Estudo da composição elementar, corrosão e citotoxicidade da liga de magnésio AZ31 para uso como biomaterial

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dc.contributor.advisorMitiko Saikipt_BR
dc.contributor.authorSILVA, CAIO A.J. dapt_BR
dc.coverageNacionalpt_BR
dc.date.accessioned2022-02-09T17:52:39Z
dc.date.available2022-02-09T17:52:39Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.description.abstractO interesse na utilização de ligas de magnésio em aplicações médicas se deve a sua biocompatibilidade com o corpo humano combinada com sua biodegradabilidade, fornecendo um suporte mecânico temporário e corroendo totalmente após a cura celular. A principal limitação da aplicação destas ligas como biomateriais é a ocorrência da corrosão antes da cura celular, desfavorecendo sua funcionalidade durante o tratamento. Dessa forma, nesta pesquisa foi realizada uma avaliação química, ensaios de corrosão utilizando soluções corpóreas simuladas e caracterização dos produtos de corrosão nos materiais: magnésio comercialmente puro (Mg-CP) e a liga de Mg AZ31. A análise por ativação com nêutrons (NAA) e a espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão em comprimento de onda (WD XRFS) foram utilizadas para determinar a composição química e o teste de citotoxicidade in vitro para avaliação da biocompatibilidade dos materiais estudados. Para avaliar a corrosão foram realizados testes de monitoramento de pH pela visualização da corrosão em ágar-ágar, monitoração de pH global, técnicas de varredura de eletrodo vibratório (SVET) e de eletrodo de íon seletivo (SIET) e determinação de perda de massa das amostras na corrosão. A caracterização da superfície após os ensaios de corrosão foi realizada por meio de imagens (macrografias e micrografias) e análises de composição química por espectrômetro de raios X por dispersão de energia (EDS). Os resultados da NAA de materiais de referência certificados de ligas metálicas apresentaram uma boa precisão e exatidão, indicando viabilidade de aplicação desta técnica na análise de materiais a base de magnésio. A análise da amostra de Mg-CP por NAA indicou a presença de impurezas de diversos elementos, cujos teores foram inferiores a 0,5 %. Já na amostra de liga AZ31, os elementos de liga Al, Mn e Zn quantificados estão dentro das faixas especificadas pelo fabricante e, adicionalmente, foi detectada a presença de As, La, Na e Sb os quais não são citados no documento da especificação. Nos ensaios de corrosão do Mg-CP e da liga AZ31, pela visualização de pH local e medidas de pH global, foi verificado em que ambos os materiais a solução de NaCl apresentou maior agressividade seguida da solução de tampão fosfato salino (PBS) e fluido corpóreo simulado (SBF). Nas análises de corrosão da liga AZ31 foi verificada a presença de microfilamentos e formação de gás hidrogênio (H2) na superfície das amostras. Durante o ensaio no SVET, foi observado que as bolhas de H2 ocorrem próximas às regiões anódicas. Nos ensaios de corrosão por imersão em SBF, foi verificada maior perda de massa e taxa de corrosão mais elevada no Mg-CP, comparado com a liga AZ31. Em relação ao ataque localizado, embora os elementos de liga estabilizem o filme de Mg(OH)2, a liga AZ31 apresentou maior susceptibilidade a este tipo de ataque devido à presença de precipitados de Al-Mn. As perdas de massa dos materiais a base de magnésio e as concentrações do elemento Mg dos produtos de corrosão indicaram aumento com o tempo de imersão. Com relação ao ensaio de citotoxicidade, a liga AZ31 não apresentou toxicidade, apesar de elementos como Al, Mn e Zn, estarem presentes nesta liga.pt_BR
dc.description.notasgeraisDissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear)pt_BR
dc.description.notasteseIPEN/Dpt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIDCAPES: 88882.333443/2019-01
dc.description.teseinstituicaoInstituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SPpt_BR
dc.format.extent167pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, CAIO A.J. da. <b>Estudo da composição elementar, corrosão e citotoxicidade da liga de magnésio AZ31 para uso como biomaterial</b>. Orientador: Mitiko Saiki. 2021. 167 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: <a href="https://dx.doi.org/10.11606/D.85.2021.tde-03122021-171629">10.11606/D.85.2021.tde-03122021-171629</a>. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32723.
dc.identifier.doi10.11606/D.85.2021.tde-03122021-171629pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32723
dc.localSão Paulopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectbiological materials
dc.subjectmagnesium alloys
dc.subjectaluminium
dc.subjectzinc
dc.subjectcorrosion
dc.subjectchemical composition
dc.subjecttesting
dc.subjectelectrodes
dc.subjectelectrolytes
dc.subjectx-ray fluorescence analysis
dc.subjectx-ray spectroscopy
dc.subjectneutron activation analyzers
dc.titleEstudo da composição elementar, corrosão e citotoxicidade da liga de magnésio AZ31 para uso como biomaterialpt_BR
dc.title.alternativeStudy of elemental composition, corrosion and cytotoxicity of AZ31 magnesium alloy for use as biomaterialpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
ipen.autorCAIO ALMEIDA JUSTINO DA SILVA
ipen.codigoautor14460
ipen.contributor.ipenauthorCAIO ALMEIDA JUSTINO DA SILVA
ipen.date.recebimento22-02
ipen.identifier.ipendoc28490pt_BR
ipen.meioeletronicohttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-03122021-171629/pt-br.phppt_BR
ipen.type.genreDissertação
relation.isAuthorOfPublication835c9fe0-de81-4da9-8ebc-4489a27456c9
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery835c9fe0-de81-4da9-8ebc-4489a27456c9
sigepi.autor.atividadeSILVA, CAIO A.J. da:14460:320:Spt_BR
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