Vegetal polymer in repair of defects of the orbital floor: an experimental study in rabbits

Background: An experimental study was done to assess the ability of the vegetal polymer miniplates and screws to repair defects of the orbital floor.Methods: An artificial standard-sized defect was created in the bony floor of right orbit of 45 albino rabbits. The animals were divided into three experimental groups: control group (G1) involving animals with orbital floor defect and no treatment; titanium group (G2) containing animals with orbital floor defect repaired by titanium miniplates and screws; vegetal polymer group (G3) composed of animals with similar orbital floor defects repaired by vegetal polymer miniplates and screws. Throughout the course of the experiment, the animals were clinically evaluated. At 15, 30 and 60 days after surgery, the animals were killed. They were X-rayed immediately after the floor defect and at the moment of sacrifice. Histological and morphometric evaluation of inflammatory reaction and bone healing was done. Data were statistically evaluated.Results: No implants were extruded. Bone consolidation was similar in G2 and G3 and better than in G1 group animals. Inflammatory reaction was most pronounced in animals of G3 15 days after surgery, and it subsided over time.Conclusion: Vegetal polymer miniplates and screws induces small inflammatory reaction and had the ability to stimulate bone growth with good integration in the orbital floor defect allowing to consider the vegetal polymer adequate option to treat orbital floor defects. Future studies involving long-term follow-up and biomechanical tests to evaluate material resistance to traction are needed.

Estudo comparativo do Titânio versus Polímero vegetal para fixação interna rígida de fraturas orbitárias de coelhos

Pós-graduação em Bases Gerais da Cirurgia - FMB

Complicações com uso de esferas não integráveis e integráveis na reconstrução da cavidade anoftálmica

Objetivo: Apresentar as complicações observadas com esferas de diferentes materiais na reconstrução da cavidade anoftálmica. Métodos: Foram avaliados retrospectivamente 117 portadores de cavidade anoftálmica, com tempo mínimo de seguimento de 6 meses, procurando correlacionar sexo, tipo de esfera utilizada, causa da perda do olho, diâmetro da prótese, tipo de cirurgia e a ocorrência das complicações (deiscências e expulsão da esfera). Resultados: As deiscências ocorreram principalmente com esferas de polímero vegetal. A expulsão da esfera ocorreu mais precocemente nos implantes integráveis e foi mais freqüente com as esferas não-integráveis (PMMA). A esfera de polietileno (Polipore) foi a que apresentou menos probabilidade de complicações. Conclusão: A esfera de polietileno é na atualidade a melhor alternativa para preenchimento da cavidade anoftálmica.

Imobilização da inulinase de Klyveromyces marxianus var. bulgaricus ATCC 16045: caracterização e produção de açúcar invertido em biorreator

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Interação pontas-adjuvantes na estimativa do risco potencial de deriva de pulverizações

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novel furan polymer materials based on the reversible Diels-Alder reaction

