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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.58.2014.tde-04022015-093559
Documento
Autor
Nome completo
Denise Tornavoi de Castro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2014
Orientador
Banca examinadora
Reis, Andréa Candido dos (Presidente)
Schiavon, Marco Antônio
Watanabe, Evandro
Título em português
Efeito da incorporação de vanadato de prata nanoestruturado na atividade antimicrobiana, propriedades mecânicas e morfologia de resinas acrílicas
Palavras-chave em português
Caracterização microestrutural
Dureza superficial
Microbiologia
Nanotecnologia
Resina acrílica
Resistência à compressão
Resistência à flexão
Resistência ao impacto
Rugosidade superficial
Resumo em português
Materiais odontológicos inovadores que apresentem propriedades antimicrobianas são altamente desejáveis na cavidade oral. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana do vanadato de prata nanoestruturado (β-AgVO3) incorporado em duas resinas acrílicas frente a Candida albicans, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, além de examinar as propriedades mecânicas e o padrão de incorporação do nanomaterial nas resinas. O nanomaterial foi caracterizado por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIV), análise elementar por energia dispersiva (EDS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades antimicrobianas das resinas acrílicas incorporadas com diferentes porcentagens de β-AgVO3 foram investigadas pelo método de redução do XTT, unidades formadoras de colônias (UFC) e microscopia confocal à laser e o comportamento mecânico por meio de ensaios de dureza e rugosidade superficial, resistência à flexão, à compressão e ao impacto. O padrão de incorporação do β-AgVO3 nas resinas foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise elementar por energia dispersiva (EDS). Os dados foram analisados por ANOVA, Tukey e pelo teste Generalized Linear Models (α=0,05). Para ambas as resinas, em relação ao grupo controle, a incorporação de 5% e 10% de β-AgVO3 reduziram significantemente a atividade metabólica de C. albicans e P. aeruginosa (p<0,05), enquanto que para S. mutans houve redução significante apenas com a incorporação de 10% (p<0,05). Não houve diferença na atividade metabólica pelo método do XTT frente a S. aureus (p> 0,05). Para ambas as resinas, observou-se uma redução significativa no número de UFC/mL de C. albicans para o grupo incorporado com 10% de β-AgVO3 e de S. mutans para os grupos com 2,5%, 5% e 10% do nanomaterial (p<0,05). Para S. aureus e P. aeruginosa, houve redução significante com a incorporação de 5% e 10% (p<0,05). A dureza superficial da resina termopolimerizável permaneceu inalterada pela incorporação do nanomaterial (p>0,05) e da autopolimerizável aumentou com 0,5% (p<0,05). Concentrações maiores que 1% promoveram redução na resistência flexural das resinas (p<0,05) enquanto que a rugosidade superficial permaneceu inalterada (p>0,05). A resistência à compressão da resina autopolimerizável permaneceu inalterada (p>0,05) e da termopolimerizável reduziu com a incorporação de 0,5% e 10% (p<0,05). As concentrações de 5% e 10% promoveram redução significante na resistência ao impacto das resinas, em relação ao controle (p<0,05). A caracterização das resinas quanto a dispersão da carga utilizada mostrou a presença de domínios de β-AgVO3 ao longo da matriz polimérica seguindo um padrão circular. Conclui-se que o método proposto foi capaz de promover atividade antimicrobiana às resinas acrílicas frente aos micro-organismos avaliados, sendo a mesma dependente da concentração do nanomaterial. Porém, alterações na dispersão do β-AgVO3 na matriz dos polímeros são necessárias para não sacrificar as propriedades mecânicas e para potencializar o efeito antimicrobiano
Título em inglês
Effect of the incorporation of nanostructured silver vanadate in antimicrobial activity, mechanical properties and morphology of acrylic resins
Palavras-chave em inglês
Acrylic resin
Compressive strength
Flexural strength
Impact strength
Microbiology
Microstructural characterization
Nanotechnology
Surface hardness
Surface roughness
Resumo em inglês
