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Tipo do documento: Dissertação
Título: Incorporação de óleo essencial de Melaleuca alternifolia em solução de policaprolactona para recobrimento de titânio comercialmente puro aplicado como biomaterial
Título(s) alternativo(s): Incorporation of Melaleuca alternifolia essential oil in a Polycaprolactone solution to coat commercially pure Titanium applied as a biomaterial
Autor: FERREIRA, Carolina Cruz 
Primeiro orientador: MARIANO, Neide Aparecida
Primeiro membro da banca: PERNA, Rafael Firmani
Segundo membro da banca: MARQUES, Rodrigo Fernando Costa
Resumo: Os avanços nas áreas da saúde e bioengenharia têm possibilitado o desenvolvimento de dispositivos médicos que permitam a recuperação parcial ou total de órgãos e tecidos danificados em decorrência de acidentes ou doenças degenerativas. As próteses metálicas são as mais utilizadas, sendo o titânio o metal mais aplicado na confecção das mesmas, devido às suas propriedades mecânicas aliadas à excelente biocompatibilidade. Visando potencializar o dispositivo a ser implantado, a aplicação de biomateriais poliméricos e cerâmicos está sendo estudada. O uso da policaprolactona tem demonstrado características promissoras, por sua biodegradabilidade. Em substitutos ortopédicos, a adição de hidroxiapatita tem favorecido a osteointegração. No entanto, complicações ligadas a processos infecciosos são recorrentes aos procedimentos cirúrgicos. Como estratégia para minimizar as contaminações bacterianas pós cirúrgicas, o presente projeto propôs a incorporação de óleo essencial de Melaleuca alternifolia como bactericida natural, em recobrimento de policaprolactona e de hidroxiapatita em substrato de titânio (grau 4). As amostras foram caracterizadas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia por Energia Dispersiva, Difração de Raios X e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, demonstrando que o recobrimento foi realizado por toda a superfície do material e que a incorporação do óleo essencial não alterou a morfologia do filme polimérico. Visando avaliar o desempenho biológico e a evolução do crescimento da camada apatítica superficial, as amostras foram submetidas a ensaio de bioatividade em fluido corpóreo simulado durante quatro semanas. Constatou-se ainda, uma evolução da camada de hidroxiapatita de modo homogêneo e com característica globular, apreciável para o processo osteointegrativo. As curvas obtidas no ensaio de corrosão demonstraram que o recobrimento combinando hidroxiapatita, policaprolactona e o óleo essencial foi mais resistente ao processo corrosivo, por apresentar maior potencial de corrosão. Para avaliar a atividade antimicrobiana do óleo essencial, as amostras foram submetidas a ensaios microbiológicos de disco-difusão em ágar para as cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os halos de inibição formados foram de pequena dimensão, sendo as culturas de Escherichia coli mais sensíveis ao óleo essencial. Portanto, conclui-se que os sistemas propostos apresentam características desejáveis para aplicação em implantes médicos, sugerindo que os mesmos são favoráveis ao processo osteointegrativo.
Abstract: Advances in health and bioengineering have enabled the development of medical devices that allow partial or total recovery of organs and tissues damaged due to accidents or degenerative diseases. Metallic prostheses are the most used, with titanium being the most applied metal in their manufacture, due to its mechanical properties combined with excellent biocompatibility. In order to enhance the device to be implanted, the application of polymeric and ceramic biomaterials is being studied. The use of polycaprolactone has shown promising characteristics, due to its biodegradability. In orthopedic substitutes, the addition of hydroxyapatite has favored the osteointegration process. However, complications related to infectious processes are recurrent to surgical procedures. As a strategy to minimize post-surgical bacterial contamination, the present project proposed the incorporation of essential oil of Melaleuca alternifolia as a natural bactericide, covering polycaprolactone and hydroxyapatite on a titanium substrate (grade 4). The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy, Dispersive Energy Spectroscopy, X-Ray Diffraction and Fourier Transform Infrared Spectroscopy, demonstrating that the coating was performed over the entire surface of the material and that the incorporation of essential oil did not alter the morphology of the polymeric film. Aiming to evaluate the biological performance and the evolution of the growth of the apatitic superficial layer, the samples were submitted to a bioactivity test in a Simulated Body Fluid medium for four weeks. It was found also an evolution of the hydroxyapatite layer in a homogeneous way and with a globular characteristic, appreciable for the osteointegrative process. The curves obtained in the corrosion test showed that the coating combining hydroxyapatite, polycaprolactone and the essential oil was more resistant to the corrosive process, as it presents a higher corrosion potential. To evaluate the antimicrobial activity of the essential oil, the samples were subjected to microbiological assays of disk-diffusion on agar for the strains of Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The inhibition halos formed were small in size, with Escherichia coli cultures being more sensitive to essential oil. Therefore, it is concluded that the proposed systems have desirable characteristics for application in medical implants, suggesting that they are favorable to the osteointegrative process.
Palavras-chave: Materiais biocompatíveis.
Titânio.
Hidroxiapatita.
Essências e óleos essenciais.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citação: FERREIRA, Carolina Cruz. Incorporação de óleo essencial de Melaleuca alternifolia em solução de policaprolactona para recobrimento de titânio comercialmente puro aplicado como biomaterial. 2020. 111 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1664
Data de defesa: 19-Fev-2020
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