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Incorporação de Sr em vidros fosfatos de Ca

Processo: 17/22188-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2018
Vigência (Término): 31 de março de 2019
Área do 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

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. (AU)