Biocerâmica

Páginas: 12 (2818 palavras) Publicado: 15 de julho de 2013
FABRICAÇÃO DE BIOCERÂMICAS POROSAS
DE HIDROXIAPATITA POR GELCASTING
Flávia Mendonça Fonseca, Marcelo Henrique Prado da Silvaa, Luís Henrique Leme Louro,
Carlos Roberto Corrêa da Costaa
Seção de Engenharia Mecânica e de Materiais – Instituto Militar de Engenharia; Praça General
Tibúrcio, 80, 22290-270, Rio de Janeiro/RJ, Brasil.
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ABSTRACT
Gelcasting is a processing route that enablesthe production of ceramic bodies with complex shapes and different densities. Therefore, this is a way to prepare
porous ceramics with good interconnectivity. This is highly desirable for bone regeneration applications, since interconnected pores promote cell migration, nutrient
diffusion and vascularization of newly formed tissue. In the present study, nanometric apatite powders were produced.Nanometric ceramic powders were mixed to
monomers (methacrylamide and methylenebisacrylamide), a dispersant (dispersal
130) and a surfactant (Genaminox KC) to produce porous test samples. Polyethylene spheres were introduced during processing in order to keep the pores interconnected. The samples were sintered at different temperatures and the phases hydroxyapatite, α-TCP and β- TCP were observed.The results show that the volume
fractions of the phases depend of powder synthesis conditions and on the sintering
temperature. The fraction of polyethylene spheres and the sintering temperature
directly affect the formation of mechanically stable interconnected pores.
RESUMO
Gelcasting é uma rota de conformação cerâmica que viabiliza a produção
de corpos com formas complexas e densidadesdiferentes. Portanto, esta via é
indicada para se obter estruturas cerâmicas porosas com possibilidade de controle de tamanho e interconectividade dos poros. Esta característica é altamente
desejada para fins de regeneração óssea por favorecer a migração celular, difusão
de nutrientes e vascularização dos tecidos recém formados. Neste trabalho, foram
usados pós nanométricos de apatita. Os póscerâmicos foram misturados a monômeros de metilacrilamida e metilenebisacrilamida, dispersantes e surfactantes
com o objetivo de produzir corpos porosos. Esferas de polietileno foram incorporadas
à rota de processamento para obtenção de poros interconectados. Os corpos de
prova foram sinterizados em diferentes temperaturas e foram identificadas as fases
hidroxipatita, α-TCP e β-TCP. Osresultados mostraram que a fração volumétrica das
fases formadas depende das condições de síntese dos pós e da temperatura de sinterização. A fração de esferas de polietileno e a temperatura de sinterização afetam
diretamente a formação de poros interconectados, resistentes mecanicamente.
Keywords: hydroxyapatite; bioceramics; gelcasting.
Vol. XXVIII 1o Trimestre de 2011 –

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INTRODUÇÃO
Ahidroxiapatita (HA) e os fosfatos tricálcio (TCP), ou a mistura de ambos,
constituem um grupo de cerâmicas bioativas que apresentam excelente biocompatibilidade (Albuquerque, 2004; Vallet-Regí, 2004). Elas se ligam quimicamente ao
osso, sem interposição de qualquer outro tipo de tecido. Isto ocorre porque esses
materiais são formados pelos mesmos íons que formam a fase mineralizada do
ossonatural. Daí, são capazes de participar do equilíbrio cálcio/fosfato no organismo. Como conseqüência, esses cerâmicas vêm sendo amplamente utilizados
como enxertos ósseos regenerativos (Vallet-Regí, 2004).
Para que a HA exerça com eficiência o seu papel como enxerto ósseo, é
necessário garantir a presença de poros que possuam tamanho médio adequado
e também que eles sejam interconectados. Ou seja,a HA deve constituir um arcabouço que favoreça o aporte celular que possibilite o crescimento ósseo regenerativo. Assim, a preparação de enxertos aloplásticos (sintéticos) visa obter estruturas
porosas com microestrutura controlada. Caso o tamanho de poros seja inferior a
100 µm, a irrigação local não será suficiente para manter o tecido biológico neoformado. Por outro lado, caso os poros...
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