Obtenção de nanofibras de carbono a partir do processo de eletrofiação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novos materiais multifuncionais para aplicação em fotocatálise

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Incorporação de nanopartículas de óxido de zinco a um cimento de ionômero de vidro por meio da calcinação: avaliação de propriedades mecânicas e físicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Características estruturais e físicas de material biodegradável produzido a base de zeína e fibras de milho e bananeira

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Rat subcutaneous tissue response to MTA Fillapex® and Portland cement

The aim of this study was to evaluate the response of rat subcutaneous tissue to MTA Fillapex® (Angelus), an experimental root canal filling material based on Portland cement and propylene glycol (PCPG), and a zinc oxide, eugenol and iodoform (ZOEI) paste. These materials were placed in polyethylene tubes and implanted into the dorsal connective tissue of Wistar rats for 7 and 15 days. The specimens were stained with hematoxylin and eosin, and evaluated regarding inflammatory reaction parameters by optical microscopy. The intensity of inflammatory response against the sealers was analyzed by two blinded and previously calibrated examiners for all experimental periods (kappa=0.96). The histological evaluation showed that all materials caused a moderate inflammatory reaction at 7 days, which subsided with time. A greater inflammatory reaction was observed at 7 days in the tubes filled with ZOEI paste. Tubes filled with MTA Fillapex presented some giant cells, macrophages and lymphocytes after 7 days. At 15 days, the presence of fibroblasts and collagen fibers was observed indicating normal tissue healing. The tubes filled with PCPG showed similar results to those observed in MTA Fillapex. At 15 days, the inflammatory reaction was almost absent at the tissue, with several collagen fibers indicating normal tissue healing. Data were analyzed by the nonparametric Kruskal-Wallis test (?=0.05). Statistically significant difference (p<0.05) was found only between PCPG at 15 days and ZOEI at 7 days groups. No significant differences were observed among the other groups/periods (p>0.05). MTA Fillapex and Portland cement added with propylene glycol had greater tissue compatibility than the PCPG paste.

SEM analysis and push-out bond strength of fiberglass posts luted with different cements of glass-ionomer in humid environment: pilot test

The objective of this study was to evaluate the push-out bond strength of fiberglass resin reinforced bonded with five ionomer cements. Also, the interface between cement and dentin was inspected by means of SEM. Fifty human canines were chose after rigorous scrutiny process, endodontically treated and divided randomly into five groups (n = 3) according to cement tested: Group I – Ionoseal (VOCO), Group II – Fugi I (GC), Group III – Fugi II Improved (GC), Group IV – Rely X Luting 2 (3M ESPE), Group V – Ketac Cem (3M ESPE). The post-space was prepared to receive a fiberglass post, which was tried before cementation process. No dentin or post surface pretreatment was carried out. After post bonding, all roots were cross-sectioned to acquire 3 thin-slices (1 mm) from three specific regions of tooth (cervical, medium and apical). A Universal test machine was used to carry out the push-out test with cross-head speed set to 0.5mm/mim. All failed specimens were observed under optical microscope to identify the failure mode. Representative specimens from each group was inspected under SEM. The data were analyzed by Kolmogorov-Smirnov and Levene’s tests and by two-way ANOVA, and Tukey’s port hoc test at a significance level of 5%. It was compared the images obtained for determination of types of failures more occurred in different levels. SEM inspection displayed that all cements filled the space between post and dentin, however, some imperfections such bubles and voids were noticed in all groups in some degree of extension. The push-out bond strength showed that cement Ketac Cem presented significant higher results when compared to the Ionoseal (P = 0.02). There were no statistical significant differences among other cements.

