Incorporação de Sr em vidros fosfatos de Ca

• Processo: 17/22188-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: José Fabián Schneider
• Beneficiário: Lucas Bins Ely Tsunaki
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
• Assunto(s): Biovidro Vidro Estrôncio Fosfatos Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biovidros | Estrôncio | fosfatos | Ressonância Magnética Nuclear | vidro | Estrutura de sólidos

Resumo

Existe uma série de propriedades terapêuticas associadas com a liberação controlada de Sr no organismo. A introdução de Sr em biovidros de Ca tem mostrado a possibilidade de desenvolver materiais com maior eficiência na regeneração óssea, combinando também as propriedades bactericidas e a maior opacidade aos raios-X do Sr. A viabilidade destas aplicações esta baseada na semelhança da química estrutural entre os íons Ca2+ e Sr2+, que permite a substituição do Ca nos biovidros e na hidroxiapatita. Freqüentemente, é considerado que a substituição de Ca2+ por Sr2+ não altera significativamente a estrutura do vidro. No entanto, resultados recentes produzidos em nosso laboratório mostraram diferenças estruturais entre o comportamento de propriedades de sistemas vítreos polifosfato de Na-Sr e Na-Ca, tanto na escala de curto alcance (na ligação dos alcalinos terrosos com os formadores de rede) como em escala macroscópica (evolução do volume molar com a composição). Outro aspecto de interesse detectado nos polifosfatos de Na-Sr é a ligação preferencial do Sr com oxigênios de grupos fosfatos Q1, terminadores de cadeia, até certa concentração crítica de SrO. Esta propriedade resulta na mistura não aleatória dos cátions Na+ e Sr2+ na rede vítrea. Neste projeto serão analisadas propriedades estruturais de vidros fosfatos com mistura de Sr e Ca, com o objetivo de testar em quais condições e até que grau ambos íons podem ser considerados homólogos. Serão considerados vidros poli e metafosfatos de Na, devido ao conhecimento prévio de sua estrutura e ao fato de ser relativamente mais simples que os biovidros, onde além do P existe uma segunda espécie formadora, o Si. A estrutura em escala atômica será analisada com técnicas de ressonância magnética nuclear de 31P e 23Na, em paralelo com propriedades macroscópicas dependentes das ligações cátion-O (volume molar e temperatura de transição vítrea). As conclusões deste estudo são potencialmente relevantes nas estratégias de formulação de biovidros atuantes como osteoimplantes e agentes de liberação de Sr com fins terapêuticos.