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Tipo do documento: Dissertação
Título: Preparo, caracterização e estudo da bioatividade de compósitos de hidroxiapatita – vidro borato bioativo
Título(s) alternativo(s): Preparation, characterization and study of the bioactivity of hydroxyapatite - bioactive borate glass composites
Autor: GADE, Sacha Dupin 
Primeiro orientador: PEDROCHI, Franciana
Primeiro membro da banca: PEDROCHI, Franciana
Segundo membro da banca: SATO, Francielle
Terceiro membro da banca: BARBOZA, Marcio José
Resumo: Foram estudados compósitos de hidroxiapatita (HA) e vidro bioativo borato dopado com prata, de composição 59,5B2O3-2P2O5-9,5CaO-19,5Na2O-9CaF-0,5Ag2O (% em mol), com o objetivo de explorar a ação combinada da compatibilidade e estabilidade da HA como reforço estrutural inicial, aliada à cinética de dissolução e rápida conversão do vidro borato em apatita com o objetivo de avaliar se estes compósitos possam servir como substrato indutor da autorregeneração óssea e/ou permitir a substituição de partes danificadas. Os compósitos foram elaborados a partir dos pós dos materiais precursores nas proporções de 25% e 50%, em massa de vidro, tratados a 530 ºC e 1000 ºC e tiveram sua bioatividade, in vitro, avaliada em períodos de 14 e 28 dias de imersão em simulador de fluido corporal. A 530 ºC a natureza amorfa do vidro é preservada e a análise dos difratogramas e espectros FTIR indica a predominância da estrutura apatítica sem formação de fases adicionais. A 1000ºC surge NaCaPO4 como fase adicional decorrente do tratamento térmico, e, em todos os compósitos, a estrutura característica da HA é confirmada por difração de raios-X, antes e após ensaio de bioatividade em simulador de fluido corporal. Nesta temperatura, de 1000 ºC, ocorrem substituições iônicas na estrutura da HA com alteração na sua hidroxilação, a partir da incorporação de grupos borato em locais de OH-e PO4 3- , que são confirmadas pelos espectros de FTIR e permitem indicar a formação de boroapatita. Os difratogramas dos compósitos contendo 50% de vidro e tratados a 530 ºC, mostraram a fase cloreto de prata mesmo após 28 dias de imersão em simulador de fluido corporal, indicando maior potencial, dentre os compósitos e condições estudadas, de ação antibacteriana. A análise dos difratogramas, espectros de FTIR, medidas de pH e do índice de cristalinidade calculado pela técnica de FTIR para a HA mostraram comportamento bioativo dos compósitos tratados a 530 ºC e da boroapatita obtida a partir dos compósitos tratados a 1000 ºC. Os compósitos estudados, mostraram comportamento bioativo, in vitro, e portanto, possuem potencial para serem utilizados como biomateriais em tratamentos ósseos; e o compósito contendo 25% de vidro e tratado a 1000 ºC, maior tempo em dias de imersão para estabilizar valor medido de pH, indicando uma interação ou reabsorção mais controlada da fase reabsorvível após imersão em simulador de fluido corporal.
Abstract: Composites of hydroxyapatite (HA) and bioactive borate glass doped with silver, of composition 59.5B2O3-2P2O5-9.5CaO-19.5Na2O-9CaF-0.5Ag2O (% in mol) were studied, with the aim of exploring the combined action of compatibility and stability of HA as an initial structural reinforcement, combined with the dissolution kinetics and quick conversion of borate glass to apatite in order to assess whether these composites can serve as an inducing substrate for bone self-regeneration and/or allow the replacement of damaged. The composites were prepared from powders of precursor materials in proportions of 25% and 50%, in mass, of glass, thermally treated at 530 ºC and 1000 ºC and had their bioactivity, in vitro, evaluated in periods of 14 and 28 days of immersion in simulator body fluid. At 530 ºC the amorphous nature of the glass is preserved and the analysis of diffractograms and FTIR spectra indicates the predominance of the apatite structure without the formation of additional phases. At 1000ºC, NaCaPO4 appears as an additional phase resulting from the heat treatment, and, in all composites, the characteristic structure of HA is confirmed by X-ray diffraction, before and after bioactivity testing in a simulator body fluid. At this temperature of 1000 °C, ionic substitutions occur in the HA structure with changes in its hydroxylation, from the incorporation of borate groups in OH- and PO4³ 3- sites, which ware confirmed by the FTIR spectra and allow to indicate boroapatite formation. The diffractograms of composites containing 50% glass and thermally treated at 530 °C showed the silver chloride phase even after 28 days of immersion in a simulator body fluid, indicating greater potential, among the composites and conditions studied, of antibacterial action. The analysis of diffractograms, FTIR spectra, pH measurements and the crystallinity index calculated by the FTIR technique for HA showed the bioactive behavior of composites thermally treated at 530 ºC and of boroapatite obtained from composites thermally treated at 1000 ºC. The studied composites showed bioactive behavior, in vitro, and therefore, have the potential to be used as biomaterials in bone treatment; and the composite containing 25% of glass and thermally treated at 1000 ºC, longer in days of immersion to stabilize the measured pH value, indicating a more controlled interaction or resorption of the resorbable phase after immersion in a simulator body fluid.
Palavras-chave: compósitos;
tratamento térmico;
substituição iônica;
boroapatita;
bioatividade;
composites;
thermal treatment;
ionic substitution;
boroapatite;
bioactivity.
Área(s) do CNPq: Física
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST
Citação: GADE, Sacha Dupin. Preparo, caracterização e estudo da bioatividade de compósitos de hidroxiapatita – vidro borato bioativo. 2021. 71 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais/CCSST) - Universidade Federal do Maranhão, Imperatriz .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4122
Data de defesa: 30-Jul-2021
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST

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