Push-out bond strengths of different dental cements used to cement glass fiber posts

Statement of problem: Since the introduction of glass fiber posts, irreversible vertical root fractures have become a rare occurrence; however, adhesive failure has become the primary failure mode. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the push-out bond strength of glass fiber posts cemented with different luting agents on 3 segments of the root. Material and methods: Eighty human maxillary canines with similar root lengths were randomly divided into 8 groups (n=10) according to the cement assessed (Rely X luting, Luting and Lining, Ketac Cem, Rely X ARC, Biscem, Duo-link, Rely X U100, and Variolink II). After standardized post space preparation, the root dentin was pretreated for dualpolymerizing resin cements and untreated for the other cements. The mixed luting cement paste was inserted into post spaces with a spiral file and applied to the post surface that was seated into the canal. After 7 days, the teeth were sectioned perpendicular to their long axis into 1-mm-thick sections. The push-out test was performed at a speed of 0.5 mm/min until extrusion of the post occurred. The results were evaluated by 2-way ANOVA and the all pairwise multiple comparison procedures (Tukey test) (?=.05). Results: ANOVA showed that the type of interaction between cement and root location significantly influenced the push-out strength (P<.05). The highest push-out strength results with root location were obtained with Luting and Lining (S3) (19.5 ±4.9 MPa), Ketac Cem (S2) (18.6 ±5.5 MPa), and Luting and Lining (S1) (18.0 ±7.6 MPa). The lowest mean values were recorded with Variolink II (S1) (4.6 ±4.0 MPa), Variolink II (S2) (1.6 ±1.5 MPa), and Rely X ARC (S3) (0.9 ±1.1 MPa). Conclusions: Self-adhesive cements and glass ionomer cements showed significantly higher values compared to dual-polymerizing resin cements. In all root segments, dual-polymerizing resin cements provided significantly lower bond strength. Significant differences among root segments were found only for Duo-link cement.

In vivo evaluation of tissue response to new endodontic sealers

Introduction: The sealers can be in direct contact with the periapical tissues. Thus, these materials must have appropriate physical and biological properties, providing conditions for repair to occur. Objective: The aim of this study was to evaluate the response of rat subcutaneous tissue to endodontics sealers. Material and methods: Three materials comprised the groups: group I – Zinc Oxide, Eugenol and Iodoform paste, group II – Portland cement with propylene glycol, and group III – MTA Fillapex® (Angelus). These materials were placed in polyethylene tubes and implanted into dorsal connective tissue of Wistar rats for seven and 15 days. The specimens were stained with hematoxylin and eosin and evaluated regarding to inflammatory reaction parameters through a light microscope. The data were compared using Kruskal-Wallis test with significance level of 5%. The intensity of inflammatory response against the sealers was analyzed by two blinded and previously calibrated observers for all experimental periods. Results: The histological evaluation showed that all the materials caused a moderated inflammatory reaction at seven days which decreased with time. A greater inflammatory reaction was observed at seven days in group I. The other specimens had significantly less inflammatory cells when compared to this group. Tubes with MTA Fillapex® presented some giant cells, macrophages and lymphocytes after seven days. At 15 days, the presence of fibroblasts and collagen fibers was observed indicating normal tissue healing. The group II showed similar results to those observed in MTA Fillapex® already at seven days. At 15 days the inflammatory reaction presented was almost absent at the tissue, with many collagen fibers indicating normal tissue healing. Statistical analysis showed a significant statistical difference amongst the group I (seven days) and II (15 days) (p < 0.05). In the other groups no (Continue)

In vivo evaluation of tissue response to new endodontic sealers

Introduction: The sealers can be in direct contact with the periapical tissues. Thus, these materials must have appropriate physical and biological properties, providing conditions for repair to occur. Objective: The aim of this study was to evaluate the response of rat subcutaneous tissue to endodontics sealers. Material and methods: Three materials comprised the groups: group I – Zinc Oxide, Eugenol and Iodoform paste, group II – Portland cement with propylene glycol, and group III – MTA Fillapex® (Angelus). These materials were placed in polyethylene tubes and implanted into dorsal connective tissue of Wistar rats for seven and 15 days. The specimens were stained with hematoxylin and eosin and evaluated regarding to inflammatory reaction parameters through a light microscope. The data were compared using Kruskal-Wallis test with significance level of 5%. The intensity of inflammatory response against the sealers was analyzed by two blinded and previously calibrated observers for all experimental periods. Results: The histological evaluation showed that all the materials caused a moderated inflammatory reaction at seven days which decreased with time. A greater inflammatory reaction was observed at seven days in group I. The other specimens had significantly less inflammatory cells when compared to this group. Tubes with MTA Fillapex® presented some giant cells, macrophages and lymphocytes after seven days. At 15 days, the presence of fibroblasts and collagen fibers was observed indicating normal tissue healing. The group II showed similar results to those observed in MTA Fillapex® already at seven days. At 15 days the inflammatory reaction presented was almost absent at the tissue, with many collagen fibers indicating normal tissue healing. Statistical analysis showed a significant statistical difference amongst the group I (seven days) and II (15 days) (p < 0.05). In the other groups no significant statistical differences were observed. Conclusion: MTA Fillapex® and Portland cement with propylene glycol were more biocompatible than the other tested cements.

