CECILIA CHAVES GUEDES E SILVA

CECILIA CHAVES GUEDES E SILVA

(Fonte: Lattes)

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Resumo

Possui graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (1997), mestrado em Tecnologia Nuclear Aplicações pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (2000) e doutorado em Tecnologia Nuclear Materiais pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (2005). Atualmente é pesquisador do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais, atuando principalmente nos seguintes temas: materiais cerâmicos, biomateriais e materiais nucleares. (Texto extraído do Currículo Lattes em 08 out. 2021)

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Estudo da bioatividade, adesão e proliferação de osteoblastos em biocompósitos de nitreto de silício
2017 - GUEDES-SILVA, C.C.; RODAS, A.C.D.; RIBEIRO, C.; HIGA, O.Z.; FERREIRA, T.S.
Este estudo avalia o comportamento biológico in vitro de cerâmicas de nitreto de silício denso contendo sílica, cálcia e alumina como constituintes da fase vítrea. Experimentos de bioatividade em SBF e testes de adesão e proliferação de celular com células MG-63 foram realizados nas superfícies das amostras. Os resultados mostraram que os materiais estudados formaram uma camada de apatita na superfície após 16 dias de imersão em SBF e que são capazes de promover a proliferação de osteoblastos e formação de matriz calcificada in vitro, demonstrando seu potencial para aplicações como dispositivos protéticos.
Physical-chemical characterization of Si3N4-TiO2 ceramic nanocomposites obtained to biomedical applications
2019 - SONA FILHO, CELSO R.; BENTO, RODRIGO T.; SILVA, CECILIA C.G. e; PILLIS, MARINA F.
Silicon nitride based ceramics (Si3N4) are very important materials in the engineering and medical fields because of their physical, chemical, tribological and mechanical properties. However, some researchs have been carried out in order to obtain silicon nitride ceramics with improved biological behavior, including studies about the effect of nanoparticles on their bioactivity. In this work, Si3N4-TiO2 nanocomposites were synthesized and characterized by their physical, chemical and bioactive properties. Initially, Si3N4, MgO, SiO2 and CaO powders were mixed in a ball mill for 24 h The mixture was then dried at 100 ºC for 1 h under the nitrogen atmosphere. Subsequently, the samples were coated with TiO2 from the sol-gel process. The precursor solution of titanium dioxide (TiO2 ) was prepared from the mixture of titanium (IV) isopropoxide and isopropanol at a ration of 1:10. The pH of the solution was adjusted to 3 by the addition of sulfuric acid. The precursor solution was dispersed by constant stirring at 50 ºC for 1 h. The samples were immersed for 10 minutes in this solution at room temperature and then dried for 24h under UV light. The samples were calcined at 400 and 500 ºC for 60 min to obtain Si3N4-TiO2 nanocomposites. The microstructure of the materials were anayzed by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. The samples bioactivity was evaluated by in vitro tests using SBF (Simulated Body Fluid) solution at 37 ºC for 9 days of immersion. The nanocomposites showed good quality, high uniformit of coating and greater adhesion to TiO2 to the substrate of Si3N4. The formation of CaP deposits with globular structure on the samples surface during the SBF experiment is a strong indication of the bioactivity of the nanocomposites. The results suggest that Si3N4-TiO2 ceramic nanocomposites have great potential to be used in biomedical applications.
