Biocompósitos piezoelétricos a base de PVDF e fosfato de cálcio sob estímulo de campo elétrico e campo magnético : uma proposta para acelerar a regeneração óssea

Abstract

Resumo: Há vários anos o desenvolvimento de novos biomateriais e técnicas vêm sendo amplamente incentivado, com o intuito de promover menor tempo de recuperação dos pacientes. O objetivo desta pesquisa foi produzir biocompósitos multifuncionais 60%HAB-40%PVDF e 30%HAß-50%PVDF-20%FesO4 para aplicações ortopédicas e analisar a influência da aplicação de campos elétrico e magnético alternados em amostras imersas em fluido corpóreo simulado (SBF). Foram realizadas análises de Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier no modo Reflexão Total Atenuada, Magnometria de Amostra Vibrante, Caracterização Ferroelétrica e de Bioatividade. Em suma, os resultados obtidos indicaram que houve um crescimento acelerado de apatita, o qual ocorreu devido a ação do campo elétrico no compósito 60%HAB-40%PVDF que possui fase piezelétrica, resposta ferroelétrica e bioatividade. Da mesma forma, os resultados indicaram um crescimento ósseo sintético acelerado, que ocorreu devido a ação do campo magnético no compósito 30%HAß-50%PVDF-20%Fe304 que possui fase piezelétrica, resposta magnética e bioatividade. Diante do exposto é evidente que o método de estimulação extrínseca utilizado neste trabalho bem como os biocompósitos produzidos, que podem ser ativados por campo elétrico e magnético, são inéditos.

Abstract: For several years the development of new biomaterials and techniques have been widely encouraged, with the aim of promoting shorter patient recovery times. The objective of this research was to produce 60%HAB-40%PVDF and 30%HAß-50%PVDF-20%Fe304 multifunctional biocomposites for orthopedic applications and to analyze the influence of the application of alternating electric and magnetic fields on samples immersed in simulated body fluid (SBF). X Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy in the attenuated Total Reflection mode, Vibrating Sample Magnometry, Ferroelectric Characterization and Bioactivity performed. In short, the results indicated that there was an accelerated growth of apatite, which occurred due to the action of the electric field in the composite 60%HAB-40%PVDF that has piezoelectric phase, ferroelectric response and bioactivity. Likewise, the results indicated an accelerated synthetic bone growth, which occurred due to the action of the magnetic field in the 30%HAß-50%PVDF - 20%Fe 4 composite that has a piezoelectric phase, magnetic response and bioactivity. In view of the above, it is evident that the extrinsic stimulation method used in this work as well as the produced biocomposites, which can be activated by electric and magnetic field, are unprecedented.