Characterization and use of swine deep bedding ashes in cementitious composites

The deep bedding is a swine alternative production, especially in the finishing phase, whose byproduct can be recycled, reducing the environmental impact. The objectives of this study were to characterize the ash coming from the controlled burning of the swine deep bedding (SDBA) based on rice husk, and to evaluate their performance in composites as a partial substitute for Portland cement (PC). To measure the differences between SDBA and rice husk ash (RHA) as a reference, we have characterized: particle size distribution, real specific density, x-ray diffraction, electrical conductivity, scanning electron microscopy, chemical analysis and loss on ignition. Samples were prepared for two experimental series: control, and another one with the partial replacement of 30% of SDBA in relation to the mass of the Portland cement. According to the results obtained for physical and mechanical characterization, the composites with SDBA can be used as a constructive element in the rural construction.

Viscosidade cinemática de pastas cimentícias com incorporadores de ar avaliadas em diferentes temperaturas

A presença de aditivos incorporadores de ar (AIA) em suspensões cimentícias torna esses materiais sensíveis às etapas de processamento e às condições ambientais de preparo das composições. Diversos estudos têm sido reportados em literatura avaliando o efeito de incorporadores de ar nas propriedades de materiais cimentícios, sobretudo no estado endurecido. Porém o efeito da temperatura na incorporação de ar e nas propriedades reológicas dessas composições tem sido menos investigado, sendo este o objetivo do presente trabalho. Para tanto, foram avaliadas as características de pastas cimentícias, compostas por cimentos CPIIF ou CPIIE e dois tipos de AIA, em função da variação da temperatura. O conceito de viscosidade cinemática foi adotado na análise dos resultados para compensar diferenças de inércia das pastas com densidades distintas. Os resultados mostraram que o tipo de cimento, a presença do aditivo e a temperatura influenciaram significativamente na incorporação de ar e nas propriedades reológicas.

Modelo numérico mecanobiológico para a obtenção da matriz de rigidez estrutural e da densidade mineral na remodelagem óssea

Neste trabalho é proposto um modelo mecanobiológico de remodelagem óssea para a estimativa de variações, provocadas por perturbações mecânicas ou biológicas, na matriz de rigidez estrutural da escala macroscópica e na densidade mineral em uma região do osso. Na cooperação entre as áreas da saúde e da engenharia, como nos estudos estruturais de biomecânica no sistema esquelético, as propriedades mecânicas dos materiais devem ser conhecidas, entretanto os ossos possuem uma constituição material altamente complexa, dinâmica e variante entre indivíduos. Sua dinâmica decorre dos ciclos de absorção e deposição de matriz óssea na remodelagem óssea, a qual ocorre para manter a integridade estrutural do esqueleto e adaptá-lo aos estímulos do ambiente, sejam eles biológicos, químicos ou mecânicos. Como a remodelagem óssea pode provocar alterações no material do osso, espera-se que suas propriedades mecânicas também sejam alteradas. Na literatura científica há modelos matemáticos que preveem a variação da matriz de rigidez estrutural a partir do estímulo mecânico, porém somente os modelos mais recentes incluíram explicitamente processos biológicos e químicos da remodelagem óssea. A densidade mineral óssea é um importante parâmetro utilizado no diagnóstico de doenças ósseas na área médica. Desse modo, para a obtenção da variação da rigidez estrutural e da densidade mineral óssea, propõe-se um modelo numérico mecanobiológico composto por cinco submodelos: da dinâmica da população de células ósseas, da resposta das células ao estímulo mecânico, da porosidade óssea, da densidade mineral óssea e, baseado na Lei de Voigt para materiais compósitos, da rigidez estrutural. Os valores das constantes das equações dos submodelos foram obtidos de literatura. Para a solução das equações do modelo, propõe-se uma implementação numérica e computacional escrita em linguagem C. O método de Runge-Kutta-Dorman-Prince, cuja vantagem consiste no uso de um passo de solução variável, é utilizado no modelo para controlar o erro numérico do resultado do sistema de equações diferenciais. Foi realizada uma avaliação comparativa entre os resultados obtidos com o modelo proposto e os da literatura dos modelos de remodelagem óssea recentes. Conclui-se que o modelo e a implementação propostos são capazes de obter variações da matriz de rigidez estrutural macroscópica e da densidade mineral óssea decorrentes da perturbação nos parâmetros mecânicos ou biológicos do processo de remodelagem óssea.