O IPEN e a saúde
2019 - LINARDI, MARCELO; NETTO, ANA P.F.A.; LUGAO, ADEMAR B.; FREITAS, ANDERSON Z. de; CARBONARI, ARTUR W.; ZEITUNI, CARLOS A.; SOARES, CARLOS R.J.; SILVA, CECILIA C.G. e; ZAMBONI, CIBELE B.; PERONI, CIBELE N.; VIEIRA, DANIEL P.; ANDRADE, DELVONEI A. de; ZEZELL, DENISE M.; LAZAR, DOLORES R.R.; PARRA, DUCLERC F.; MOREIRA, EDSON G.; LANDULFO, EDUARDO; FONSECA, EDVALDO R.P. da; PERINI, EFRAIN A.; ARAUJO, ELAINE B. de; MUCCILLO, ELIANA N. dos S.; CARVALHO, ELITA F.U. de; BERNARDES, EMERSON S.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. de; SILVA, FABIANA M. da; MOREIRA, FERNANDO J.F.; SILVA, FLAVIA R. de O.; GENEZINI, FREDERICO A.; ALVES, GLAUCIE J.; YORIYAZ, HELIO; COSTA, ISOLDA; MENGATTI, JAIR; ROSSI, JESUALDO L.; OLIVEIRA, JOAO E. de; SARKIS, JORGE E. de S.; PERROTTA, JOSE A.; ROGERO, JOSE R.; SHORTO, JULIAN M.B.; SILVA, LEONARDO G. de A. e; MOLNARY, LESLIE de; RODRIGUES, LETICIA L.C.; DIAS, LIGIA E.M.F.; CALDAS, LINDA V.E.; POZZO, LORENA; GENOVA, LUIS A.; MATSUDA, MARGARETH M.N.; HAMADA, MARGARIDA M.; FELINTO, MARIA C.F. da C.; POTIENS, MARIA da P.A.; ROSTELATO, MARIA E.C.M.; MARUMO, MARIA H.B.; VASCONCELLOS, MARINA B.A.; RIBEIRO, MARTHA S.; COTRIM, MARYCEL E.B.; NEVES, MAURICIO D.M. das; MORALLES, MAURICIO; DIAS, MAURO da S.; IGAMI, MERY P.Z.; DURAZZO, MICHELANGELO; SUZUKI, MIRIAM F.; SAIKI, MITIKO; MATHOR, MONICA B.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D.; BARTOLINI, PAOLO; SPENCER, PATRICK J.; SILVA, PAULO S.C. da; AFFONSO, REGINA; CARNEIRO, REGINA C.G.; ROGERO, SIZUE O.; SAKATA, SOLANGE K.; CASTANHO, SONIA R.H. de M.; MAIHARA, VERA A.; ROSSI, WAGNER de; CALVO, WILSON A.P.; KODAMA, YASKO
Reatividade in vitro de nitreto de silício contendo SiO2 e SrO
2018 - NASCIMENTO, S.F.; RIBEIRO, C.; FERREIRA, T.S.; GUEDES-SILVA, C.C.
Nesse trabalho, biocompósitos densos de nitreto de silício foram estudados visando sua utilização como componentes e dispositivos protéticos que requeiram boa interação com o tecido ósseo. Para tanto, cerâmicas de nitreto de silício em diferentes composições contendo SiO2 e SrO foram obtidas. Os aditivos foram selecionados para contribuir com a bioatividade e habilidade do material final em se ligar com o osso. Além disso, a liberação de estrôncio no paciente promove a proliferação de osteoblastos, aumentando o potencial do material para aplicações biomédicas. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento biológico in vitro de cerâmicas de nitreto de silício contendo SiO2 e SrO, por meio de testes de imersão em SBF (simulated body fluid). Os resultados mostraram que as composições estudadas conduziram à formação de depósitos contendo fósforo e cálcio superficial após 4 dias de imersão, demonstrando a capacidade dos materiais para aplicações na cirurgia maxilofacial, sistemas de miniosteofixação, espaçadores na fusão intervertebral e raízes dentais.
Avaliação das propriedades mecânicas e da resistência à oxidação de compósitos cerâmicos Si3N4-TiN
2018 - FERREIRA, T.S.; CARVALHO, F.M.S.; GUEDES-SILVA, C.C.
Embora cerâmicas à base de Si3N4 já sejam utilizadas em diversas aplicações estruturais, vários compósitos de nitreto de silício têm sido estudados com o intuito de melhorar ainda mais suas propriedades mecânicas, principalmente a tenacidade à fratura. O presente trabalho visa avaliar as propriedades mecânicas e a resistência à oxidação de compósitos de Si3N4/TiN (até 30% em peso de TiN), contendo Al2O3 e Y2O3 (5% em peso de cada) como aditivos de sinterização. Amostras obtidas por prensagem uniaxial e isostática, sinterizadas a baixa pressão de nitrogênio a 1750ºC / 1 hora e 1815ºC / 1 hora, foram caracterizadas quanto à dureza e à tenacidade à fratura pelo método da impressão Vickers. O comportamento de oxidação foi avaliado por meio de tratamentos térmicos ao ar a 1400ºC por até 64 horas. Os resultados obtidos mostraram que as amostras atingiram valores de dureza entre 12,5 e 13,1 GPa, enquanto a tenacidade à fratura variou entre 6,3 e 9,3 MPa.m1/2, aumentando juntamente com a proporção de TiN no compósito cerâmico e superando os valores apresentados pelo nitreto de silício. Os testes de resistência à oxidação apresentaram valores de ganho de massa por área entre 0,7 e 6,4 mg/cm2, crescentes em função do teor de TiN presente no compósito e do tempo de exposição ao ar a 1400ºC.
