Novos biomateriais: híbridos orgânico-inorgânicos bioativos

Abstract

Materiais bioativos têm a capacidade de interagir com tecidos naturais, provocando reações que favoreçam o desenvolvimento de processos como: fixação de implantes, biocolonização, regeneração de tecidos anfitriões ou biodegradação do material. Grande parte dos materiais bioativos são cerâmicas. O objetivo deste trabalho envolve o desenvolvimento de novos biomateriais que apresentem níveis controláveis de reatividade a partir da combinação a nível nanométrico ou molecular de fases poliméricas e inorgânicas. Neste trabalho foram produzidos híbridos combinando álcool polivinílico (PVA) e tetraetil ortossilicato ou tetrametil ortossilicato dopados com sais de cálcio e alcóxido de fósforo. A caracterização do material produzido foi feita utilizando-se as seguintes técnicas: teste de inchamento por solvente, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica e análise térmica (DSC e TGA). O grau de reatividade foi determinado a partir da inserção das amostras em soluções aquosas por diferentes períodos de tempo. A partir do procedimento desenvolvido foram produzidos híbridos, na forma de filmes transparentes e flexíveis, de PVA-silicatos de cálcio e fósforo com composição variando de 25 a 100% em volume de PVA no híbrido e 40 a 80% molar de sílica na fase inorgânica. Os testes de imersão em solução aquosa demonstraram que os híbridos produzidos podem exibir reatividade controlável, variando de elevada degradabilidade até comportamento tipo gel, determinado através da avaliação da cinética de lixiviação e precipitação dos íons cálcio e fosfato. Os resultados mostraram ainda que o grau de reatividade dos materiais pode ser controlado através da manipulação de fatores estruturais como a densidade de ligações cruzadas, proporção das fases, densidade e composição da fase inorgânica, entre outros.

Aplicações de biomateriais em ortopedia

“…Os tipos de interação entre tecido-implante são fundamentalmente dependentes do tipo de material e podem ser reunidos nos seguintes grupos: tóxica, não-tóxica (muitas vezes chamada de bioinerte ou parcialmente inerte), bioativa e biodegradável (Pereira et al, 1999).…”

“…Assim, o novo tecido iria progressivamente substituindo o implante nas funções requeridas. Os polímeros biodegradáveis são, portanto, programados especialmente para se degradar quando expostos em ambientes corpóreos por mecanismos físico-químicos ou biológicos (Oréfi ce, 2005;Pereira et al, 1999).…”

On mechanical properties and bioactivity of PVDF-BCP composites

“…For instance, their biocompatibility needs to be adequate because if these materials are inserted in an animal body they must not cause or stimulate any allergic or inflammatory reaction [1]. In fact, bioactivity, easy absorption/integration by the human body and osseointegration, which is defined as the ability of the material to bind chemically to the bone by means of calcium phosphate formation, or apatite formation [Ca 5-n (PO 4 ) 3 (OH,F,Cl) -also called calcium deficient hydroxyapatite] [2], are key requirements for potentially applicable biomaterials [1]. Among them, the so-called bioactive materials, which have the ability to bind or adhere to living tissues, have also attracted great interest [2].…”

Synthesis of calcium-phosphate and chitosan bioceramics for bone regeneration

“…Calcium phosphate based bioceramics have recently received special attention as bone replacement materials, as they behave similarly to the mineral constituent of bones (Martin and Brown 1995, Felício-Fernandes and Laranjeira 2000, Pereira et al 1999, Kawachi et al 2000, Shareef et al 1993, Sivakumar et al 1996.…”