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Nanopartículas cerâmicas na fabricação de "whiskers" para reforço de cimentos de fosfato de cálcio: síntese e caracterização

Processo: 09/16965-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2010
Vigência (Término): 30 de novembro de 2010
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Celso Aparecido Bertran
Beneficiário:Mariana Motisuke
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Biomateriais   Biocerâmicas

Resumo

Em teoria, a maneira mais prática de se reparar um defeito ósseo de qualquer dimensão e em qualquer região do corpo seria através da sua substituição por um material quimicamente semelhante à matriz óssea e que este estimulasse o crescimento de um novo tecido ao mesmo tempo em que se degradasse. Neste contexto, os cimentos de fosfato de cálcio são excelentes candidatos, pois, além de reaborvíveis, quando na forma de pasta podem ser moldados em qualquer formato sendo que a cura ocorre "in vivo" e sem a produção de calor. Ainda, com um simples controle de sua viscosidade tornam-se injetáveis eliminando a necessidade de grandes intervenções cirúrgicas.Porém, a evolução do uso destes materiais está comprometida devido ao fato de que, por se tratar de um material cerâmico, são extremamente frágeis e sua utilização restringe-se a pequenos defeitos em regiões do corpo que não sofram grandes solicitações mecânicas. Assim, existem várias vertentes de pesquisa que tentam a fabricação de novos sistemas de cimentos ósseos reforçados por fibras poliméricas e de carbono, porém devido á baixa compatibilidade destes materiais com a matriz de fosfato de cálcio os resultados, até hoje obtidos, não foram satisfatórios.Há tempos se emprega "whiskers" cerâmicos como reforço de matrizes poliméricas e cerâmicas nas mais diversas aplicações, porém os materiais dos quais estes são comumente fabricados (carbetos e nitreto de silício) não permite a sua utilização no campo dos biomateriais devido a sua elevada toxicidade. Assim, torna-se extremamente interessante sintetizar "whiskers" capazes de reforçar biomateriais cerâmicos e assim sobrepujar a maior desvantagem das biocerâmicas de fosfato de cálcio: a sua baixa resistência mecânica.O objetivo deste projeto é, então, reforçar cimentos fosfato de cálcio com "whiskers" de biocerâmicas (titânia, zircônia, wollastonita e hidroxiapatita) como tentativa de elevar a resistência mecânica destes materiais e, assim, criar um novo material implantável que apresente características biomecânicas superiores aos existentes hoje em dia. Ainda, almeja-se definir rotinas de síntese, técnica e economicamente viáveis, na tentativa de se produzir tecnologia nacional permitindo a redução de custos e, conseqüentemente, de preços dos materiais utilizados na ortopedia e na odontologia.