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Resumo:
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O objetivo geral deste estudo foi preparar filmes de amido de milho com propriedades térmicas, mecânicas e de biocompatibilidade adequadas para aplicação como biomaterial. Nesse sentido, foi inicialmente analisado o efeito do tratamento térmico na estabilidade e estrutura dos filmes de amido de milho. Características como solubilidade, estabilidade térmica, propriedades mecânicas, estruturais e morfológicas foram avaliadas. Os resultados comprovaram o uso do tratamento térmico como uma técnica de baixo custo para a obtenção de filmes de amido mais estáveis. Numa segunda etapa, os filmes de amido de milho foram avaliados quanto à edição de plastificante e polímero condutor. Para este sistema, condições de gelatinização, análise elementar, condutividade elétrica, cristalinidade, estabilidade térmica, propriedades mecânicas, estruturais e morfológicas foram determinadas. Os valores de condutividade alcançaram um máximo de, aproximadamente, 2,07x10-6 Scm-1 para composição contendo 20% de sorbitol e 5% de FeCl3.6H2O escolhida como condição de síntese de polipirrol ideal. A provável formação de um complexo entre o amido e cloreto férrico foi responsável por várias modificações nas propriedades térmicas, estruturais e morfológicas dos filmes. O efeito do plastificante sobre os filmes de amido ficou evidenciado com a diminuição do módulo de elasticidade e tensão máxima de ruptura. Finalmente, foi avaliada a viabilidade desse novo material para aplicações biomédicas, através de estudos das propriedades mecânicas em diferentes umidades relativas, intumescimento, ensaios citológicos de adesão celular, citotoxicidade, bioatividade, degradação enzimática e degradação em diferentes pH. Os resultados sugerem a obtenção de um filme com caráter condutor e com propriedades adequadas que favorecem a adesão celular e a biocompatibilidade, sendo portanto viável sua aplicação como biomaterial. In this study, the main objective was to prepare maize starch films with adequate thermal, mechanical and biocompatible properties for application as a biomaterial. Thus, the effect of thermal treatment on the stability and structure of maize starch films was first analyzed. Characteristics such as solubility, thermal stability, structural, morphologic and mechanical properties, were analyzed. The results suggested that the thermal treatment is a low cost technique for the preparation of stable starch films. Secondly, the maize starch films were evaluated considering the addition of a plasticizer and a conducting polymer. For this system, the gelatinization conditions, elemental analysis, electric conductivity, mechanical, structural and morphological properties, were determined. The maximum conductivity value was ca. 2.07x10-6 Scm-1 for the system with 20% sorbitol and 5% FeCl3.6H2O which was chosen as the ideal condition for the synthesis of polypirrol. Apparently, the formation of a complex between starch and ferric chloride was responsible for the changes in the thermal, mechanical, structural and morphological properties. The decrease in the elasticity modulus and strenght at the rupture were the evidence for the plasticizer (sorbitol) effect. Finally, the viability of the new material for application in the medical area was evaluated by the study of the mechanical properties at different humidities, swelling, cytologic experiments for celular adhesion, citotoxicity, bioactivity, enzymatic degradation and degradation at differents pH. The results suggested the obtention of film with a conduting character and with adequate properties which favor the celular adhesion and biocompatibility, being adequate for using as biomaterial. |