A futura e inevitável escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos seus preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento impressionante de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de fornecedores de energia, mas também de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, em particular da biomassa vegetal. Entre estes, os polímeros derivados de monómeros furânicos constituem uma classe única de materiais cujas estruturas podem, em princípio, simular virtualmente os seus homólogos actualmente derivados de recursos fósseis. O anel furânico é uma estrutura heterocíclica com um carácter diénico pronunciado, o que torna-o um dieno particularmente apropriado para a reacção de Diels-Alder (DA) com dienófilos como a maleimida. Um dos aspectos mais relevantes da reacção de DA é a sua reversibilidade em função da temperatura, a qual permite que os aductos sejam facilmente revertidos nos seus precursores por aumento da temperatura (reacção de retro-DA). No caso específico da combinação furano-maleimida, a formação do aducto predomina até cerca de 60ºC, enquanto a reacção inversa é dominante acima de 100ºC. A combinação desta característica da reacção de DA com a química de compostos furânicos pode abrir um novo caminho para a preparação de materiais macromoleculares funcionais com base em fontes renováveis e com aplicações promissoras como auto-reparação e reciclabilidade. O principal objectivo desta Tese, é a síntese e caracterização de novos materiais poliméricos termo-reversíveis, aplicando a reacção de DA a monómeros complementares com estruturas dos tipos furânico (o dieno, designado por A) e de maleimida (o dienófilo, designado por B). A primeira etapa neste trabalho envolveu a síntese, purificação e caracterização de novos monómeros furânicos e de maleimida do tipo AA, A3, BB, B3, AB, AB2, cada um com diferentes grupos separadores das funções reactivas. Posteriormente, estes monómeros foram polimerizados e despolimerizados por ciclos de DA/retro-DA utilizando diferentes combinações. A formação e dissociação de todos os aductos de DA foram seguidas por ambas espectroscopias de UV e RMN de 1H. O primeiro sistema de DA estudado foi uma combinação modelo entre reagentes mono-funcionais (-A+-B), nomeadamente o acetato furfurílico (FA) e a N-metilmaleimida (MM), ambos comercialmente disponíveis. O objectivo desta abordagem foi estudar a cinética e o equilíbrio da formação/dissociação dos aductos de DA e obter indicações sobre as condições mais adequadas a serem usadas na preparação dos correspondentes novos materiais macromoleculares. Além disso, pretendia-se verificar a presença ou ausência de reacções secundárias que poderiam intervir em ambas as vias directa e inversa das reacções, mesmo após vários ciclos. A espectroscopia de UV forneceu informação quantitativa sobre a cinética de formação do aducto através da diminuição progressiva da absorvência máxima a 293 nm correspondente ao grupo maleimida, a diferentes temperaturas (35, 50, 65 ºC) Reciprocamente, a correspondente reacção de retro-DA foi seguida a 90 ºC através do aumento do mesmo pico. A reversibilidade destes sistemas foi verificada com sucesso após uma sequência de ciclos de DA/retro-DA. Adicionalmente, verificou-se que os espectros originaram um ponto isosbéstico, provando que estes sistemas não envolvem quaisquer reacções secundárias. Uma vez que foi usado um excesso de FA, as reacções de DA modelo apresentaram um comportamento cinético de pseudo-primeira ordem, com a constante de velocidade k mais alta (2.1x10-5 dm3mol-1s-1) para T=65 ºC. A correspondente energia de activação foi de 39.0 kJ.mol-1. A reacção de retro-DA seguiu um comportamento de primeira ordem, com constante de velocidade de 1.6x10-6 s-1. A evolução deste sistema por RMN de 1H a 65ºC deu-nos informações mais detalhadas sobre a sua evolução estrutural, ou seja, à medida que a intensidade dos picos atribuídos à formação do aducto aumentaram progressivamente ao longo do tempo, os pertencentes aos reagentes iniciais diminuiram proporcionalmente. O “rendimento final”, calculado após 20 dias à temperatura ambiente, foi de aproximadamente 70%. A reacção de retro-DA foi depois seguida a 90ºC, observando-se tal como na espectroscopia de UV, o deslocamento da reacção no sentido da regeneração dos reagentes de partida. A viabilidade de múltiplos ciclos de DA/retro-DA estabelecidos pela espectroscopia de UV foi igualmente confirmada por RMN de 1H. O passo seguinte envolveu o estudo de um sistema de policondensação linear baseado no crescimento gradual por reacção de DA entre um monómero bisfurânico A-A e um do tipo bismaleimida B-B, seguindo a mesma abordagem que no sistema modelo. O poliaducto linear foi obtido a partir de soluções equimolares dos monómeros, por reacção de DA a 65ºC. O progresso desta polimerização foi seguido por espectroscopia de UV e RMN de 1H e, mais qualitativamente, pelo aumento da viscosidade do meio. A reacção seguiu um comportamento de segunda ordem, com uma constante de velocidade de 9.4x10-6 dm3mol-1s-1, e observou-se novamente um ponto isosbéstico nos dados de UV. Os espectros de RMN apresentaram o padrão esperado, nomeadamente o aumento progressivo dos sinais associados ao aducto e a correspondente diminuição dos grupos furano e maleimida livres. A despolimerização do poliaducto através da reacção de retro-DA foi seguida a 110ºC usando as mesmas técnicas. Os dados de UV mostraram o retorno progressivo da absorção dos grupos de maleimida, seguindo um comportamento cinético de primeira ordem, com constante de velocidade de 2.5x10-6 s-1, até à completa regeneração de ambos os monómeros. Os espectros de RMN providenciaram mais uma vez informação estrutural sobre o progresso da despolimerização, a qual foi acompanhada por uma diminuição progressiva da viscosidade. Adicionalmente, para seguir a retro- DA, adicionou-se um excesso de composto furânico monofuncional, nomeadamente o 2,5-dimetilfurano (DMFu), ao sistema de modo a bloquear as funções maleimida complementares, evitando assim a repolimerização após arrefecimento. Os productos isolados foram então o monómero bisfurânico AA, DMFu que não reagiu e o bisaducto não-polimerizável de BB com DMFu. Este resultado indicou claramente que o polímero foi de facto revertido nos seus monómeros durante a reacção de retro-DA. O terceiro sistema estudado foi outra polimerização linear, seguindo as mesmas condições experimentais que os anteriores, mas com uma estratégia diferente de modo a contornar o problema clássico de assegurar a estequiometria exacta dos monómeros. As estruturas dos monómeros utilizados incorporam ambos os grupos reactivos, i.e, moléculas do tipo A-B. A polimerização prematura destes monómeros intrinsecamente reactivos foi evitada com a protecção do grupo maleimida na forma de um aducto de DA com furano, até a incorporação do substituinte furânico na outra extremidade. Portanto, a policondensação destes monómeros foi iniciada após a desprotecção in situ deste composto mediante aquecimento, seguido de arrefecimento até à temperatura adequada para polimerizar. Os resultados obtidos por UV e RMN sugerem que de facto o uso de monómeros do tipo A-B oferece um melhor sistema linear. Em seguida, foram estudados sistemas de policondensação não-linear por reacção de DA, entre monómeros (um ou ambos) com funcionalidade superior a dois, nomeadamente sistemas do tipo A3+B-B ou A-A+B3, seguindo mais uma vez as mesmas condições experimentais. Uma vez que utilizam monómeros complementares contendo, em média, mais de duas funcionalidades, estes sistemas conduzem a materiais reticulados. Nestes estudos, foram usadas três razões molares de [maleimida]/[furano], nomeadamente 1.0, 0.75 e 0.5, de modo a estudar ambas as situações de não-gelificação e reticulação. Ambos sistemas apresentaram um comportamento regular e boa reciclabilidade quer para gerar situações que possam conduzir à formação de redes a diferentes graus de conversão, ou que possam parar antes da sua obtenção, conforme previsto pela equação de Flory-Stockmayer. Como esperado, a utilização de grupos complementares em quantidades estequiométricas produziu o espessamento mais rápido e a reticulação quase completa; à medida que a quantidade relativa de monómero trifuncional decresceu, as reacções pararam antes da reticulação, ou seja, originaram meios altamente viscosos contendo polímeros solúveis altamente ramificados. As reacções de retro-DA a 110 ºC conduziram à gradual dissolução das partículas de gel (quando presentes), tendo sido comprovado pelos espectros de UV e de RMN de 1H, evidenciado a regeneração dos monómeros. Tal como no sistema do tipo A-A+B-B, a reacção de retro-DA foi seguida adicionando um excesso de DMFu ao sistema reaccional. Como esperado, os produtos finais foram os monómeros furânicos, o DMFu em excesso e o trisaducto ou o bisaducto maleimida-DMFu, o que confirma a eficiência da despolimerização com regeneração dos monómeros iniciais. O último sistema de policondensação por reacção de DA envolveu um monómero assimetricamente substituído do tipo AB2, capaz de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas que não reticulam. Este estudo preliminar deste sistema foi seguido nas mesmas condições experimentais que os anteriores, apresentando um comportamento com as características esperadas.