Estudo de propriedades de resinas compostas bulk fill

Diante da evolução da composição das resinas compostas e do lançamento de compósitos do tipo bulk fill, faz-se necessário o estudo do desempenho dessa nova classe de materiais. Para isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar propriedades como grau de conversão (GC) , dureza Knoop (KHN), resistência à flexão (RF) e tenacidade à fratura (KIC) de sete compósitos bulk fill (EverX Posterior, EXP; Filtek Bulk Fill Flow, FBFF; Fill-Up!, FU; SonicFill, SF; Surefil SDR, SDR; Tetric EvoCeram Bulk Fill, TECBF; Venus Bulk Fill, VBF) e um compósito nanohíbrido convencional (Charisma Diamond, CD). De forma complementar, foi realizado tratamento térmico a 170 °C por 10 minutos para melhor compreensão do comportamento desses materiais quanto ao potencial de conversão e à indução de tensões na interface carga/matriz. A avaliação do GC (n=3) foi realizada através de espectroscopia FTIR, a leitura da dureza Knoop foi realizada nas superfícies do topo e da base (n=3), e os ensaios de RF de três pontos (n=10) e KIC (n=10) em máquina de ensaios universais. Os resultados obtidos foram submetidos à analise de variância (complementados pelo teste de Tukey) ou teste Kruskal-Wallis, com nível de significância de 5%. A análise do GC (%) revelou diferença entre os materiais testados, sendo que todas as resinas bulk fill apresentaram valores maiores que a resina convencional: SF (75,7) > VBF (66,7) = EXP (66,4) = SDR (62,8), sendo esta também semelhante a FU (60,0); FU, TECBF (56,6), FBFF (56,6) e CD (54,5) apresentaram conversão semelhante. Os valores de KHN variaram de acordo com o material e com a superfície: apenas SF apresentou KHN semelhante (na superfície do topo) a CD, entretanto não foi possível realizar a leitura da superfície da base deste último material; SF, TECBF e FBFF apresentaram valores de KHN diferentes nas superfícies topo e base; EXP, FU, SDR e VBF mantiveram os valores de dureza do topo semelhantes à superfície da base. Para a RF (MPa), os resultados variaram de acordo com o material: EXP (122,54) = SF (101,09) = CD (99,15), sendo estes dois últimos semelhantes a FU (83,86) e TECBF (82,71), os quais não diferiram da resina SDR (65,18); esta última também mostrou comportamento semelhante a FBFF (60,85) e VBF (59,90). Quanto ao KIC (MPa.mm0,5), EXP (3,35) apresentou o maior valor, semelhante a SF (2,42), que por sua vez também foi igual ao compósito convencional CD (2,01); CD apresentou KIC semelhante a SDR (1,74); SDR = VBF (1,59) = TECBF (1,57); TECBF, FU (1,54) e FBFF (1,37) apresentaram valores semelhantes. Na dependência do material, o tratamento térmico aumentou os valores dos parâmetros estudados, apontando limitações da reação de polimerização dos compósitos estudados. Com base nos resultados obtidos, podese concluir que: resinas bulk fill apresentam elevado GC, superior à resina convencional estudada; a nova classe de materiais restauradores é capaz de polimerizar em profundidade e alguns materiais apresentam KHN semelhantes no topo e na base de espécimes de 4 mm de profundidade; RF e KIC variaram de acordo com o material, e o compósito EXP apresentou os maiores valores para ambos os testes.

