Influência do beneficiamento de pós cerâmicos na síntese de cimento ósseo de brushita/SrO/quitosana

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i7.30021

Palavras-chave:

Cimento ósseo; Brushita; Estrôncio; Quitosana; Beneficiamento; Ensino em materiais.

Resumo

O avanço científico e tecnológico para desenvolvimento de cimentos ósseos, vem sofrendo modificações, de modo a obter propriedades que se adéquem para aplicações específicas. A incorporação de outros materiais tais como quitosana, colágeno, óxidos, polietilenoglicol, entre outros, que substituam ou até mesmo incorporem características não presentes, são bem exploradas, entretanto, a influência do beneficiamento dos pós cerâmicos, vem sendo pouco estudadas. Neste sentido, o presente trabalho obteve o cimento ósseo de brushita/SrO/quitosana através do método de dissolução/precipitação, utilizando uma mistura de pó wollastonita/estrôncio aplicado os métodos de remoção de umidade por estufa e dessecador. As amostras foram caracterizadas através da análise do tempo de cura e de pega, resistência a compressão, difração de raios X (DRX) e microscopia ótica (MO). Os resultados mostraram que o método de remoção de umidade, promove variação de fases formadas nos cimentos, conforme observado no DRX, gerando uma melhora na resistência compressiva. A temperatura e tempo dos cimentos apresentaram redução durante sua cura para as amostras MPC. A análise microscópica mostrou que o método de remoção da umidade, promoveu uma maior porosidade na estrutura interna do cimento, o que pode proporcionar uma melhora em sua compatibilidade a região óssea aplicada.

Referências

Anselmetti, G. C., Manca, A., Kanika, K., Murphy, K., Eminefendic, H., Masala, S., & Regge, D. (2009). Temperature measurement during polymerization of bone cement in percutaneous vertebroplasty: an in vivo study in humans. Cardiovascular and Interventional Radiology, 32(3), 491–498.

Belkoff, S. M., & Molloy, S. (2003). Temperature measurement during polymerization of polymethylmethacrylate cement used for vertebroplasty. Spine, 28(14), 1555–1559.

Colorado, H. A., Hiel, C. C., Hahn, T., & Yang, J. (2018). 13 Wollastonite-Based Chemically Bonded Phosphate Ceramic Composites.

Colorado, H. A., Wang, Z., & Yang, J.-M. (2015). Inorganic phosphate cement fabricated with wollastonite, barium titanate, and phosphoric acid. Cement and Concrete Composites, 62, 13–21. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2015.04.014

Dai, J., Fu, Y., Chen, D., & Sun, Z. (2021). A novel and injectable strontium-containing hydroxyapatite bone cement for bone substitution: A systematic evaluation. Materials Science and Engineering: C, 124, 112052. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112052

Fada, R., Shahgholi, M., & Karimian, M. (2021). Improving the mechanical properties of strontium nitrate doped dicalcium phosphate cement nanoparticles for bone repair application. Ceramics International, 47(10, Part A), 14151–14159. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.02.002

Farvardin, A., Bakhtiarinejad, M., Murphy, R. J., Basafa, E., Khanuja, H., Oni, J. K., & Armand, M. (2021). A biomechanically-guided planning and execution paradigm for osteoporotic hip augmentation: Experimental evaluation of the biomechanics and temperature-rise. Clinical Biomechanics, 87, 105392. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2021.105392

Hofmann, M. P., Mohammed, A. R., Perrie, Y., Gbureck, U., & Barralet, J. E. (2009). High-strength resorbable brushite bone cement with controlled drug-releasing capabilities. Acta Biomaterialia, 5(1), 43–49. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.actbio.2008.08.005

Hurle, K., Oliveira, J. M., Reis, R. L., Pina, S., & Goetz-Neunhoeffer, F. (2021). Ion-doped Brushite Cements for Bone Regeneration. Acta Biomaterialia, 123, 51–71. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.actbio.2021.01.004

Kashimbetova, A., Slámečka, K., Casas-Luna, M., Oliver-Urrutia, C., Ravaszová, S., Dvořák, K., Čelko, L., & Montufar, E. B. (2022). Implications of unconventional setting conditions on the mechanical strength of synthetic bone grafts produced with self-hardening calcium phosphate pastes. Ceramics International, 48(5), 6225–6235. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.11.163

