Desenvolvimento e caracterização de cimento de wollastonita para engenharia de tecido ósseo

Resumo

À medida que a expectativa de vida humana aumenta e as doenças ósseas degenerativas se tornam mais comuns, especialmente em pessoas idosas, a necessidade do desenvolvimento de biomateriais sintéticos para o reparo e regeneração óssea está se tornando cada vez mais importante. Inserido neste contexto, cimentos à base de wollastonita (CaSiO3) tem-se mostrado como uma alternativa viável de biomaterial em virtude de características como biocompatibilidade, bioatividade e osteocondutividade. Os cimentos baseados em CaSiO3 são formados a partir de uma reação entre uma solução contendo íons fosfato (HPO4-) e pó de CaSiO3, formando uma pasta que endurece espontaneamente a temperatura ambiente precipitando hidroxiapatita e um silicato vítreo. No entanto, as propriedades mecânicas destes materiais ainda não são satisfatórias, o que é muitas vezes um fator limitante para a utilização de cimentos de wollastonita em diversas aplicações. Com o intuito de melhorar as propriedades mecânicas dos cimentos, estudos têm sido direcionados à aplicação de vários materiais como agentes de reforço através da formação de um material compósito, como fibras de carbono e fibras de vidro. No entanto, muitas dessas fibras se mostraram tóxicas às células, impedindo sua aplicação clínica. Um material capaz de contornar tais restrições são os nanocristais de celulose (NCCs). Os NCCs são a parte cristalina dos materiais celulósicos, que podem ser extraídos de árvores e uma variedade de plantas. Como material de reforço, os NCCs possuem algumas vantagens, incluindo biodegradabilidade, biocompatibilidade, alta abundância, baixo custo e excelentes propriedades mecânicas. Sendo assim, o objetivo principal desse projeto é incorporar NCCs em cimento de wollastonita com o intuito de promover uma alteração nas propriedades mecânicas finais deste cimento, sem que haja perda de biocompatibilidade e bioatividade visando aplicações em reparos de tecido ósseo de uma forma mais abrangente, reduzindo o risco à fratura. Desta forma, este trabalho apresenta um estudo inovador no que diz respeito a produção de um cimento à base de wollastonita com boa biocompatibilidade e propriedades mecânicas adequadas através da inserção de uma pequena quantidade de NCCs no cimento. (AU)