Mantas poliméricas multicamadas com gradiente de molhabilidade produzidas via fiação por sopro em solução
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Universidade Federal de São Carlos
UFSCar
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Campus São Carlos
UFSCar
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Campus São Carlos
DOI
Abstract
Description
The skin is the organ with the most considerable body extension,
performing several vital functions. However, due to contact with the external
environment, this organ is more susceptible to injuries. As a fundamental part of
the treatment of these, there are wound dressings, whose functionalities and
efficiency depend on the surface properties of the materials that compose them,
especially topography and wettability. In this study, multilayer mats with a
wettability gradient 3 from hydrophilic to (ultra/super)hydrophobic 3 were
developed, consisting of nanofibers based mainly on cellulose acetate (CA)
processed via solution blow spinning (SB-Spinning). For this, solutions with
different CA concentrations were prepared together with poly(ethylene oxide)
(PEO) and poly(ethylene glycol) (PEG), the latter being used to modulate the
wettability of nanofibers, aiming to make them hydrophilic. As a solvent for the
mentioned polymers, a mixture of formic and acetic acids (2:1 v/v) was used, with
the occasional addition of dichloromethane (DCM). Initially, the CA spinning
conditions were optimized, showing that adding 0.24% m/v of PEO was
fundamental for obtaining nanofibers. After understanding the isolated effects of
the spinning variables and optimizing them for the layers with different wettability
3 hydrophilic, hydrophobic, and ultrahydrophobic 3, the multilayer mats were
produced from the optimized conditions selected. As a result, there was an
interaction between the layers, contributing to their water absorption capacity and
water vapor transmission rate suitable for skin wound dressings. Furthermore,
there was no growth of S. aureus and P. aeruginosa bacteria on both sides of the
mat up to 48 h. Therefore, it is concluded that the multilayer mats are promising
materials for the intended application because they mimic the skin's structure and
act in the healing process, reducing the incidence of bacterial infections.
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
A pele consiste no órgão com maior extensão corpórea, desempenhando diversas funções vitais. Porém, devido ao contato com o meio externo, este orgão está mais susceptível à ocorrência de lesões. Como parte fundamental no tratamento destas, têm-se os curativos, cujas funcionalidades e eficiência são dependentes das propriedades de superfície dos materiais que os compõem, especialmente a topografia e a molhabilidade. Neste estudo desenvolveram-se mantas multicamadas com gradiente de molhabilidade 3 de hidrofílicas à (ultra/super)hidrofóbicas 3 constituídas por nanofibras baseadas majoritariamente em acetato de celulose (CA) processadas via fiação por sopro em solução (SB-Spinning). Para tal, foram preparadas soluções com diferentes concentrações de CA conjuntamente ao poli(óxido de etileno) (PEO) e ao poli(etileno glicol) (PEG), o último sendo utilizado para a modulação da molhabilidade das nanofibras, visando torna-las hidrofílicas. Como solvente para os polímeros citados, usou-se uma mistura entre os ácidos fórmico e acético (2:1 v/v), com eventual adição de diclorometano (DCM). Inicialmente procedeu-se à otimização das condições de fiação do CA, evidenciando-se que a adição de 0,24% m/v de PEO foi fundamental para que nanofibras fossem obtidas. Após a compreensão dos efeitos isolados das variáveis de fiação e otimização destas para as camadas com molhabilidades distintas 3 hidrofílica, hidrofóbica e ultrahidrofóbica 3, as mantas multicamadas foram produzidas a partir das condições otimizadas selecionadas. Como resultado, observou-se uma interação entre as camadas, fator que contribuiu para que estas apresentassem capacidade de absorção de água e taxa de transmissão de vapor de água adequadas para curativos cutâneos. Ademais, houve ausência de crescimento das bactérias S. aureus e P. aeruginosa sobre ambas as faces da manta por um período de até 48 h. Logo, conclui-se que as mantas multicamadas apresentamse como materiais promissores para a aplicação pretendida por mimetizarem a estrutura da pele e atuarem no processo de cicatrização, reduzindo a incidência de infeções bacterianas.
88887.601725/2021-00
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
A pele consiste no órgão com maior extensão corpórea, desempenhando diversas funções vitais. Porém, devido ao contato com o meio externo, este orgão está mais susceptível à ocorrência de lesões. Como parte fundamental no tratamento destas, têm-se os curativos, cujas funcionalidades e eficiência são dependentes das propriedades de superfície dos materiais que os compõem, especialmente a topografia e a molhabilidade. Neste estudo desenvolveram-se mantas multicamadas com gradiente de molhabilidade 3 de hidrofílicas à (ultra/super)hidrofóbicas 3 constituídas por nanofibras baseadas majoritariamente em acetato de celulose (CA) processadas via fiação por sopro em solução (SB-Spinning). Para tal, foram preparadas soluções com diferentes concentrações de CA conjuntamente ao poli(óxido de etileno) (PEO) e ao poli(etileno glicol) (PEG), o último sendo utilizado para a modulação da molhabilidade das nanofibras, visando torna-las hidrofílicas. Como solvente para os polímeros citados, usou-se uma mistura entre os ácidos fórmico e acético (2:1 v/v), com eventual adição de diclorometano (DCM). Inicialmente procedeu-se à otimização das condições de fiação do CA, evidenciando-se que a adição de 0,24% m/v de PEO foi fundamental para que nanofibras fossem obtidas. Após a compreensão dos efeitos isolados das variáveis de fiação e otimização destas para as camadas com molhabilidades distintas 3 hidrofílica, hidrofóbica e ultrahidrofóbica 3, as mantas multicamadas foram produzidas a partir das condições otimizadas selecionadas. Como resultado, observou-se uma interação entre as camadas, fator que contribuiu para que estas apresentassem capacidade de absorção de água e taxa de transmissão de vapor de água adequadas para curativos cutâneos. Ademais, houve ausência de crescimento das bactérias S. aureus e P. aeruginosa sobre ambas as faces da manta por um período de até 48 h. Logo, conclui-se que as mantas multicamadas apresentamse como materiais promissores para a aplicação pretendida por mimetizarem a estrutura da pele e atuarem no processo de cicatrização, reduzindo a incidência de infeções bacterianas.
88887.601725/2021-00
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