Caracterização físico-mecânica de arcabouços de hidroxiapatita-titânia confeccionados pelo método da cera polimérica

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
12-014
André Gustavo de Sousa Galdino Galdino, A.G.(Instituto Federal do Espírito Santo); Cantão Cesar, F.S.(Instituto Federal do Espírito Santo); Patrocinio Junior, C.(Instituto Federal do Espírito Santo); Rocha, R.C.(Instituto Federal do Espírito Santo); Desde o princípio da humanidade deseja-se reparar e substituir partes do corpo que foram danificados. Inicialmente, por falta de alternativas, o melhor caminho seria a amputação do membro enfermo.Desde meados do século XII houve a preocupação em substituir o tecido ósseo humano com implantes em áreas danificadas do sistema ósseo. Com o advento da tecnologia, a área dos biomateriais vem crescendo no desenvolvimento de pesquisas para a substituição de tecidos ósseos, principalmente com materiais cerâmicos(alumina, zircônia, titânia, hidroxiapatita, etc.), poliméricos(polietileno de ultra-alto peso molecular, etc.), compósitos, etc. Os principais avanços na área de biomateriais são decorrentes ao aumento do número de pacientes em função do número da população e da expectativa de vida. Com o aumento da expectativa de vida, houve também o crescimento de ocorrências de casos de osteoporose e devido ao avanço da quantidade de veículos consequentemente houve um crescimento em acidentes com lesões graves. A hidroxiopatita é um constituinte mineral do osso natural representado de 30% a 70% da massa dos ossos dos dentes.É um material cerâmico e sua forma sintética possui propriedades biocompatíveis e de osteointegração,o que se torna uma substituta do osso humano em implantes e próteses. No entanto, a HA possui resposta fraca em relação a tensões mecânicas. A junção com a titânia serve para aumentar as propriedades físicas da hidroxiapatita, para que o crescimento na matriz extracelular ocorra bem. Esse trabalho tem como objetivo avaliar as características físico-mecânicas de arcabouços porosos do compósito hidroxiopatita-titânia com diferentes composições em massa, utilizando o método de cera polimérica para o uso em engenharia tecidual óssea. Foram misturadas diferentes proporções em massa de HA-TiO2, a saber: 70%-30% (amostra A);60%-40% (amostra B) e 50%-50% (amostra C) respectivamente, seguidos de mistura de 70% em volume de cada compósito com 30% em volume de cera de polietileno. A cera de polietileno atua como agente porogênico. Foram confeccionados 45 corpos de prova por composição com 12 mm de diâmetro e 10 mm de altura através de prensagem uniaxial com 40 MPa de pressão. Foram separados 15 corpos de prova por temperatura para cada composição. Em seguida, esses foram submetidos à temperatura de 550ºC com rampa de aquecimento de 1ºC/min e permanência de 60 min para eliminação da cera polimérica e posteriormente sinterizados a 1250ºC, 1300ºC e 1350ºC a 10ºC/min por 120 min. Após sinterização, os corpos de prova foram submetidos aos ensaios físicos de porosidade aparente, absorção de água, massa específica aparente e retração linear de queima e ao ensaio mecânico de compressão. Observou-se que, em termos de retração linear de queima, houve maior retração à medida que se aumentou a temperatura de sinterização para todas as amostras. A amostra C foi a que mais retraiu. Com relação à absorção de água, houve menor absorção com o aumento da temperatura de sinterização porque os corpos de prova estavam mais densos (menos porosos). A amostra B foi a que mais absorveu água. A porosidade aparente diminuiu à medida que se aumentou a temperatura de sinterização. A amostra C foi a que densificou mais (menor percentual de porosidade aparente). Já a densidade aparente aumentou com o aumento da temperatura de sinterização, como esperado, uma vez que houve maior densificação dos corpos de prova. Esses resultados estão de acordo com os descritos pela literatura. Em termos de limite de resistência à compressão, observou-se que os resultados aumentaram à medida que se aumentou a temperatura, e que a amostra A foi a que apresentou maior resistência. Isso se deve à maior quantidade percentual de TiO2 na sua composição. Após os ensaios físico-mecânicos, conclui-se que a amostra A foi a que sofreu maior densificação a 1350°C; a amostra A foi a que apresentou maior resistência mecânica à compressão; é necessário adequar a metodologia, pois a porosidade aparente para todas as amostras não foi superior a 25%, o que pode ser um limitador para utilização no crescimento ósseo. De forma geral, os três compósitos possuem propriedades e características físico-mecânicas adequadas para utilização como biocompósitos. A próxima etapa para esse trabalho é a realização de ensaios in vitro para avaliar biocompatibilidade.
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