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Desenvolvimento e caracterização de cimento de wollastonita para engenharia de tecido ósseo

Processo: 20/12507-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2021 - 30 de junho de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Gilmar Patrocínio Thim
Beneficiário:Gilmar Patrocínio Thim
Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Dayane Batista Tada ; Letícia Terumi Kito ; Liana Alvares Rodrigues ; Raíssa Monteiro Pereira ; Thaís Larissa do Amaral Montanheiro ; Tiago Moreira Bastos Campos ; Vanessa Modelski Schatkoski
Assunto(s):Biomateriais  Reparo ósseo  Cimentos para ossos  Wollastonita  Nanocristais de celulose  Propriedades mecânicas  Teste de biocompatibilidade 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:cimento ósseo | Nanocristal de celulose | Wollastonita | biomateriais

Resumo

À medida que a expectativa de vida humana aumenta e as doenças ósseas degenerativas se tornam mais comuns, especialmente em pessoas idosas, a necessidade do desenvolvimento de biomateriais sintéticos para o reparo e regeneração óssea está se tornando cada vez mais importante. Inserido neste contexto, cimentos à base de wollastonita (CaSiO3) tem-se mostrado como uma alternativa viável de biomaterial em virtude de características como biocompatibilidade, bioatividade e osteocondutividade. Os cimentos baseados em CaSiO3 são formados a partir de uma reação entre uma solução contendo íons fosfato (HPO4-) e pó de CaSiO3, formando uma pasta que endurece espontaneamente a temperatura ambiente precipitando hidroxiapatita e um silicato vítreo. No entanto, as propriedades mecânicas destes materiais ainda não são satisfatórias, o que é muitas vezes um fator limitante para a utilização de cimentos de wollastonita em diversas aplicações. Com o intuito de melhorar as propriedades mecânicas dos cimentos, estudos têm sido direcionados à aplicação de vários materiais como agentes de reforço através da formação de um material compósito, como fibras de carbono e fibras de vidro. No entanto, muitas dessas fibras se mostraram tóxicas às células, impedindo sua aplicação clínica. Um material capaz de contornar tais restrições são os nanocristais de celulose (NCCs). Os NCCs são a parte cristalina dos materiais celulósicos, que podem ser extraídos de árvores e uma variedade de plantas. Como material de reforço, os NCCs possuem algumas vantagens, incluindo biodegradabilidade, biocompatibilidade, alta abundância, baixo custo e excelentes propriedades mecânicas. Sendo assim, o objetivo principal desse projeto é incorporar NCCs em cimento de wollastonita com o intuito de promover uma alteração nas propriedades mecânicas finais deste cimento, sem que haja perda de biocompatibilidade e bioatividade visando aplicações em reparos de tecido ósseo de uma forma mais abrangente, reduzindo o risco à fratura. Desta forma, este trabalho apresenta um estudo inovador no que diz respeito a produção de um cimento à base de wollastonita com boa biocompatibilidade e propriedades mecânicas adequadas através da inserção de uma pequena quantidade de NCCs no cimento. (AU)