Obtenção e caracterização de um compósito de matriz polimérica com carga de resíduos vegetal proveniente do sabugo de milho

The feasibility of using the corn cob to obtain a polymer matrix composite was studied. To obtain the bran, corncob passed the drying process in a solar dryer, and was subsequently triturated in forage and to obtain the different particle sizes, by sieving. Three different grain sizes were used: fine particles (FP) size between 0,10 and 2mm; sized particles (PM) with sizes between 2,10 and 3,35 mm; large particles (PG) sizes between 3,45 and 4,10 mm. Using 20% of residue relative to the resin, the test samples were constructed for characterization of the composite, taking into account thermal and mechanical parameters. The main advantage of the proposed composite is that it has a low density, below the relative resin, about 1.06 kg / m³ for the PG. The composite showed a mechanical behavior less than of the resin to the grain sizes and for all formulations studied. Showed better results for the bending, reaching 25.3 MPa for the PG. The composite also showed be feasible for thermal applications, with thermal conductivity less than 0.21 W / m, ranking as insulation. In terms of homogeneity of the mixture, the most viable grain size is the PF, which also showed improved aesthetics and better processability. This composite can be used to make structures that do not require significant mechanical strength, such as tables, chairs, planks, and solar and wind prototypes, such as ovens and cookers and turbines blades.

Obtenção e caracterização de um compósito de matriz polimérica com carga de resíduos vegetal proveniente do sabugo de milho

The feasibility of using the corn cob to obtain a polymer matrix composite was studied. To obtain the bran, corncob passed the drying process in a solar dryer, and was subsequently triturated in forage and to obtain the different particle sizes, by sieving. Three different grain sizes were used: fine particles (FP) size between 0,10 and 2mm; sized particles (PM) with sizes between 2,10 and 3,35 mm; large particles (PG) sizes between 3,45 and 4,10 mm. Using 20% of residue relative to the resin, the test samples were constructed for characterization of the composite, taking into account thermal and mechanical parameters. The main advantage of the proposed composite is that it has a low density, below the relative resin, about 1.06 kg / m³ for the PG. The composite showed a mechanical behavior less than of the resin to the grain sizes and for all formulations studied. Showed better results for the bending, reaching 25.3 MPa for the PG. The composite also showed be feasible for thermal applications, with thermal conductivity less than 0.21 W / m, ranking as insulation. In terms of homogeneity of the mixture, the most viable grain size is the PF, which also showed improved aesthetics and better processability. This composite can be used to make structures that do not require significant mechanical strength, such as tables, chairs, planks, and solar and wind prototypes, such as ovens and cookers and turbines blades.