Polímeros condutores aplicados a sistemas-modelo de liberação controlada eletroquimicamente de drogas

Este trabalho descreve a síntese, caracterização e aplicação de sistemas poliméricos baseados em polímeros condutores em sistemas de liberação controlada de drogas. Esta tese pode ser dividida em duas partes: na primeira se apresentam os resultados da aplicação de filmes de polianilina e polipirrol na liberação de drogasmodelo como a dopamina protonada e o ácido salicílico. Na liberação de salicilato utilizou-se um filme polianilina eletrosintetizado e dopado com íons cloreto. Já para a liberação de dopamina protonada (um cátion) a liberação foi conduzida a partir de um sistema bicamadas, com um filme de polianilina recoberta com uma camada de Náfion. É mostrada a liberação controlada nos dois casos, porém também se discutem limitaçãoes deste tipo de sistema que levaram ao estudo de uma forma alternativa de controle eletroquímico utilizando polímeros condutores. A segunda parte do trabalho mostra então esta nova metodologia que se baseia em compósitos de poianilina eletropolimerizada no interior de hidrogéis de poliacrilamida. É mostrado que este novo material é eletroativo e mantém as características de intumescimento dos hidrogéis, tanto necessárias ao desenvolvimento destes sistemas de liberação controlada. Mecanismos para o crescimento e distribuição da polianilina na matriz isolante e para a atuação do compósito no controle eletroquímico da liberação são propostos com base nos dados de microscopia de força atômica, Raman e eletrônica de varredura, além de testes de liberação controlada com moléculas de diferentes cargas.

Análise elastoplástica bidimensional de meios reforçados com fibras

De modo a satisfazer aspectos de resistência, custo ou conforto, o aperfeiçoamento do desempenho das estruturas é uma meta sempre almejada na Engenharia. Melhorias têm sido alcançadas dado ao crescente uso de materiais compósitos, pois estes apresentam propriedades físicas diferenciadas capazes de atender as necessidades de projeto. Associado ao emprego de compósitos, o estudo da plasticidade demonstra uma interessante alternativa para aumentar o desempenho estrutural ao conferir uma capacidade resistente adicional ao conjunto. Entretanto, alguns problemas podem ser encontrados na análise elastoplástica de compósitos, além das próprias dificuldades inerentes à incorporação de fibras na matriz, no caso de compósitos reforçados. A forma na qual um compósito reforçado por fibras e suas fases têm sua representação e simulação é de extrema importância para garantir que os resultados obtidos sejam compatíveis com a realidade. À medida que se desenvolvem modelos mais refinados, surgem problemas referentes ao custo computacional, além da necessidade de compatibilização dos graus de liberdade entre os nós das malhas de elementos finitos da matriz e do reforço, muitas vezes exigindo a coincidência das referidas malhas. O presente trabalho utiliza formulações que permitem a representação de compósitos reforçados com fibras sem que haja a necessidade de coincidência entre malhas. Além disso, este permite a simulação do meio e do reforço em regime elastoplástico com o objetivo de melhor estudar o real comportamento. O modelo constitutivo adotado para a plasticidade é o de von Mises 2D associativo com encruamento linear positivo e a solução deste modelo foi obtida através de um processo iterativo. A formulação de elementos finitos posicional é adotada com descrição Lagrangeana Total e apresenta as posições do corpo no espaço como parâmetros nodais. Com o intuito de averiguar a correta implementação das formulações consideradas, exemplos para validação e apresentação das funcionalidades do código computacional desenvolvido foram analisados.