Abstract: Materiais cerâmicos, como a alumina e a zircônia têm sido explorados ao longo dos anos na aplicação como biomateriais. Sua natureza bioinerte, tem estimulado o desenvolvimento de novas alternativas, como tratamentos químicos para tornar o desempenho biológico destas cerâmicas mais adequadas. O recobrimento biomimético de cerâmicas bioinertes a partir de soluções com concentrações iguais às do plasma sanguíneo humano, SBF, pemiite o crescimento de uma camada bioativa na superfície dos implantes. A bioatividade do material está relacionada com a formação de uma camada constituída por cristais de hidroxiapatita carbonatada de baixa cristalinidade, similar à apatita biológica. A biocompatibilidade associada às propriedades estruturais da alumina e da zircônia tem estimulado o uso clínico destes materiais, inclusive em regiões de maiores solicitações mecânicas. Neste trabalho foram produzidas amostras de alumina, zircônia dopada com ítria (3% mol) e compósitos de alumina e zircônia dopada com ítria (3% mol) preparadas pelo método de co-precipitação, calcinadas, sinterizadas, tratadas quimicamente com soluções de ácido fosfórico e hidróxido de sódio e imersas em 1,0M e 1,5M SBF. Os pós calcinados foram analisados por difração de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de área de superfície específica (BET) e análise de distribuição granulométrica (CILAS). Os resuhados por DRX indicam que as amostras possuem baixa cristalinidade. Observou-se que por BET as amostras apresentam alta área de superfície específica. Os resultados de CILAS e MEV mostraram que os pós encontram-se na forma de aglomerados. As amostras sinterizadas, foram analisadas por difração de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fluorescência de raios x (FRX), apresentando 96% da densidade teórica e as fases analisadas pelo método de Rietveld foram identificadas e quantificadas como: cúbica, tetragonal e monoclínica da zircônia, além da fase alfa da alumina. O tratamento químico com ácido fosfórico não apresentou uma tendência de maior formação de apatita em relação às amostras não tratada quimicamente. O tratamento com hidróxido de sódio provocou transformação acentuada da fase cúbica para tetragonal e da fase tetragonal para a fase monoclínica da zircônia. Os ensaios biomiméticos proporcionaram a formação de apatita sobre as superfícies das amostras, identificadas por DRX, e sua espessura foi medida por FRX.

Palavras-Chave: aluminium oxides; zirconium oxides; ceramics; photosynthesis; coatings; biological materials; compatibility; sintered materials; x-ray diffraction; crystallography; crystal structure

AGUIAR, AMANDA A. Avaliação de tratamentos químicos e recobrimento biomimético em cerâmicas de alumina-zircônia. Orientador: Nelson Batista de Lima. 2007. 91 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2007.tde-14052012-141826. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11594. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A indústria de plástico tem reconhecido que novos materiais podem ser produzidos por meio da mistura de polímeros dando origem às chamadas blendas poliméricas. Estes materiais, em geral, apresentam uma melhoria das propriedades em relação às dos polímeros que formam a blenda. Freqüentemente, as blendas são produzidas a partir de polímeros imiscíveis, os quais apresentam fases, microestruturas ou morfologias diferentes. A melhoria da miscibilidade entre os componentes da blenda, o que leva a um melhor desempenho, denomina-se compatibilização. Esta compatibilização pode ser feita por meio de processos químicos ou utilizando radiação ionizante. O presente trabalho tem como objetivo central o estudo do efeito da radiação ionizante de feixe de elétrons na blenda polimérica formada por poliamida PA 6,6 e polietileno de baixa densidade PEBD na proporção, respectivamente, de 75%/25% em peso, quando esta é submetida a diferentes doses de radiação no intervalo entre 50 kGy e 250 kGy. O efeito da compatibilização, induzida pela radiação ionizante, foi avaliado por meio de ensaios mecânicos que mostraram uma melhoria nas suas propriedades de tração e dureza e pela diminuição da resistência ao impacto das amostras irradiadas. Este comportamento mecânico pode ser atribuído à ação combinada da reticulação induzida na estrutura molecular dos polímeros que formam a blenda e ao aumento da miscibilidade destes componentes na blenda irradiada. O grau de compatibilização induzido pela radiação ionizante foi avaliado determinando-se as temperaturas de transição vítrea (Tg) dos componentes da blenda por meio de análise dinâmico mecânica (DMA). Dos resultados obtidos constatou-se que os valores de Tg dos polímeros PA 6,6 e PEBD se aproximaram em 8ºC, indicando que a radiação ionizante produziu efeito de compatibilização na blenda irradiada.

