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Processamento e caracterização de metais celulares a partir de ligas a base de Ti para fins de regeneração óssea

Processo: 11/24108-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2012 - 30 de abril de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Carlos Roberto Grandini
Beneficiário:Carlos Roberto Grandini
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Biomateriais  Regeneração óssea  Ligas metálicas  Titânio  Oxigênio 

Resumo

O crescente aumento na expectativa de vida da sociedade tem resultado numa igual demanda e procura por biomateriais metálicos. À medida que se envelhece, ocorre um desgaste natural no corpo e organismo. Estas perdas podem ser verificadas na visão, audição, sistemas nervoso, cardíaco e respiratório, ossos, articulações ou ainda o surgimento de tumores em partes quaisquer do corpo, entre outros problemas. Isso sem falar nas enfermidades ocasionadas pela prática de esportes (seja ele considerado radical ou não), acidentes de trânsito, armas brancas e de fogo. O osso é um dos poucos tecidos humanos que tem a capacidade de se regenerar sozinho, desde que este defeito tenha certo limite. Cicatrizações ósseas indevidas podem ter consequências muito grandes como perda de algumas funções motoras. Uma tentativa para reabilitação do tecido perdido é a substituição do tecido ósseo por meio da utilização permanente de implantes ortopédicos, processados a partir de metais, cerâmicas, polímeros e compósitos. Diversos materiais têm sido testados com o objetivo da aplicação com substitutos ou regeneradores ósseos, porém, a grande maioria dos materiais utilizados para este fim são biocerâmicas como hidroxiapatita, alumina, zircônia, fosfatos de cálcio, vidros, etc. Estes materiais têm por características serem bioinertes, biodegradáveis e bioativos, mas, existe o inconveniente de não possuírem propriedades mecânicas apropriadas para aplicações biomédicas, onde é necessário grande esforços mecânico. A alternativa a este "problema" de materiais cerâmicos é a utilização de materiais metálicos. Assim, muitos esforços vêm sendo feitos no sentido de desenvolver materiais que apresentem características biológicas compatíveis com a cerâmica e resistência mecânica dos metais. Além dos aspectos biológicos, um dos fatores que estimulam o crescimento ósseo é o aspecto poroso destas cerâmicas; poros com tamanhos variando entre 100 e 200µm permitem o crescimento de osteoblastos acima e dentro dos poros, levando a formação de osteróides que mineralizam dentro ou fora do implante ósseo. Microporos nas paredes dos "macroporos" são importantes para fixação efetiva de células e do implante. Dessa forma, pesquisas se voltam hoje ao desenvolvimento de materiais metálicos porosos (metais celulares). Os metais celulares se caracterizam por apresentarem uma grande quantidade de vazios em seu interior, delimitados por paredes metálicas. Este arranjo fornece uma combinação de propriedades bastante peculiares, como baixa densidade, somando-se a alta rigidez e grande capacidade de absorção de energia. A utilização deste tipo de material está crescente e se dá em vários campos, como indústria química, isolantes térmicos e acústicos, construção civil (revestimento de pisos, e paredes separadoras de ambientes), indústria aeronáutica (para fabricação de painéis estruturais). (AU)