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Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; SCHATKOSKI, VANESSA MODELSKI; CANUTO DE MENEZES, BEATRIZ ROSSI; PEREIRA, RAISSA MONTEIRO; RIBAS, RENATA GUIMARAES; MARTINEZ DE FREITAS, AMANDA DE SOUSA; LEMES, ANA PAULA; VAZ FERNANDES, MARIA HELENA FIGUEIRA; THIM, GILMAR PATROCINIO. Recent progress on polymer scaffolds production: Methods, main results, advantages and disadvantages. EXPRESS POLYMER LETTERS, v. 16, n. 2, p. 197-219, . (17/02846-5, 17/27079-7, 17/24873-4, 18/12035-7, 20/12507-6)
ROSSI, NATALIA RIVOLI; CANUTO DE MENEZES, BEATRIZ ROSSI; SAMPAIO, ALINE DA GRACA; DA SILVA, DIEGO MORAIS; KOGA-ITO, CRISTIANE YUMI; THIM, GILMAR PATROCINIO; DE ARRUDA PAES-JUNIOR, TARCISIO JOSE. Silver-Coated Silica Nanoparticles Modified with MPS: Potential Antimicrobial Biomaterials Applied in Glaze and Soft Reliner. POLYMERS, v. 14, n. 20, p. 19-pg., . (20/12507-6)
DAMASCENO, BARBARA S.; HORTA, ISABELA M.; DE OLIVEIRA, REGIANE S.; PEREIRA, RAISSA M.; SCHATKOSKI, VANESSA M.; BACHER, GERD; MASSI, MARCOS; THIM, GILMAR P.; DE J PEREIRA, ANDRE L.; DA SILVA SOBRINHO, ARGEMIRO S.; et al. Recent improvements on surface acoustic wave sensors based on graphenic nanomaterials. MATERIALS SCIENCE IN SEMICONDUCTOR PROCESSING, v. 167, p. 20-pg., . (15/06241-5, 21/05217-4, 20/12507-6)
RODRIGUES, KARLA FAQUINE; DE MORAES, NICOLAS PERCIANI; DOS SANTOS, ALAN SILVA; DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; BASTOS CAMPOS, TIAGO MOREIRA; THIM, GILMAR PATROCINIO; RODRIGUES, LIANA ALVARES; BRUNELLI, DEBORAH DIBBERN. Enhanced 4-chlorophenol Degradation under Visible and Solar Radiation through TiO2/g-C3N4 Z-Scheme Heterojunction. BIOINTERFACE RESEARCH IN APPLIED CHEMISTRY, v. 13, n. 3, p. 18-pg., . (17/24873-4, 20/12874-9, 18/16360-0, 20/12507-6, 18/10492-1)
FERNANDES, MARINA SANTOS; KUKULKA, ELISA CAMARGO; DE SOUZA, JOYCE RODRIGUES; SOUTO BORGES, ALEXANDRE LUIZ; BASTOS CAMPOS, TIAGO MOREIRA; THIM, GILMAR PATROCINIO; REIS DE VASCONCELLOS, LUANA MAROTTA. Development and characterization of PCL membranes incorporated with Zn-doped bioactive glass produced by electrospinning for osteogenesis evaluation. JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, v. 29, n. 9, p. 17-pg., . (20/12874-9, 20/12507-6, 19/25744-9)
GUIMARAES, CAROLINA CURCIO LOTT; DE SOUZA, JOYCE RODRIGUES; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; MARQUES, THAYS OLIVEIRA; KITO, LETICIA TERUMI; KUKULKA, ELISA CAMARGO; DE VASCONCELLOS, LUANA MAROTTA REIS; BORGES, ALEXANDRE LUIZ SOUTO; THIM, GILMAR PATROCINIO. Chlorinated-based bioceramics incorporated in polycaprolactone membranes. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, v. N/A, p. 11-pg., . (20/12874-9, 20/12507-6)
KUKULKA, ELISA CAMARGO; DE SOUZA, JOYCE RODRIGUES; RIBEIRO DE ARAUJO, JULIANI CAROLINI; REIS DE VASCONCELLOS, LUANA MAROTTA; BASTOS CAMPOS, TIAGO MOREIRA; THIM, GILMAR PATRICINIO; SOUTO BORGES, ALEXANDRE LUIZ. Polycaprolactone/chlorinated bioglass scaffolds doped with Mg and Li ions: Morphological, physicochemical, and biological analysis. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, v. 111, n. 1, p. 11-pg., . (20/12874-9, 20/12507-6)
DOS SANTOS, VERONICA RIBEIRO; CAMPOS, TIAGO MOREIRA BASTOS; THIM, GILMAR PATROCINIO; BORGES, ALEXANDRE LUIZ SOUTO; TRICHES, ELIANDRA DE SOUSA. Glycol thermal synthesis of the 45B5 bioactive borate glass: Structural, physical, and apatite mineralization in vitro. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 49, n. 7, p. 13-pg., . (20/12507-6, 19/19594-4, 20/12874-9, 19/10877-3)

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