Palavras-Chave: polymers; blenders; compatibility; ionizing radiations; electron beams; solubility

FEITOSA, MARCOS A.F. Compatibilizacao de blenda polimerica de poliamida 6,6/polietileno de baixa densidade utilizando radiacao ionizante de feixe de eletrons. Orientador: Eddy Segura Pino. 2009. 50 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-16092009-152249. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11781. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A radioterapia interna seletiva é uma alternativa para o tratamento de alguns tipos de cânceres como o carcinoma hepatocelular (CHC), ou câncer de fígado primário. Neste tratamento, microesferas de vidro ou polimérica contendo em sua estrutura radionuclídeos emissores de partículas β- são introduzidas no fígado por meio da artéria hepática e migram, preferencialmente, para regiões hipervascularizadas, que são características da presença de tecido canceroso. Neste trabalho, foram propostos o desenvolvimento de vidros fosfato contendo hólmio para produção de microesferas e sua aplicação em radioterapia interna seletiva no Brasil. O vidro desenvolvido apresentou durabilidade química adequada, densidade de 2,7(3)g/cm3, alta estabilidade térmica e as impurezas encontradas não inviabilizam o tratamento. As microesferas foram produzidas pelos métodos da chama e da queda gravitacional e foram caracterizadas por diversas técnicas em que se observaram forma, granulometria, atividade e biocompatibilidade apropriados para o tratamento pretendido. Propõe-se que as microesferas possam ser submetidas a testes in vivo.

Palavras-Chave: phosphate glass; microspheres; holmium; rare earths; internal conversion radioisotopes; internal ionization; in vivo; gravitational interactions; elementary particles; interchangeability; compatibility; brachytherapy; radiotherapy; hepatomas; carcinomas; neoplasms

BARROS FILHO, E.C. Desenvolvimento de microesferas de vidro fosfato contendo hólmio para uso em radioterapia interna seletiva. Orientador: Reginaldo Muccillo. 2016. 84 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-30052016-145150. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26606. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O açaí (Euterpe oleracea) é uma palmeira nativa do Brasil, distribuída por toda a bacia amazônica. Rico em ácidos graxos essenciais (principalmente o ácido oleico e o ácido linoleico), o óleo de açaí previne condições anormais da pele, como dermatites, escamações e ressecamento, e auxilia no processo de regeneração do tecido epitelial. Conhecendo-se os benefícios dos hidrogéis como curativos, esse trabalho objetivou desenvolver hidrogéis de poli(N-vinil-2- pirrolidona) (PVP) como um sistema de liberação de óleo de açaí para uso tópico em desordens cutâneas. Desconhecendo-se o comportamento do óleo de açaí frente à radiação, foi avaliada a composição de ácidos graxos do óleo antes e após ser submetido à radiação. Duas diferentes matrizes de hidrogel de PVP foram avaliadas quanto às suas características físicas e químicas por meio de ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro. As duas matrizes foram consideradas adequadas para serem utilizadas como sistema de liberação. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação do óleo de açaí nas matrizes de hidrogel de PVP e submetidos aos ensaios de intumescimento, fração gel, propriedades mecânicas e citotoxicidade in vitro, além dos ensaios de caracterização por microscopia eletrônica de varredura e irritação cutânea primária in vivo. Os dois dispositivos de hidrogel de PVP foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação por 24 h e o óleo de açaí liberado foi quantificado por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas, e se mostraram satisfatórios para compor um sistema de liberação de ativos.

Palavras-Chave: brazil; palm oil; hydrogels; pvp; compatibility; cytology; toxicity; skin; recovery; gas chromatography; mass spectroscopy; biological materials

MACHADO, ANA C.H.R. Desenvolvimento e avaliacao da incorporacao e liberacao de oleo de acai em hidrogeis de poli(N-vinil-2-pirrolidona. Orientador: Ademar Benevolo Lugao. 2010. 125 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-02082011-153940. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9552. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Além de serem um problema ambiental, os resíduos sólidos possuem materiais poliméricos em suas composições que podem ser reintroduzidos na fabricação de novas peças, com tecnologias sem grandes investimentos aplicados no desenvolvimento de novas rotas com a reciclagem. A mistura de dois ou mais polímeros pode apresentar incompatibilidade, e é possível obter a miscibilidade a partir da compatibilização. O objetivo do projeto é identificar as propriedades da poliamida (PA) têxtil irradiada por fonte ionizante de radiação gama nas doses de 80, 120 e 150 kGy, com formação de blenda a partir da junção com o polímero polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado e aditivo anidrido maleico (MAH), realizada a partir do processamento por reciclagem mecânica. Foram processadas em extrusora dupla-rosca com perfil de temperatura de médio de 235°C e rotação da rosca no processo de 120 rpm. A metodologia utilizada para acompanhar e avaliar as mudanças físicas e químicas das amostras compõe-se dos ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Índice de fluidez (MFI), ensaio de tração e de impacto. Os resultados dos experimentos mostraram que para as doses iniciais de 80 e 120 kGy, os resultados não foram satisfatórios, comparando com a amostra não irradiada e levando em consideração todos os resultados dos ensaios. Já para a amostra obtida na dose de 150 kGy foi possível observar compatibilização entre as moléculas de PA e PEAD, com alterações significativas.

