Estudo da calcificação "in vitro" de quitosana

Orientador: Cesar C. SantanaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: A quitosana tem despontado nos últimos anos como um biomaterial de grande potencialidade para a aplicação em vários campos, passando por medicina, biotecnologia, alimentos, etc. entretanto, uma face ainda pouco explorada é o comportamento desse biomaterial quando em contato com fluidos corpóreos. Este trabalho objetiva a obtenção de membranas densas e porosas de quitosana de casca de caranguejo, sua mosificação através de reação com glutaraldeído e poli(ácido acrílico)-PAA, e a calcificação promovida sobre esses substratos. Utilizou-se, para tanto, experimentos in vitro, com duração de 7 dias a 1 mês, no qual se mergulhavam os substratos (modificados ou não) em soluções que simulam as concentrações de sais observadas em fluidos corpóreos reais. Estudou-se influências de fatores como: pH, composição do meio calcificante e características físicas (permeabilidade, porosidade) e químicas do substrato de quitosana; sobre o tipo de calcificação observado. A análise dos substratos de quitosana com ou sem calcificação foi realizada através de técnicas como microspia (eletrônica e varredura e força atômica), espectroscopia (EDS, FTIR-ATR) e análises químicas (elementar de Pe Ca) e estruturais (difratometria de RX e adsorções). Observou-se que calcificação dependa: 1) do tratamento ao qual a quitosona era submetida: a deposição em grande extensão era obtida em amostras tratadas com PAA, principalmente devido aos grupos carboxílicos que adsorvem muito bem os íons cálcio... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digitalAbstract: Chitosan is recently being appointed as a biomaterial with significant potential to use in many fields, such as medical science, biotechnology, food science, etc. However, the behavior when chitosan is contacted with body fluids, is still not completely understood. The present work aims to study: the production of dense and porous chitosan (from crab shells) membranes; their chemical modification (by reaction with glutaraldehyde or addition of poly(acrylie acid)-PAA); and their calcification. In order to do that, in vitro experiments were done: the substrates were soaked in a solution which simulated the salt concentration of body fluids (plasma) from 7 days to 1 month. Effects of pH, calcifying medium composition and physical (porosity, permeability) and chemical characteristics of substrates on calcification quality and degree were observed. Samples were analyzed though microscopy (scanning electron microscopy and atomic force microscopy), spectroscopy (EDS and FTIR-ATR) and chemical (P and Ca) and structural (X-ray diffraction and adsorption) analyses. It was observed that calcification depended on: 1) treatment under which chitosan was submitted: expressive deposition was obtained in samples treated with PAA, mainly due to carboxil groups that adsorb calcium ion. The opposite was observed in samples fixed with glutaraldehyde, which tends to increase the hydrophobicity of matrix, inducing less calcification... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertationsDoutoradoEngenharia de ProcessosDoutor em Engenharia Químic