Lee, H.-J., Kim, B., Padalhin, A. R., & Lee, B.-T. (2019). Incorporation of chitosan-alginate complex into injectable calcium phosphate cement system as a bone graft material. Materials Science and Engineering: C, 94, 385–392. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.msec.2018.09.039

Li, X., & Chang, J. (2004). Synthesis of Wollastonite Single Crystal Nanowires by a Novel Hydrothermal Route. Chemistry Letters, 33(11), 1458–1459. https://doi.org/10.1246/cl.2004.1458

Lode, A., Heiss, C., Knapp, G., Thomas, J., Nies, B., Gelinsky, M., & Schumacher, M. (2018). Strontium-modified premixed calcium phosphate cements for the therapy of osteoporotic bone defects. Acta Biomaterialia, 65, 475–485. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2017.10.036

Ly, O., Monchau, F., Rémond, S., Lors, C., Jouanneaux, A., Debarre, É., & Damidot, D. (2020). Optimization of the formulation of an original hydrogel-based bone cement using a mixture design. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 110, 103886. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2020.103886

Martins, M. G. (2021). Caracterização de uma argila da região norte de Minas Gerais para aplicações industriais. In Universidade Federal de Ouro Preto. https://200.239.128.125/handle/35400000/2965

Morúa, O. C., Cardoso, M. J. B., da Silva, H. N., Carrodeguas, R. G., Rodríguez, M. A., & Fook, M. V. L. (2021). Synthesis of brushite/polyethylene glycol cement for filler in bone tissue injuries. Cerâmica, 67, 289–294.

Morúa, O. C., Cardoso, M. J. B., Farias, K. A. S., Barbero, M. A. R., Carrodeguas, R. G., & Fook, M. V. L. (2017). Síntese e Avaliação de Cimento Ósseo com Diferentes Concentrações de Brushita. 1, 58–63.

Şahin, E., & Çiftçioğlu, M. (2021). Compositional, microstructural and mechanical effects of NaCl porogens in brushite cement scaffolds. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 116, 104363. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2021.104363.

Sanosh, K. P., Chu, M.-C., Balakrishnan, A., Kim, T. N., & Cho, S.-J. (2009). Utilization of biowaste eggshells to synthesize nanocrystalline hydroxyapatite powders. Materials Letters, 63(24–25), 2100–2102.

Sarkar, A., & Kannan, S. (2014). In situ synthesis, fabrication and Rietveld refinement of the hydroxyapatite/titania composite coatings on 316L SS. Ceramics International, 40(5), 6453–6463. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.11.096.

Silva, L. P., Ribeiro, M. D. P., Trichês, E. S., & Motisuke, M. (2019). Brushite cement containing gelatin: evaluation of mechanical strength and in vitro degradation. Cerâmica, 65, 261–266.

Sun, L., & Guo, D. (2022). Study on the improvement of compressive strength and fracture toughness of calcium phosphate cement. Ceramics International. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.03.128.

Tamimi, F., Kumarasami, B., Doillon, C., Gbureck, U., Nihouannen, D. Le, Cabarcos, E. L., & Barralet, J. E. (2008). Brushite-collagen composites for bone regeneration. Acta Biomaterialia, 4(5), 1315–1321. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2008.04.003.

Vezenkova, A., & Locs, J. (2022). Sudoku of porous, injectable calcium phosphate cements – Path to osteoinductivity. Bioactive Materials, 17, 109–124. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.01.001

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Publicado

30/05/2022

Como Citar

SANTOS, M. A. .; GONÇALVES, G. V. da S. .; LIMA, E. P. N. .; CARDOSO, M. J. B. .; SOUSA, W. J. B. de .; SILVA NETO, J. E. da .; FARIAS, K. A. S. .; FOOK, M. V. L. . Influência do beneficiamento de pós cerâmicos na síntese de cimento ósseo de brushita/SrO/quitosana. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 7, p. e43711730021, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i7.30021. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/30021. Acesso em: 17 jul. 2024.

Edição

Seção

Engenharias