Palavras-Chave: polymers; materials; polyamides; polyethylenes; recycling; ionizing radiations; compatibility; fourier transformation; infrared spectrometers

FERREIRA, BARBARA V. Estudo comparativo da compatibilização de poliamida têxtil reciclada pelo processo de radiação ionizante. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2021. 107 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-02122021-094055. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32719. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A quitosana é um polisacarídeo obtido pela desacetilação das moléculas de quitina, principal constituinte de alguns fungos e do exoesqueleto de crustáceos e insetos. Os grupos amino presentes na quitosana conferem-lhe importantes propriedades biológicas, como a biodegradação, biocompatibilidade, atividade/efeitos imunológicos e atividade antibacteriana. A desacetilação da quitina é um processo cuja conversão é agressiva, já que exige o ataque da quitina em solução de álcalis em alta concentração e à quente, com duração de 6 a 8 horas. Neste trabalho, carapaças de siri da espécie Charybdis hellerii foi fragmentada e pré-tratada para a obtenção da quitosana e cada etapa, desde o pré-tratamento do material in natura à sua conversão em quitosana, foi investigada detalhadamente. Observou-se que dose e taxa de dose não influenciaram no pré-tratamento ou na etapa de desacetilação da quitina; na dose de 20 kGy (gama ou feixe de elétrons), o processo de conversão teve duração de 60 minutos. A quitosana obtida teve baixa massa molar e grau de desacetilação comparável á quitosana padrão (SA), dependendo das condições de irradiação. Além disso, apresentou inibição da atividade bacteriana tanto livre como imobilizada em substratos poliméricos de polipropileno e de polietileno processados também por radiação ionizante.

Palavras-Chave: polysaccharides; crabs; chitin; fungi; crustaceans; phase transformations; fourier transform spectrometers; infrared radiation; x-ray diffraction; ionizing radiations; biological models; biodegradation; compatibility; immunity; healing

FERREIRA, MAIARA S. Imobilização da quitosana da carapaça de siri Charybdis hellerii em filmes poliméricos a partir de sua obtenção com o uso da radiação ionizante. Orientador: Aurea Beatriz Cerqueira Geraldo. 2016. 94 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-12122016-132955. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27125. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Resveratrol (3, 4, 5-trihidroxiestilbeno) é um polifenol produzido por uma grande variedade de plantas em resposta ao estresse e encontrado predominantemente em cascas de uvas. Este princípio ativo apresenta vários benefícios à saúde, como a capacidade antioxidante, relacionada à prevenção de diversos tipos de câncer e do envelhecimento precoce da pele. No entanto, apresenta baixa biodisponibilidade quando administrado por via oral, o que torna interessante sua aplicação tópica. O principal objetivo deste trabalho foi a incorporação de resveratrol em hidrogéis poliméricos para obtenção de um sistema de liberação utilizado topicamente contra o desenvolvimento de desordens cutâneas, como o envelhecimento cutâneo e o câncer de pele. As matrizes poliméricas compostas por poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP), poli(etileno glicol) (PEG) e ágar ou PVP e propano-1,2,3-triol (glicerina) e irradiadas a 20 kGy foram caracterizadas pelos ensaios de fração gel e intumescimento; sua biocompatibilidade preliminar foi avaliada in vitro por meio do ensaio de citotoxicidade utilizando o método de incorporação do vermelho neutro. Devido à baixa solubilidade do resveratrol em água, verificou-se o efeito da adição de 2% de etanol às matrizes. Todas as matrizes estudadas, contendo ou não álcool, apresentaram alto grau de reticulação, capacidade de intumescimento e não apresentaram toxicidade em ensaio preliminar de biocompatibilidade. Os dispositivos foram obtidos pela incorporação de resveratrol nas matrizes poliméricas, realizada de forma direta e indireta, ou seja, antes e após irradiação, respectivamente. Os dispositivos obtidos pelo método direto foram submetidos aos ensaios de fração gel, intumescimento e citotoxicidade e apresentaram-se semelhantes às respectivas matrizes. Os dispositivos contendo 0,05% de resveratrol obtidos pelo método direto e os dispositivos contendo 0,1% de resveratrol obtidos pelo método indireto foram submetidos ao ensaio de cinética de liberação durante 24 h. A quantificação do resveratrol liberado foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Apenas os dispositivos obtidos pelo método indireto apresentaram capacidade de liberar o resveratrol incorporado, que apresentou capacidade antioxidante após liberação.

Palavras-Chave: hydrogels; pvp; high-performance liquid chromatography; polyphenols; antioxidants; skin; irradiation procedures; cross-linking; control; biological materials; compatibility; swelling; toxicity; high-performance liquid chromatography

MOMESSO, ROBERTA G.R.A.P. Incorporacao e liberacao de resveratrol em hidrogeis polimericos. Orientador: Ademar Benevolo Lugao. 2010. 116 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-29082011-143430. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9524. Acesso em: $DATA.

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