Obtenção e caracterização de fosfato de aluminio para pigmentação

Orientadores: Cesar Costapinto Santana, Fernando GalembeckDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Muitos esforços têm sido feitos para se conseguir um sucedâneo do dióxido de titânio, que é considerado o melhor pigmento branco existente, tanto por razões econômicas como pelas exigências de adoção de tecnologias menos poluentes e de menor risco. Este trabalho trata da obtenção e caracterização de fosfatos de alumínio amorfos e de seu uso como pigmento branco em tintas látex (de PVAC, poli (acetato de vinila, ou estireno-acrílico). A mistura de soluções aquosas de hidróxido de amônio, fosfato de sódio monobásico e nitrato de alumínio produz fosfatos de alumínio não este quilométricos, que foram caracterizados por: espectrofotometria de IV, difratometria de raio-X, análise elementar, análise térmica, microscopia (eletrônica de transmissão e varredura, e ótica) e medidas eletroforéticas. Observou-se que várias relações P:AI podem ser obtidas nestes compostos, que podem assim, apresentar características bastante diversificadas. São verificados desde comportamento refratário (relação P:AI 1,0). As partículas de fosfato de alumínio amorfo podem apresentar vazios em seu interior, o que produz múltiplas interfaces sólido-ar, que por sua vez, conferem-lhes alta capacidade de espalhamento de luz. Estas partículas podem ser usadas como pigmento com bom poder de cobertura, mesmo que o sólido apresente um baixo índice de refração. Esta tese demonstra a obtenção destes vazios internos por duas vias: 1) Tratamento térmico: Aquecendo-se partículas de fosfato de alumínio, ocorre um amolecimento da matriz junto com a liberação de vapores que podem ser aprisionados no interior das partículas, em forma de bolhas; 2) Auto-opacificação em filmes (ín sítu): durante a secagem do filme de tinta contendo partículas de fosfato de alumínio, formam-se estruturas ocas com elevado poder de espalhamento de luz. Isto é atribuído à secagem diferencial entre a superfície e o interior do pigmento, que provoca o aparecimento de trincas e múltiplas interfaces com grandes descontinuidades de índice de refração. No primeiro caso, obtém-se partículas opacas e no segundo, filmes opacos. Medidas de refletância de filmes de látex pigmentados com fosfato de alumínio mostram que estas partículas podem ser usadas como pigmento branco, substituindo-se o rutilo em até 80%, sem perda significativa do poder de coberturaAbstract: Many efforts have been expended in order to obtain replacements or alternatives for titanium dioxide, which has a strong ability to backscatter visible light. This is due to the current need for more economical and technologically "clean" materials. This dissertation describes the preparation of amorphous aluminum phosphate, characterization and use as a white pigment in latex paints. The admixture of aqueous solutions of aluminum nitrate, sodium dihydrogen phosphate and ammonium hydroxide yields non-stoichiometrical aluminum phosphates, which were characterized by: IR spectrophotometry; X-ray diffractometry; transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and optical microscopy; electrophoretical measurements and elemental, thermal and thermalconductimetric analyses. A broad range of P:AI ratios can be noticed in the precipitates, which display different thermal characteristics: some are refractory up to 1000oe (P:AI ratio 1,0). The aluminum phosphate particles display voids in the bulk, which are responsible for the refractive index heterogeneity within the particles, imparting them the ability to backscatter light. These particles can be used as a pigment, even though they have a low refractive index. This work describes the formation of these internal voids by two different ways: 1) thermal treatment: the volatilization of water (and other volatile substances) within a viscoelastic matrix (at the heating temperature used) forms closed cells in the particles; 2) self-opacification within films (in situ): during the drying of the paint film containing aluminum phosphate particles, there is the formation of a rigid externallayer around the particles (resulting from the faster drying at the surface than in the bulk). Further bulk condensation induces the formation of cracks and voids. In the first case, the result is opaque particles; in the second case, opaque films are obtained. Reflectance measurements of latex films pigmented with aluminum phosphate show the ability of these particles in replacing about 80% of rutile volume, without loosing significant opacity of the filmMestradoEngenharia de ProcessosMestre em Engenharia Químic

Preface: 10th Brazilian meeting on adsorption

Fed Univ São Paulo UNIFESP, Dept Exact & Earth Sci, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilUniv Campinas UNICAMP, Sch Chem Engn, BR-13083970 Campinas, SP, BrazilFed Univ São Paulo UNIFESP, Dept Exact & Earth Sci, BR-09972270 Diadema, SP, BrazilWeb of Scienc

Processo De Obtenção De Membranas De Quitosana Com Tamanhos De Poros Controlados

A presente patente de invenção trata de um processo de obtenção de membranas de quitosana com tamanho de poros controlável para uso em processos de separação, filtração, ultra filtração, cromatografia e como biomaterial. O processo desenvolvido compreende as seguintes etapas básicas: a) solubilização da quitosana (independe da massa molecular da quitosana) em solução de ácido acético; b) filtração desta solução; c) espalhamento desta solução em placas de vidro; d) secagem desta solução espalhada em vidro em estufas a temperaturas inferiores a 80°C; g) imersão das placas inteira ou parcialmente secas em solução de NaOH (que pode variar de 0,05 a 5,0M) até que a membrana se desprenda da placa de vidro sobre o qual se encontra.BR0204379 (A)B01D71/76B01D71/76BR20020204379B01D71/76B01D71/7

