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Acesso aberto (Open Access)
Manufatura aditiva de biocompósitos a partir de ácido poliláctico reforçado por hidroxiapatita e nanotubos de carbono para regeneração de tecido ósseo
(Universidade Federal do Pará, 2024-01-22) BELO, Francilene da Luz; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
O tecido ósseo é um dos tecidos mais importantes do corpo humano. Infelizmente algumas ocorrências traumáticas podem gerar fraturas que podem levar a incapacitações temporárias ou permanentes. Scaffolds são alguns dos materiais que auxiliam no tratamento dessas fraturas, pois desempenham um papel importante no processo de reparação óssea e podem ser fabricados por impressão 3D. O ácido polilático (PLA), por ser biodegradável, é um dos materiais utilizados na produção de scaffolds. Além disso, a associação de PLA e hidroxiapatita (HA) em sua fabricação tem apresentado excelentes resultados, acelerando a regeneração óssea e reduzindo o tempo de cicatrização. Outro material promissor na confecção de scaffolds são os nanotubos de carbono (NTC), que apresentam excelentes propriedades mecânicas e também aceleram o crescimento ósseo. Assim, o objetivo principal deste estudo foi produzir scaffolds por manufatura aditiva a partir de ácido poliláctico (PLA) reforçado com hidroxiapatita (HA) e nanotubos de carbono (NTC), para serem aplicados na regeneração de tecido ósseo e caracterizar através de ensaios mecânicos e biológicos. A hidroxiapatita foi sintetizada por via úmida e caracterizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), apresentando fases características de HA, grupamentos característicos e uma morfologia com uma superfície porosa com tamanho de partículas variados, características importantes para um biomaterial. Os scaffolds de PLA puro, PLA/HA e PLA/NTC foram produzidos por manufatura aditiva com abertura entre as paredes de 1 mm e 2 mm e caracterizados através de testes mecânicos e ensaios biológicos. Além disso, amostras de scaffolds de PLA/NTC foram impregnadas com HA na superfície por tratamento térmico e químico para avaliar a influência da cerâmica na superfície do compósito. A micrografia dos scaffolds mostrou que a adição de NTC tornou a superfície do PLA mais rugosa em comparação a amostra contendo HA; As curvas de TGA sugeriram que a temperatura pode favorecer a estabilidade térmica de scaffolds de PLA/NTC impregnados com HA na superfície; O Ramam mostrou uma interação entre a hidroxiapatita na superfície do NTC e uma possível transformação estrutural do PLA/NTC; Nos ensaios de compressão os scaffolds de PLA/NTC com abertura entre as paredes de 1 mm apresentaram melhor resistência a compressão; Nos ensaios de viabilidade celular, fibroblastos incubados com os scaffolds de PLA puro, PLA/HA e PLA/NTC apresentaram elevada viabilidade após avaliação pelo ensaio do MTT para as duas formas de preparo (impregnação por tratamento térmico e impregnação por tratamento químico) e para as duas aberturas entre as paredes. Mais de 85% das células se mantiveram viáveis após 48h de incubação com todos os scaffolds testados, sendo que os grupos que tinham o NTC na composição apresentaram os melhores resultados, tanto para o tratamento térmico (mais de 95% de viabilidade celular) quanto para o tratamento químico (acetona). Diante dos resultados apresentados, conclui-se que scaffold de PLA reforçado com HA e NTC pode ser promissor como biomaterial utilizados para auxílio na regeneração de tecido ósseo, contribuindo para a diminuição do tempo de internação hospitalar dos pacientes vítimas de fraturas ósseas.
Acesso aberto (Open Access)
Síntese e caracterização de cerâmicas bifásicas de fosfatos de cálcio (HA / β-TCP) a partir de nanocelulose do tegumento do açaí (Euterpe oleracea Mart.)
(Universidade Federal do Pará, 2018-10-31) VALENTIM, Rachel Margalho Barreira; DIAS, Carmen Gilda Barroso Tavares; http://lattes.cnpq.br/2113791118142177; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637
Os remanescentes do agronegócio do açaí (Euterpe oleracea Mart.) são fontes de materiais lignocelulósicos. A extração de nanocelulose a partir do tegumento do açaí constitui matéria-prima viável para a síntese de cerâmicas bifásicas (HA / β-TCP) por hidrólise ácida. Após o despolpamento da fruta é encontrada uma biomassa que é dividida em três frações: borra (parênquima), fibra (monostelo) e endocarpo. O tegumento é analisado por MEV / EDS, através do endocarpo de açaí de terra firme e de várzea apresentando nutrientes essenciais, para obter cerâmicas de fosfatos de cálcio. O biocompósito (NC / HA / β-TCP) foi caracterizado por MEV, apresentando espécies cristalinas na superfície da nanocelulose; Difração de raios-X apresentando nucleação de HA atribuída a celulose tipo I e fosfato tricálcico (β-TCP) na superfície de celulose tipo II; mostrando o crescimento de cristais de HA na superfície da nanocelulose. A análise por FTIR mostrou picos característicos de PO4-3, deformação glicosídica C1-H em 897 cm-1 atribuída à celulose, forte ligação conjugada C-C em 1609 cm-1 atribuída à lignina que mostra uma diminuição no conteúdo durante o processo. Os resultados de tamanho de partícula estão na dimensão nanométrica apresentando 643,50 nm como valor mais comum relacionados aos resultados do potencial zeta apresentando partículas instáveis produzindo agregação das partículas e partículas estáveis com valor em módulo maior que 20 mV. Devido às características apresentadas pela cerâmica bifásica sintetizada neste trabalho sugere-se sua aplicação como biomaterial.