Estudo da adição de argilas brancas à hidroxiapatita de origem bovina para obtenção de biocerâmicas de alta resistência mecânica

Abstract

Resumo: As biocerâmicas apresentam bons resultados, quando utilizadas como materiais para reconstrução óssea, sendo a hidroxiapatita uma das mais utilizadas. Porém, a mesma possui propriedades mecânicas inferiores à de ossos, que suportam cargas elevadas naturais do corpo humano. Para utilizar esse material, como substituído ou reparo ósseo se fazendo necessária a utilização de outros materiais como fase de reforço ou fundente. No presente trabalho, pretendeu-se obter um material bioativo que possuísse elevadas propriedades mecânicas, com amostras produzidas por moagem seguida de sinterização convencional. As propriedades físicas foram analisadas por testes mecânicos de compressão e flexão, enquanto a bioatividade foi avaliada in vitro em imersão de SBF (fluído corporal simulado). Ao misturar a hidroxiapatita com o caulim e o feldspato, e variando a proporção entre eles, foi possível observar um aumento na sua resistência mecânica, sem perder a bioatividade da hidroxiapatita. Em algumas concentrações do composto foi observado a dissolução da hidroxiapatita nos testes in vitro em SBF, onde a amostra liberou cálcio e fosforo para o meio e sua estrutura ficou mais porosa. Como esses componentes possuem baixo custo de comercialização, é possível chegar num produto comercial de próteses ósseas para implantes com um valor mais acessível.

Abstract: The bioceramics have been showing good results when used as materials for bone reconstruction. Among the bioceramics, hydroxyapatite is one of the most used. However, it has lower mechanical properties than bones that support natural high loads of the human body. To use this material as a replacement or bone repair, it becomes necessary to use other materials such as reinforcement phase or flux. In this work, the aim was obtaining a bioactive material that have high mechanical properties with samples produced by ball milling followed by conventional sintering. The physical properties were analysed by mechanical tests of compression and flexion, and the bioactivity was evaluated in vitro in immersion of SBF (simulated body fluid). When mixing the hydroxyapatite with kaolin and feldspar, and varying the proportion between them, there is an increase on its mechanical resistance, without losing the bioactivity of the hydroxyapatite. In some concentrations of the compound the dissolution of the hydroxyapatite was observed in the in vitro tests, where the sample released calcium and phosphorus to the medium and its structure became more porous. Since these components have a low marketing cost, the intended is to enable the production of bone prostheses for implants with a more affordable price.