Production of chemically modified chitosan microspheres by a spraying and coagulation method

Chitosan microspheres can be used in several applications, as biomaterials, in biotechnology processes and as adsorbents. The control of particle size in microsphere production is important to make these applications viable. This study focuses on the production and morphological characterization of chitosan microspheres. Microspheres were prepared by a spraying and coagulation process. Particles underwent chemical modifications with glutaraldehyde, epichlorohydrin or acetic anhydride treatments. The microspheres presented a fairly good sphericity (0.74) but an irregular micro-surface morphology. The mean particle size (MPS) ranged from 140 to 281 mum and the mean standard deviation (MSD) from 119 to 238 mm. The conditions were modelled to provide desired MPS and MSD by using the response surface methodology (RSM).347352Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Processo De Síntese De Partículas Ocas De Fosfato De Alumínio

Patente de invenção: “PROCESSO DE SÍNTESE DE PARTÍCULAS OCAS DE FOSFATO DE ALUMÍNIO”. A presente invenção trata de um processo de síntese de partículas ocas de fosfato de alumínio para uso como pigmento branco. O processo desenvolvido compreende as seguintes etapas básicas: a) síntese do fosfato de alumínio amorfo; b.1) tratamento térmico; ou b.2) dispersão de pós em meios aquosos tais como emulsões de látexes poliméricos, seguida de secagem dos pigmentos desta dispersão.BR9400746 (A)C09C1/40C09C3/10BR19949400746C09C1/40C09C3/1

Layer-by-layer thin films of alginate/chitosan and hyaluronic acid/chitosan with tunable thickness and surface roughness

Layer-by-layer (LbL) is a bottom-up technique used for construction of films with self-assembly and self-organizing properties. In most cases, the fundamental driving force for the formation of these films is originated from the electrostatic interaction between oppositely charged species. The charged segments of polyelectrolytes behave as small building units and their orientation and position can be designed to target structures of great complexity. Furthermore, the technique enables the use of various materials, including natural polymers. In this work, we chose the cationic biopolymer chitosan (CHI) and the negative polyelectrolytes sodium alginate (ALG) and hyaluronic acid (HA). The aim of this study was to evaluate the effect of ionic strength (0 versus 200 mM) and pH (3 versus 5) on ALG/CHI and HA/CHI nanostructured multilayered thin films properties. From profilometry and atomic force microscopy (AFM) analyses, changes in thickness and roughness of the coatings were monitored. The presence of salt in polyelectrolyte solutions induced the polymer chains to adopt conformations with more loops and tails and this arrangement in solution was transmitted to films, resulting in rougher surfaces. Furthermore, the film thickness can be precisely controlled by adjusting the pH of the polyelectrolyte solution. The variation of these parameters shows that it is possible to molecularly control chemical and structural properties of nanostructured coatings, thus opening up new possibilities of application (e.g. cell adhesion)783-78612261231sem informação8th International Conference on Processing and Manufacturing of Advanced Materials, THERMEC 2013sem informaçã

In situ X-ray diffraction study of phase development during hardening of β-tricalcium phosphate bone cements with chitosan

Abstract: The aim of this work was to study the phase transformation during the setting reaction of beta tricalcium phosphate (β-TCP) and phosphoric acid with chitosan solution added. To follow the kinetics of the phase transformation, two methods were used: x-ray diffraction (XRD) was used to study the phase evolution during the hardening process in real time, and was also used in samples where the reaction was supposedly stopped in different times using acetone, as indicated in literature. The setting reaction occurs so fast that the phase transformation could not be observed, but it was possible to invalidate the second mentioned method for this system, as it induces the final product dicalcium phosphate dihydrate DCPD (brushite) to be converted into his anhydrous form dicalcium phosphate DCP (monetite). The addition of chitosan in order to improve biocompatibility was successfully done, it could be observed that chitosan inhibits brushite crystallization in the first moment of the reaction, but the final product was not affected by it587109114sem informação25th Symposium and Annual Meeting of the International-Society-for-Ceramics-in-Medicine (ISCM)sem informaçã