Preparação de cálcio-fluoroaluminossilicatos contendo sódio e fósforo pelos métodos sol-gel hidrolítico e não-hidrolítico, para uso como base para cimento odontológico de ionômero de vidro e como biomaterial para implantes ósseos

• Processo: 09/09579-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2009
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Alexandre Cestari
• Beneficiário: Lígia Xiol Morais
• Vinculado ao auxílio: 08/58468-0 - Preparação de cálcio-fluoroaluminossilicatos contendo sódio e fósforo pelos métodos sol-gel hidrolítico e não-hidrolítico, para uso como base para cimento odontológico de ionômero de vidro e como biomateriais, AP.PIPE
• Assunto(s): Cimentos de ionômeros de vidro Biomateriais Cálcio-fluoroaluminossilicatos Implantes osseointegrados Processo sol-gel Cimentos dentários
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomaterial para implantes ósseos | cálcio-fluoroaluminossilicato | Cimento de ionômero de vidro | partículas vítreas nanométricas | sol-gel hidrolítico | sol-gel não-hidrolítico | sol-gel não hidrolítico

Resumo

Materiais poliméricos amorfos à base de alumínio e silício contendo flúor, sódio, fósforo e cálcio, denominados cálcio-fluoroaluminossilicatos contendo sódio e fósforo (CaFAlSi), são utilizados como base para cimentos odontológicos de ionômero de vidro e também como possível material para substituições ósseas. Os cimentos apresentam interessantes propriedades físico-químicas, biológicas e odontológicas, principalmente por sua atividade cariostática, prolongada adesividade à estrutura dentária e por ser um material com alta biocompatibilidade. A metodologia sol-gel apresenta-se como uma rota para a preparação de CaFAlSi em condições brandas em relação ao método industrial, em que CaFAlSi são sintetizados pela fusão de SiO2, Al2O3, AlF3, CaF2, NaF e AlPO4, em temperaturas entre 1200 e 1500 oC. As vantagens do método sol-gel são temperaturas utilizadas relativamente baixas, diminuindo o custo de produção, precursores de fácil purificação, contribuindo para formação de materiais com alta pureza e homogeneidade, com porosidade controlada e partículas nanométricas. O processo sol-gel não-hidrolítico possibilita a obtenção de matrizes à base de alumínio e silício, que podem ser preparadas a 110 oC. Essa rota está baseada na preparação de alcóxidos in situ a partir dos haletos de alumínio e silício. Estes alcóxidos formados são condensados com haletos metálicos ou semi-metálicos, formando ligações óxido, que são então policondensados, formando uma rede polimérica inorgânica. O alcóxido pode ser também adicionado ao meio reacional, para reagir com o haleto, formando a ligação óxido. Já o método sol-gel hidrolítico é fundamentado na hidrólise e posterior condensação de alcóxidos metálicos ou semi-metálicos, como exemplo de precursores, tetraetoxissilano e isopropóxido de alumínio, para a formação de óxidos mistos, em temperatura ambiente, com posterior tratamento térmico a 110 oC. Neste estudo, pretende-se preparar e caracterizar CaFAlSi obtidos a partir dos processos sol-gel para uso como base para o cimento odontológico e como biomaterial para implantes ósseos. Pelo método não-hidrolítico, hidrolítico com catalisador ácido e hidrolítico com catalisador básico, pretende-se sintetizar Ca-FAlSi, variando-se as condições reacionais e a concentração dos componentes do vidro, em especial do elemento fósforo, com base em planejamento fatorial. Os CaFAlSi serão caracterizados por análises térmicas, fotoluminescência do íon Eu3+ incorporado na matriz, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, ressonância magnética nuclear de 27Al e 29SI, espectroscopia na região do infravermelho, área superficial e porosimetria, e ensaios biológicos. (AU)