Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282001000300009
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Compósitos Bioativos Obtidos a Partir da Inserção de Vidro Bioativo em Matriz de Poli(Metacrilato de Metila)

Bioactive Composites Obtained from Bioactive Glass Particles into Poly(Methyl Methacrylate)

Silva Junior, Paulo E.; Oréfice, Rodrigo L.

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Resumo

Várias biocerâmicas são capazes de se ligarem a tecidos vivos (bioatividade), no entanto apresentam propriedades mecânicas muito diferentes daquelas exibidas por tecidos naturais. Tal fato acaba por restringir o uso desses materiais em um mais extenso número de aplicações biomédicas. Compósitos de matriz polimérica reforçada com uma fase bioativa podem combinar o comportamento bioativo característico de algumas biocerâmicas com propriedades mecânicas próximas à de tecidos humanos. O presente trabalho tem como objetivo sintetizar e caracterizar compósitos de matriz polimérica reforçada por partículas de vidro bioativo. Os compósitos foram produzidos a partir da polimerização em massa de metacrilato de metila na presença de partículas de vidro bioativo (vidro de silicato de cálcio, fósforo e sódio). Partículas de vidro foram adicionadas ao monômero em diversas concentrações para permitir a variação das propriedades mecânicas e da bioatividade desses compósitos. A bioatividade dos materiais produzidos foi avaliada através de testes in vitro realizados a 37ºC em uma solução simuladora do fluido humano por períodos de tempo de 0 hora a 30 dias. Em seguida, os compósitos submetidos aos testes in vitro foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho. O procedimento de síntese mostrou-se eficaz na produção de compósitos com diferentes frações volumétricas de partículas distribuídas homogeneamente pelo material. Os resultados dos testes in vitro revelaram a deposição de uma camada de hidroxiapatita carbonatada (HCA) na superfície dos materiais, comprovando a bioatividade dos compósitos. Foi ainda observado que a cinética de deposição da camada de HCA pode ser controlada pela fração volumétrica da fase bioativa.

Palavras-chave

Compósitos, biomateriais, bioatividade, poli(metacrilato de metila), vidros bioativos

Abstract

Some bioceramics have the ability to bind to tissues but they show mechanical properties very different from the ones of natural tissues. This fact restricts the use of these materials in a wider range of applications. The goal of this research is to synthesize and characterize polymer matrices reinforced with bioactive glass particles that potentially can combine ability to bond to tissues (bioactivity), with mechanical properties comparable to damage tissues. The composites were produced by bulk polymerization of methyl methacrylate in the presence of bioactive glass particles and an initiator at 60ºC. Bioactive glass particles were added to the monomer in several concentrations to modify the mechanical properties and bioactivity of the composites. The bioactivity of the materials was evaluated by in vitro tests performed at 37ºC in a simulated body fluid for periods of time ranging from 1 hour to 30 days. The composites submitted to in vitro tests were characterized by infrared spectroscopy. The results revealed the deposition of a hidroxycarbonate- apatite layer on the surface of the composites, confirming their bioactivity. It was also observed that the fraction of the bioactive phase in the composites can be used to control the overall kinetics of the bioactivity process.

Keywords

Composites, bioactive glasses, biomaterials, poly(methylmethacrylate), bioactivity

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