Innovative dental materials that have antimicrobial properties are highly desirable in the oral cavity. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of nanostructured silver vanadate (β-AgVO3) incorporated into two acrylic resins against Candida albicans, Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, while examining the mechanical properties and the pattern of nanomaterial incorporation into resins. The nanomaterial was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR), elemental analysis by energy dispersive (EDS) and scanning electron microscopy (SEM). The antimicrobial properties of acrylic resins incorporated with different percentages of β-AgVO3 were investigated by the reduction of XTT method, colony forming units (CFU) and confocal laser microscopy and the mechanical behavior through hardness, surface roughness, flexural, compression and impact tests. The pattern of incorporation of β-AgVO3 resins was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis by energy dispersive (EDS). Data were analyzed by ANOVA, Tukey test and the Generalized Linear Models (α = 0.05). For both resins, compared to the control group, the incorporation of 5% and 10% β-AgVO3 caused a significantly reduced in the metabolic activity of C. albicans and P. aeruginosa (p <0.05), while for S. mutans significant reduction was observed only with the incorporation of 10% (p <0.05). There was no difference in metabolic activity by XTT method against S. aureus (p> 0.05). For both resins, there was a significant reduction in the number of CFU / mL for C. albicans incorporated group with 10% β-AgVO3 and S. mutans in groups with 2.5%, 5% and 10% of nanomaterial (p <0.05). For P. aeruginosa and S. aureus, there was a significant decrease with the incorporation of 5% to 10% (p <0.05). The surface hardness of the heat-cured resin was unchanged by the incorporation of the nanomaterial (p <0.05) and increased self-cured with 0.5% (p <0.05). Concentrations above 1% promote the reduction in flexural strength of the resins (p <0.05) while the surface roughness remained unchanged (P> 0.05). The compressive strength of the self-cured resin remained unchanged (P> 0.05) and heat-cured reduced with the incorporation of 0.5% and 10% (p <0.05). Concentrations of 5% and 10% caused a significant reduction in impact strength of resins, compared to control (p <0.05). The characterization of the resins as the dispersion of the filler used showed the presence of β-AgVO3 domains along the polymer matrix following a circular pattern. It was concluded that the proposed method was able to promote antimicrobial activity to acrylic resins against microorganisms evaluated, with the same concentration dependent of the nanomaterial. However, changes in the β-AgVO3 dispersion in the polymer matrix are necessary to do not sacrifice the mechanical properties and to enhance the antimicrobial effect
 
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Data de Publicação
2015-11-27
 
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  • CASTRO, D. T., et al. Análise da Atividade Antimicrobiana de Resina Acrílica Odontológica Incorporada com Nanocomposto de Prata. In XV Congresso Interno de Pesquisa, Ribeirão Preto, 2013. Anais da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo., 2013. Resumo.
  • CASTRO, D. T., et al. Efeito da Incorporação de um Nanocomposto de Prata na Atividade Antimicrobiana de Resina Acrílica Oodntológica. In 30ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Odontologia, Águas de Lindóia, 2013. Brazilian Oral Research., 2013. Resumo.
  • CASTRO, D. T., et al. Utilização de Vanadato de Prata Nanoestruturado como um Novo Aditivo Antimicrobiano para Uso Odontológico. In 35ª Jornada Odontológica de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, 2013. Anais da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo., 2013. Resumo.
  • MORENO, A. P. D., et al. Análise da Resistência à Fratura e Dureza Superficial de uma Resina Acrílica Termopolimerizável Modificada. In 35ª Jornada Odontológica de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, 2013. Anais da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo., 2013. Resumo.
  • MORENO, A. P. D., et al. Análise do Efeito nas Propriedades Mecânicas de uma Resina Acrílica Autopolimerizável com Material Nanoestruturado. In XV Congresso Interno de Pesquisa, Ribeirão Preto, 2013. Anais da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo., 2013. Resumo.
  • MORENO, A. P. D., et al. Resistência a Fratura e Dureza Superficial de uma Resina Acrílica Autopolimerizável com Nanocomposto de Prata. In 30ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Odontologia, Águas de Lindóia, 2013. Brazilian Oral Research., 2013. Resumo.
  • SILVA, G. G., et al. Atividade Antimicrobiana e Dureza Superficial de uma Resina Acrílica incorporada com Nanocomposto de Prata. In 21º Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2013. 21º Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo., 2013. Resumo.
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