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Title: A soft lithography method for patterning calcium phosphate ceramics
Authors: Pereira, Daniel de Melo 
Orientador: Sousa, Hermínio José Cipriano de
Braga, Mara Elga Medeiros
Habibovic, Pamela
Keywords: Engenharia biomédica; Engenharia de tecidos humanos; Biotecnologia; Osso; Biomateriais
Issue Date: Sep-2014
Citation: PEREIRA, Daniel de Melo - A soft lithography method for patterning calcium phosphate ceramics. Coimbra : [s.n.], 2014. Dissertação de mestrado. Disponível na WWW em: <http://hdl.handle.net/10316/28218>.
Abstract: Uma técnica inspirada na micromoldagem em capilares foi adaptada para produzir padrões de cerâmicos de fosfato de cálcio num substrato de silício, através da nucleação e crescimento de cristais a partir de uma solução supersaturada de iões de cálcio e fosfato. A solução foi infiltrada em microcanais definidos pelo molde de PDMS e pelo substrato de silício. A eficiência de infiltração por capilaridade foi testada em duas categorias de padrões, nomeadamente padrões de canais interconectados, e padrões de canais paralelos. A infiltração nos padrões de canais paralelos foi completa para um comprimento do canal até 1 cm, e para um tratamento de plasma de 1 min ao molde e ao substrato. O material depositado foi composto por nodos radiais de cristais alongados semelhantes a agulhas, que foram observados em regiões de densidade de nucleação elevada e crescimento cristalino limitado ou em regiões de densidade de nucleação baixa e crescimento cristalino extensivo. A fase cristalina foi identificada por difracção de raios-X como fosfato de di-cálcio desidratado (DCPA - di-calcium phosphate anhydrous) que mudou de fase para fosfato de tri-calcium beta (β-TCP - beta tri-calcium phosphate) quando as amostras foram sujeitas a um tratamento térmico a 950ºC durante 3 horas. O confinamento do material depositado, e a distribuição de cálcio e fósforo dentro dos canais foi analisada por espectroscopia de dispersão de electrões. Foram obtidos perfis de libertação para o cálcio e fosfato, em meio de cultura de células, e não foram encontradas diferenças significativas na concentração iónica após 7 dias. A morfologia dos padrões não foi alterada significativamente após envelhecimento em meio de cultura por 3 dias. A biocompatibilidade dos substratos e proliferação celular foi avaliada com testes de viabilidade e quantificação de DNA. Foi observado um aumento de actividade metabólica ao longo dos 7 dias, mas a quantidade baixa de DNA nos dias 1 e 3 sugerem dificuldades de adesão ao substrato. Foi mostrado por microscopia de varrimento electrónica e immunofluorescência dos filamentos de actina que as células se apresentam esticadas e alinhadas na direcção dos padrões de linhas, e este efeito é mais pronunciado nas linhas mais estreitas (1 a 10 μm) do que nas linhas mais largas (20 to 80 μm). Vinculina foi encontrada dispersa no citoplasma, enquanto a cinase de adesão focal foi observada por vezes concentrada em pontos de adesão situados na orla das células, indicando a possível formação de adesões focais no material cerâmico. A dinâmica de crescimento dos cristais foi observada em tempo real com uma mini câmara de incubação e microscopia de time-lapse, e esta plataforma mostrou resultados promissores para o estudo de crescimento de cristais em espaços confinados.
URI: http://hdl.handle.net/10316/28218
Rights: embargoedAccess
Appears in Collections:FCTUC Física - Teses de Mestrado

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