 500°C. The morphological characterization of the nanofibers was performed using scanning electron microscopy (SEM), and the mineralogical characterization by X-ray diffraction (XRD). To evaluate the biological effect, bone defects were created in the femur of 20 male Wistar rats. The defects were filled with blood or alumina nanofibers. The animals were euthanized at 14 or 28 days. Femurs were collected and processed to obtain histological slides. Descriptive histological analysis of the bone repair process associated with the biomaterial was performed. Also, bone neoformation and the particles of the remaining graft were quantified for histomorphometry analysis. In the morphological analysis, the nanofibers had a circular cross section with mean diameters of 287 nm; the XRD pattern did not present diffraction reflections, characterizing an amorphous alumina. Histomorphometry revealed a greater amount of bone neoformation in the Alumina groups when compared to the control in the two experimental periods (p<0.05) and the percentage of Alumina graft particles remaining at 14 and 28 days was similar. In conclusion, the tested 3D alumina scaffolds allowed bone deposition and favored bone defect filling with new bone.
Keywords: alumina nanofibrosa
reparo ósseo
scaffold tridimensional
nanofibrous alumina
three-dimensional scaffold
bone repais
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA::CIRURGIA BUCO-MAXILO-FACIAL
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Odontologia
Quote: REIS, Danyella Carolyna Soares dos. Caracterização físico-química e efeito biológico de scaffolds 3D-nanofibrilares de alumina produzidos por fiação por sopro em solução. 2021. 35 f. Dissertação (Mestrado em Odontologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.346.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.346
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32676
Date of defense: 26-Jul-2021
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