Matriz ossea inorganica e propriedades da interface fosfatos de calcio/soluções aquosas

Abstract

Os fosfatos de cálcio possuem propriedades biocompatíveis e apresentam composição semelhante à da matriz óssea inorgânica dos vertebrados. Devido a estas propriedades, os fosfatos de cálcio têm sido largamente estudados, mas ainda hoje não há um completo consenso sobre as características destes materiais.Neste trabalho procuramos estudar alguns dos fenômenos que ocorrem na superfície dos fosfatos de cálcio quando imersos em soluções aquosas, com pH entre 6,0 e 7,4, e caracterizar de forma completa a matriz óssea inorgânica.Os resultados mostraram que a matriz óssea inorgânica modifica sua composição e cristalinidade apenas até o sexto mês de vida dos animais estudados.Quanto à nanoestrutura dos ossos, os resultados mostraram que estes são formados por fibras de colágeno recobertas pela matriz óssea inorgânica.Os estudos das propriedades da superfície dos fosfatos de cálcio demonstraram que ao serem imersos em soluções aquosas, sua superfície é transformada em CaHPO 4 . A modificação da superfície dos fosfatos de cálcio e a formação de um novo equilíbrio entre esta nova superfície formada e as soluções aquosas, explicam a características peculiares apresentadas pelos fosfatos de cálcio em soluções aquosas.O entendimento dos processos pelas quais a superfície dos fosfatos de cálcio passa ao serem imersos em soluções aquosas é de suma importância para o entendimento dos processos biocompatíveis característicos destes materiais.

Síntese de nanopartículas de fosfatos de cálcio em cristais líquidos liotrópicos

“…Uma das formas de obtenção da HAP por precipitação em via úmida é a sua formação a partir do aumento de pH de uma solução aquosa de ácido fosfórico contendo íons cálcio [33,55]. A medida que o pH da solução de ácido fosfórico é elevado, o equilíbrio se desloca no sentido de formar íons fosfato que são necessários para a precipitação da HAP, como pode ser visto através das equações de equilíbrio mostradas a seguir [37] e também pela Figura 8 que apresenta uma razão de distribuição das espécies químicas presentes em solução em função do pH [60]. Figura 8.…”

“…O processo de biomineralização pode ocorrer de diferentes formas, as quais dependem, entre outros fatores, da etapa de desenvolvimento do animal, visto que o tecido ósseo é constantemente remodelado ao longo da vida dos vertebrados [5][6]37].…”

“…Estes resultados contrastam com aqueles das sínteses de comparação: sem surfactante, com concentrações reduzidas de surfactante ou na presença de polietilenoglicol (PEG-23) e também com outros resultados referentes à síntese de HAP em microemulsões, publicados anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa, onde as nanopartículas de HAP apresentaram morfologia esférica Estes resultados facilitam a compreensão do mecanismo de biomineralização que ocorre durante a osteogênese secundária, onde as nanopartículas de HAP nucleiam e crescem entre as fibrilas de colágeno, em um ambiente anisotrópico, restrito espacialmente e controlado pela ação de proteínas específicas. Microscopias eletrônicas do tecido ósseo desproteínado, obtidas anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa [37], mostram que este tecido é formado por nanopartículas de HAP que tendem a se alinhar em uma direção preferencial (Figura 46) de maneira muito similar ao que se observa experimentalmente nas precipitações de HAP nos cristais líquidos anisotrópicos. .…”