Densification and microstructure of Si3N4-TiN ceramic composites
2019 - FERREIRA, T.S.; CARVALHO, F.M.S.; GUEDES-SILVA, C.C.
Silicon nitride is a ceramic material widely used in various structural applications at high temperatures owing to its excellent combination of mechanical and thermal properties. To increase the application of Si3N4, many researches have been developed to improve its fracture toughness and processing conditions. In this study, the sintering and microstructure of Si3N4-TiN composites, containing Al2O3 and Y2O3 as sintering aids, were studied. Samples were obtained by the conventional method of mixing powders and sintered at 1750 ºC/1 h and 1815 ºC/1 h under nitrogen atmosphere. Density values of the samples were determined by the Archimedes method, reaching values between 96.9% and 98.0% of theoretical density, with a porosity of less than 0.5%. The sintered samples were analyzed by X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy. The results showed the materials reached high fracture toughness, low hardness and a microstructure with TiN grains dispersed in a β-Si3N4 matrix containing an amorphous intergranular phase.
Densification and microstructure of Si3N4-TiN ceramic composites
2018 - FERREIRA, T.S.; CARVALHO, F.M.S.; GUEDES-SILVA, C.C.
Silicon nitride (Si3N4) is a ceramic material widely used in various structural applications at high temperatures owing to its excellent combination of mechanical and thermal properties. In order to increase the application field of silicon nitride, many researches have been developed to improve its fracture toughness and processing conditions. This work studies the sintering and microstructure of Si3N4-TiN composites, containing Al2O3 and Y2O3 as sintering aids Samples were obtained by the conventional method of mixing powders and sintered at 1750ºC / 1 hour and 1815ºC / 1 hour under nitrogen atmosphere. Density values of the different compositions were determined by the Archimedes method, reaching values between 96.9 and 98.0% of theoretical density, with an apparent porosity less than 0.5%, evidencing the efficiency of the sintering aids. Also, the sintered samples were analyzed by X-ray powder diffraction (XRD) and backscattered scanning electron microscopy (SEM). The results showed the materials developed a microstructure with TiN grains dispersed in a ?-Si3N4 matrix containing an amorphous intergranular phase, which was formed by the liquid phase solidification during the cooling step in the sintering process.
The potential use of the alkaline waste from the aluminum industry as aluminum and silicon source in the geopolymerization process
2018 - SHINZATO, M.C.; ALMEIDA, T.M.; GUEDES-SILVA, C.C.; SILVA, E.F.S.
The objective of this work was to evaluate the alkaline waste of the aluminum industry (red mud) as a source of aluminum and silicon in the production of geopolymers. These elements are essential to form the tetrahedrally coordinated structures of the geopolymers. The characteristics of the studied material were compared with those of metakaolinite, since the latter is considered an excellent geopolymer precursor material. Samples of the dehydrated red mud were supplied by a Brazilian primary aluminum industry. This material was chemically (X-ray fluorescence) and mineralogically (X-ray diffraction) characterized. Samples of metakaolinite and red mud (original and pretreated by heating at 700 oC/2 h) were subjected to a leaching test with a 12 mol L-1 NaOH solution to determine the contents of reactive silica and alumina fractions. The Si4+ and Al3+ contents of the filtered solutions were determined by plasma optical emission spectrometry. The red mud has a total of 21.7% Al2O3 and 16.6% SiO2, and it is composed by the mineral phases: quartz, hematite, kaolinite, goethite, gibbsite, anatase, sodalite, gypsum. The contents of the leached fractions of Al3+ and Si4+ of the original red mud were respectively 3.9% and 0.7%. The red mud heated sample presented higher contents of Al3+ (8.5%) and Si4+ (6.6%). It was verified that the heating process increased the concentrations of Al and Si fractions available for the geopolymerization reactions. These values are closer to those obtained for metakaolinite (9.2% Al3+ and 4.4 Si4+). The X-ray diffraction data of the heated red mud revealed that the hydroxylated phases became amorphous and promoted the formation of metakaolinite. Thus, the red mud has important components, which when heated, increase the Al and Si availability for the geopolymerization reactions. The other components of the red mud, being less reactive, serve as aggregates for the geopolymer composition.
