Síntese de membranas híbridas para aplicação como biomaterial - Cariello, Daniella Herdi (2024)
As membranas de acetato de celulose possuem uma ampla gama de aplicações, mas enfrentam algumas limitações, o que tem levado à intensificação das pesquisas no desenvolvimento de membranas híbridas. Este trabalho teve como objetivo sintetizar membranas de acetato de celulose com a adição de elementos como silício, titânio e nitrogênio em suas estruturas moleculares. Para isso, variaram-se as concentrações de TEOS (tetraetilortossilicato) e APTES (3-aminopropiltrietoxissilano), mantendo-se uma concentração fixa de TiPOT (isopropóxido de titânio). O processo de síntese envolveu as metodologias de sol-gel e inversão de fases, com adição de ácido nítrico. As membranas resultantes foram caracterizadas por diversas técnicas. A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e a refletância total atenuada (ATR) foram empregadas para identificar os grupos funcionais presentes. Análises térmicas, incluindo termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), foram utilizadas para avaliar a estabilidade térmica e as transições de fase das membranas. A morfologia das membranas foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS) para determinar a distribuição dos elementos adicionados. Além disso, foram realizados testes de viabilidade celular e biomiméticos para avaliar a bioatividade e citotoxicidade das membranas. Todas as membranas sintetizadas apresentaram uma taxa de atividade citotóxica acima de 70% da viabilidade celular, indicando baixa toxicidade e alta biocompatibilidade. Os espectros de FTIR e as curvas de TGA foram similares para todas as membranas, evidenciando estabilidade térmica e presença dos grupos funcionais esperados. A morfologia das membranas mostrou características particulares para cada variação de composição, influenciando diretamente suas propriedades mecânicas e permeabilidade. Após 45 dias de teste biomimético, todos os espectros de FTIR revelaram picos característicos de fosfatos de cálcio e carboapatita, indicando a formação de uma camada bioativa na superfície das membranas. As membranas sintetizadas nesta dissertação apresentaram as características físicas e químicas esperadas, além de resultados biológicos satisfatórios, comprovando sua bioatividade e ausência de toxicidade.