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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.46.2011.tde-13102011-091404
Documento
Autor
Nome completo
Pollyana Souza Castro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Bertotti, Mauro (Presidente)
Serrano, Silvia Helena Pires
Suffredini, Hugo Barbosa
Título em português
Fabricação de microeletrodos para aplicações em microscopia eletroquímica de varredura
Palavras-chave em português
Erosão ácida
Esmalte dentário
Microeletrodos
SECM
Resumo em português
No presente trabalho, microeletrodos de platina foram fabricados e empregados juntamente com a técnica de Microscopia Eletroquímica de Varredura (Scanning Electrochemical Microscopy - SECM) para a obtenção de informações a respeito da erosão ácida do esmalte dentário. Em uma etapa inicial do projeto, um procedimento de fabricação de microeletrodos utilizando o equipamento Micropipette Puller foi desenvolvido. A selagem e o polimento da área ativa dos dispositivos foram consideradas etapas críticas do processo de construção. Uma bomba a vácuo foi empregada durante a fabricação dos dispositivos, o que aumentou a eficiência da selagem do vidro sobre a microfibra. Os parâmetros do equipamento necessários à fabricação dos dispositivos foram otimizados e desta forma obteve-se uma metodologia reprodutível e eficiente. Assim, microeletrodos de diversos materiais e dimensões foram construídos e avaliados quanto à utilização em SECM. Uma metodologia alternativa para a redução no tamanho da ponta de prova foi proposta. Um polimento cuidadoso na ponta de prova foi feito e através de comparações entre Curvas de Aproximação teóricas e experimentais, chegou-se a microeletrodos com RG (razão raio do vidro e raio do microeletrodo) próximos de 15. Em uma segunda etapa do projeto, a erosão ácida do esmalte dentário foi investigada utilizando SECM. Empregando um microeletrodo de platina, foram obtidas imagens SECM que revelaram haver um intenso consumo de íons hidrogênio na interface esmalte dentário-solução ácida. Isso ocorre devido à reação de desmineralização da camada protetora do dente, sendo comprovado que este processo é relativamente rápido. Imagens SECM também mostraram diferenças topográficas do esmalte dentário e, desta forma, após um intenso processo de desmineralização ácida, a SECM foi utilizada para estimar a espessura da camada de esmalte erodida. Com o auxílio das Curvas de Aproximação concluiu-se que, após 48 horas de exposição, a camada de esmalte erodida foi de 18 µm e após 96 horas a espessura da camada erodida aumentou para 25 µm. Microscopia de Força Atômica também foi utilizada para visualização das mudanças morfológicas após o esmalte permanecer em contato com diferentes bebidas de elevada acidez. Desta forma, pode-se concluir que em longo prazo o esmalte dentário pode ser removido devido ao contato com substâncias ácidas, expondo a dentina ao ambiente bucal e gerando problemas de hipersensibilidade dentária.
Título em inglês
Fabrication of microelectrodes for applications in scanning electrochemical microscopy
Palavras-chave em inglês
Acid erosion
Dental enamel
Microelectrodes
SECM
Resumo em inglês
In this study, platinum microelectrodes were fabricated with a Micropipette Puller and used in Scanning Electrochemical Microscopy (SECM) to obtain information on the acid erosion of tooth enamel. The sealing and polishing of the active area of the fabricated devices are considered critical steps in the construction process, hence a vacuum pump was used to enhance the efficiency of the seal of the glass microfiber. The parameters of the equipment were optimized allowing a reproducible and efficient method to be developed. Thus, microelectrodes of various materials and dimensions were constructed and evaluated for use in SECM. An alternative method for reducing the size of the probe was also proposed. A careful polishing of the probe was done and by comparing theoretical and experimental approach curves, microelectrodes with RG values near to 15 were obtained. The acid erosion of dental enamel was investigated using SECM and a platinum microelectrode as a probe to H+ ions. The obtained images revealed a significant and relatively fast consumption of H+ ions at the interface enamel-acid solution, as a consequence of the demineralization reaction of the protective layer. SECM images also showed topographical differences with respect to the tooth enamel and after an exhaustive process of acid demineralization, the thickness of the layer of eroded enamel was estimated. By using approach curves it was concluded that the thickness of the eroded enamel layer was around 18 µm after 48 hours of exposure, this value being enhanced to 25 µm after 96 hours. Atomic Force Microscopy was also used to confirm the morphological changes after exposing the enamel to different beverages with high acidity. Accordingly, one can conclude that the acid erosion of enamel exposes the dentin to the oral environment and creates problems associated with dental hypersensitivity.
 
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Data de Publicação
2012-02-02
 
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