Silicon nitride ceramics with SiO2, SrO and Al2O3 additions for bone replacements
2018 - NASCIMENTO, S.F.; RODAS, A.C.D.; CARVALHO, F.M.S.; HIGA, O.Z.; GUEDES-SILVA, C.C.
The excellent mechanical properties of silicon nitride ceramics combined with their osseointegration ability and good image characteristics have increased their application potential as orthopedic and dental implants. In this work, we investigated the densification, microstructure and mechanical properties of silicon nitride with SiO2, SrO and Al2O3 additions (90Si3N4-6SiO2-4SrO, 90Si3N4- 6SiO2-3.86SrO-0.14Al2O3, 80Si3N4-10SiO2-10SrO, 80-Si3N4-10SiO2- 9.625SrO-0.375Al2O3, 80Si3N4-12SiO2-8SrO, 80-Si3N4-12SiO2-7.7SrO- 0.3Al2O3, in wt.%). This oxides combination should aid the sintering process and promote an intergranular phase with great in vivo reactivity in view of its importance in the new bone formation process. Hence, six different compositions were prepared by the conventional sintering method. Samples were ground, pressed and sintering at 1815o C for 1 hour under nitrogen atmosphere. The apparent density, phase and grain distributions as well as the hardness and fracture toughness were determined by means of Archimedes’ method, scanning electron microscopy (SEM), X-ray powder diffraction (XRD) and Vickers’ method. Also, in vitro test of cytotoxicity was performed for a preliminary biological evaluation. The results shown that samples reached ca. 97% of theoretical density and total beta-Si3N4 transformation. Hardness and fracture toughness values of 10 GPa and 7 MPa.m1/2, respectively, were obtained for all samples which were non-cytotoxic, suggesting their great potential for bone replacements in orthopedic surgeries and implantology.
Influência de MgO na sinterização e bioatividade de biocompósitos de nitreto de silício
2018 - SONA FILHO, C.R.; RIBEIRO, C.; CARVALHO, F.M.S.; GUEDES-SILVA, C.C.
Cerâmicas de nitreto de silício têm despertado o interesse para aplicações na área médica e odontológica devido às suas propícias propriedades mecânicas, e adequada osseointegração. Por outro lado, é de conhecimento que a presença de magnésio estimula o crescimento de osso novo, favorecendo a proliferação e diferenciação celular e formação de colágeno. Assim, o presente trabalha visa avaliar o efeito da presença de MgO na sinterização e bioatividade de cerâmicas de nitreto de silício também contendo SiO2 e CaO a fim melhorar a resposta biológica desses materiais in vivo. Para tanto, diferentes composições (com 80% em peso de Si3N4, variando a porcentagem em peso de SiO2 entre 1,2% – 3.6%, de CaO entre 0% – 2,4%, e de MgO entre 0% - 2,4%) foram preparadas pelo método da mistura de pós seguida de sinterização convencional. Os materiais sinterizados foram avaliados quanto à densidade, microestrutura e reatividade in vitro, por meio de testes de imersão em SBF (Simulated Body Fluid). Os resultados de densidade e a avaliação microestrutural mostraram que os óxidos utilizados foram aditivos eficazes na sinterização do nitreto de silício. Além disso, após as imersões em SBF, observou-se a presença de uma camada de apatita na superfície das amostras, o que é um ótimo indicativo de bioatividade. Dessa forma, os materiais estudados parecem ter grande potencial para aplicações em implantes tanto na área ortopédica, como odontológica.