Obtenção e caracterização de blendas e compósitos poliméricos de fibroína de seda e alginato de sódio
Mariana Agostini de Moraes
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP M791o
[Production and characterization of polymeric blends and composites of silk fibroin and sodium alginate]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
144 p. : il.
Orientador: Marisa Masumi Beppu
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Resumo: A utilização de polímeros de fontes renováveis vem sendo amplamente estudada tanto no campo biomédico quanto nas indústrias de embalagens. Polímeros naturais são, em geral, biodegradáveis, biocompatíveis e podem ser obtidos a custos relativamente baixos. Biopolímeros como o alginato de sódio...
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Resumo: A utilização de polímeros de fontes renováveis vem sendo amplamente estudada tanto no campo biomédico quanto nas indústrias de embalagens. Polímeros naturais são, em geral, biodegradáveis, biocompatíveis e podem ser obtidos a custos relativamente baixos. Biopolímeros como o alginato de sódio e a fibroína de seda vêm se destacando como potenciais matériasprimas para a fabricação de membranas e de biomateriais. O objetivo deste trabalho foi explorar a possibilidade de se formar membranas de fibroína de seda com alginato de sódio, a fim de conjugar as propriedades desses biopolímeros, visando possíveis aplicações como biomaterial. Foi estudada a incorporação da fibroína no alginato de sódio sob diferentes formas, como a incorporação na forma de fios (para a obtenção de compósitos) e como solução (para a obtenção de blendas). Na obtenção da blenda de fibroína e alginato foi observada a formação de uma membrana composta majoritariamente de alginato, contendo glóbulos de fibroína, indicando separação microscópica de fases. Entretanto ocorreu interação entre os domínios hidrofílicos dos dois materiais, fato confirmado pelo DRX. A blenda apresentou espectro de FTIR similar ao do alginato, porém com picos característicos de conformação folha-b da fibroína. Para as análises de intumescimento em água, ângulo de contato, permeabilidade ao vapor d'água, resistência à tração, análises térmicas e citotoxicidade, a blenda apresentou comportamento intermediário entre seus componentes, contudo mais voltado para o alginato, presente em maior proporção na mesma. Através da formação da blenda com alginato de sódio foi possível melhorar as propriedades físicas da membrana quando comparadas com a membrana de fibroína pura. Com a incorporação dos fios de fibroína no alginato obteve-se um compósito com boa interação fibramatriz, observada pelos testes mecânicos e MEV. Os compósitos eram bastante maleáveis e apresentavam elevada resistência ao rasgo. As análises térmicas apresentaram picos de degradação dos dois componentes separadamente. Nenhuma das membranas obtidas neste trabalho apresentou citotoxicidade, sendo a viabilidade celular mantida entre 70 e 100%. Os materiais resultantes possuem potencial para serem explorados como biomateriais, entretanto testes específicos de utilização devem ser realizados.
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Abstract: The use of polymers from renewable sources has been widely studied in the biomedical field as much as in the packaging industries. Natural polymers are, in general, biodegradable, biocompatible and can be obtained at low costs. Biopolymers such as sodium alginate and silk fibroin are...
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Abstract: The use of polymers from renewable sources has been widely studied in the biomedical field as much as in the packaging industries. Natural polymers are, in general, biodegradable, biocompatible and can be obtained at low costs. Biopolymers such as sodium alginate and silk fibroin are potential raw-materials for production of membranes and biomaterials. The aim of this study was to explore the possibilities of forming membranes of silk fibroin with sodium alginate, in order to conjugate the properties of those biopolymers, for biomaterial applications. The incorporation of fibroin in sodium alginate under different forms was studied, such as the incorporation of silk as fibers (to obtain composites) or as solution (to obtain blends). The fibroin and alginate blend membrane was mainly composed by alginate, with fibroin globular domains, indicating micro-phase separation. However, interaction in the hydrophilic domains of the materials has occurred, confirmed by XRD. The blend presented FTIR spectrum similar to alginate, but with characteristic peaks of fibroin b-sheet conformation. For the degree of swelling in water, water contact angle, water vapor permeability, tensile strength, thermal analyses and cytotoxicity tests, the blend presented intermediate behavior between its components, however closer to alginate, which was present in higher proportion. Through the blend formation with sodium alginate, it was possible to improve the physical properties of the fibroin membrane. A composite with good fiber-matrix interaction was obtained through the incorporation of fibroin fibers in the alginate matrix. This fact was confirmed by mechanical tests and SEM. These composites were flexible and presented high resistance to tear. The thermal analyses presented degradation peaks of the two components, separately. None of the membranes prepared in this study presented cytotoxicity and the cellular viability was maintained between 70 and 100%. The materials present high potential to be explored as biomaterials, therefore specific tests are still necessary.
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Obtenção e caracterização de blendas e compósitos poliméricos de fibroína de seda e alginato de sódio
Mariana Agostini de Moraes
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