Nanofibrous membranes obtained by electrospinning containing niobium pentoxide nanoparticles and its applications in biomaterial
| العنوان: | Nanofibrous membranes obtained by electrospinning containing niobium pentoxide nanoparticles and its applications in biomaterial |
|---|---|
| المؤلفون: | Marins, Natália Hadler |
| المساهمون: | Carreño, Neftalí Lenin Villarreal |
| المصدر: | Repositório Institucional da UFPEL Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) instacron:UFPEL |
| بيانات النشر: | Universidade Federal de Pelotas, 2019. |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | Tecido ósseo, Bone tissue, Electrospinning, Membrana, Pentóxido de nióbio, Membrane, Skin tissue, Engenharia de tecidos, Tecido epitelial, Biomateriais, Microwave-assisted hydrothermal synthesis, Síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, Biomaterials, Niobium pentoxide, Tissue engineering, ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA [CNPQ] |
| الوصف: | Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2019-10-23T20:37:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Natalia_Hadler_Marins.pdf: 4820996 bytes, checksum: 5d9ac53a68d994fc408be71e28889ff9 (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-23T20:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Natalia_Hadler_Marins.pdf: 4820996 bytes, checksum: 5d9ac53a68d994fc408be71e28889ff9 (MD5) Previous issue date: 2019-02-22 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A exigência por materiais modernos e eficientes que sejam capazes de acelerar o processo de cicatrização e regeneração de tecidos e órgãos humanos tem aumentado consideralvemente. O presente estudo teve como objetivo desenvolver membranas com propriedades aprimoradas para aplicações em engenharia de tecidos epitelial e ósseo. As membranas foram fabricadas pelo processo de electrospinning e compostas de matriz polimérica contendo nanopartículas de pentóxido de níobio (Nb2O5). A membrana compósita para aplicação em tecido epitelial foi obtida utilizando poli (ácido lático) (PLA) e diferentes concentrações (0, 1, 3 e 5% p/p) de nanopartículas de Nb2O5 (PLA/Nb). A membrana compósita para tecido ósseo foi produzida utilizando policaprolactona (PC), gelatina (GL), 2% (p/p) de nanopartículas de hidroxiapatita (HA) e diferentes concentrações (0, 3, 7 e 10% p/p) de nanopartículas de Nb2O5 calcinadas (PGHANb). As nanopartículas de HA e Nb2O5 foram obtidas por síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas (SHM) e a utilização do tratamento térmico para a obtenção de partículas mais cristalinas foi eficaz. As caracterizações químicas e morfológicas confirmaram a obtenção de nanopartículas de HA, Nb2O5 obtidas por SHM e Nb2O5 calcinadas com estruturas cristalográficas hexagonal, pseudo-hexagonal e ortorrômbica, respectivamente. Ambas as matrizes foram obtidas com sucesso através do método de electrospinning e as nanopartículas foram homogeanemente dispersas sobre a superfície das fibras ao longo de todo o comprimento. A incorporação de nanopartículas não modificou as propriedades mecânicas e os resultados de molhabilidade das diferentes membranas (PLA/Nb e PGHANb). A incorporação de Nb2O5 nas membranas de PLA/Nb não demonstrou resultados citotóxicos e induziu a proliferação celular sem alterar a porosidade. A introdução de Nb2O5 nas membranas de PGHANb demonstrou propriedades bioativas através da imersão em fluído corporal simulado, induzindo a formação de cristais de hidroxiapatita na superfície das membranas. Essas membranas também apresentaram resultados não citotóxicos e contribuíram para a proliferação e diferenciação celular. Esse estudo demonstrou que o Nb2O5 é um material com propriedades bioativas e biocompatíveis promissoras para a utilização em biomateriais. As membranas nanofibrosas obtidas por electrospinning contendo nanopartículas de Nb2O5 apresentaram resultados potenciais para aplicação em engenharia de tecidos. The requirement for modern and efficient materials that are capable of accelerating the healing process and regeneration of human tissues and organs has considerably increased. The present study aimed to develop membranes with improved properties for skin and bone tissue applications. Membranes were fabricated by the electrospinning process and composed by polymeric matrix containing niobium pentoxide (Nb2O5) nanoparticles. The membrane for epithelial tissue application was obtained using poly (lactic acid) (PLA) and different concentrations (0, 1, 3, and 5% w/w) of Nb2O5 nanoparticles (PLA/Nb). The membrane for bone tissue was made of polycaprolactone (PC), gelatin (GL), 2% (w/w) hydroxyapatite (HA) nanoparticles and different concentrations (0, 3, 7, and 10% w/w) of calcined Nb2O5 nanoparticles (PGHANb). HA and Nb2O5 nanoparticles were obtained by microwave-assisted hydrothermal synthesis (MHS) and the thermal treatment was effective to obtain more crystalline particles. Chemical and morphological characterizations confirmed the obtaining of calcined HA, as-obtained Nb2O5, and calcined Nb2O5 nanoparticles with hexagonal, pseudo-hexagonal and orthorhombic crystallographic structures, respectively. Both membranes were successfully obtained using the electrospinning process and the nanoparticles were homogeneously dispersed on the surface all over the fiber length. The incorporation of nanoparticles did not modify the mechanical properties and wettability results of the different membranes (PLA/Nb and PGHANb). The incorporation of Nb2O5 nanoparticles into PLA/Nb membranes did not demonstrate cytotoxic results and induced cell proliferation without altering porosity. The introduction of Nb2O5 into the PGHANb membranes demonstrated bioactive properties by immersion in a simulated body fluid, inducing the formation of hydroxyapatite crystals on the surface of the membranes. These membranes also presented noncytotoxic results and contributed to cell proliferation and differentiation. This study has demonstrated that Nb2O5 is a material with promising bioactive and biocompatible properties for use in biomaterials. The nanofibrous membranes obtained by electrospinning containing Nb2O5 nanoparticles presented potential results for application in tissue engineering. |
| اللغة: | Portuguese |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::72f306ed19596c46ae5ff8bd6ceaad0e http://guaiaca.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/4835 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.od......3056..72f306ed19596c46ae5ff8bd6ceaad0e |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |