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Título: Síntese e caracterização de filmes a base de Poli (Álcool vinílico)/Tanfloc com potencial aplicação na área biomédica
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of films based on Polyvinyl alcohol/Tanfloc with potential application in the biomedical field
Autor(es): Cruz, Joziel Aparecido da
Orientador(es): Martins, Alessandro Francisco
Palavras-chave: Compostos poliméricos
Taninos
Materiais biomédicos
Polymeric composites
Tannins
Biomedical materials
Data do documento: 25-Set-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: CRUZ, Joziel Aparecido da. Síntese e caracterização de filmes a base de Poli (Álcool vinílico)/Tanfloc com potencial aplicação na área biomédica. 2018. 85 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018.
Resumo: Este estudo relata a síntese e caracterização de filmes a base de poli(álcool vinílico) (PVA) e tanfloc (TN), um derivado amino-funcionalizado sintetizado a partir de taninos condensados. Os filmes foram obtidos via método “casting” a partir de blendas poliméricas PVA/tanfloc (PVA/TN), partindo-se de soluções PVA a 5,0% m/v ou 10% m/v e tanfloc (TN) a 5% m/v. Blendas poliméricas foram preparadas em diferentes razões em massa de PVA/TN (100/0, 90/10, 80/20 e 50/50). O glutaraldeído foi utilizado como agente reticulante para atribuir estabilidade aos filmes, sendo sua concentração (1,7 g L–1) mantida constante na maioria dos experimentos. Os materiais foram caracterizados por meio de espectroscopia na região do infravermelho no modo reflectância total atenuada (FTIR-ATR), análise termogravimétrica (TGA/DTG), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), medidas de ângulo de contato e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Filmes mais hidrofílicos foram obtidos partindo-se de blendas preparadas com PVA a 10% m/v. Os filmes apresentaram excelente estabilidade em solução PBS (pH 7,4) por até 14 dias, viabilizando sua aplicação como scaffolds. Os materiais também apresentaram citocompatibilidade sobre as linhagens celulares de fibroblastos (L929), células epiteliais (VERO) e células de macrófagos (J774A1) e sobre células tronco mesenquimais do tecido ósseo (MSCs). Além disso, testes mostraram que os filmes PVA/TN apresentaram atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, bem como atividade antioxidante. Estas propriedades foram decorrentes da presença do TN nos filmes e, também, dependeram da concentração de TN na composição final das blendas. Os filmes foram aplicados como suportes (scaffolds) para promoverem adesão e proliferação de células MSCs. Imagens de fluorescência e SEM revelaram que o filme mais hidrofílico (PVA10/TN10) atuou como matriz scaffold, pois em apenas 7 dias de estudo, a matriz promoveu fixação, proliferação e o espalhamento de células MSCs. De modo geral, o filme mais hidrofílico apresentou grande potencial para ser aplicado como scaffold, pois quando comparado a potencialidade biomédica do metal titânio (um dos dispositivos biomédicos mais importantes aplicados em implantes), confirmou-se à eficácia do filme PVA/TN para atuar na área de engenharia de tecidos.
Abstract: This study reports the synthesis and characterization of films based on polyvinyl alcohol (PVA) and tanfloc (TN), an amino-functionalized tannin derivative synthesized from condensed tannins. Films were obtained by “casting” method from PVA/TN polymer blends, using PVA solutions at 5.0 wt.% or 10% wt.% and Tanfloc (TN) solution at 5 wt.%. Polymeric blends were prepared in different PVA/TN weight ratios (100/0, 90/10, 80/20 and 50/50). Glutaraldehyde was used as a crosslinking agent to promote stability to the films, and its concentration (1,7 g L–1) was maintained constant in many assays. The materials were characterized through infrared spectroscopy with attenuated total reflectance (FTIR-ATR) mode, thermogravimetric analysis (TGA/DTG), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), contact angle measurements and scanning electron microscopy (SEM). More hydrophilic films were obtained using PVA at 10 wt.% to create PVA/TN blends. PVA/TN films presented excellent stability in PBS (pH 7.4) at least 14 days, making possible their application as scaffold matrices. All PVA/TN films had cytocompatibility on fibroblast cell lines (L929), epithelial cells (VERO) and macrophages (J774A1) cells and on bone mesenchymal stem cells (MSCs). In addition, some tests showed that PVA/TN films presented antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, as well as antioxidant activity. These properties occurred due to the presence of TN in the films and also on the TN concentration in the final blend composition. The films were applied as scaffolds to promote adhesion and proliferation of MSCs. Fluorescence and SEM images revealed that the more hydrophilic film (PVA10/TN10) acted as a scaffold because in only 7 days of cell culture its matrix promoted fixation, proliferation, and spread of MSCs cells. In general, this more hydrophilic film showed great potential to be used as a scaffold because when compared to the biomedical activity of the titanium (one of the most important biomedical devices applied in implants), it was confirmed the effectiveness of the PVA/TN film to be used in tissue engineering arena.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3551
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