Síntese e caracterização de biocerâmicas à base de fosfato de cálcio modificada com nióbio

• Main Author: Nadia Sueli Vieira Capanema
• Other Authors: Herman Sander Mansur
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2014
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9PXJ68

=== The need for obtaining new materials to replace human body parts that were destroyed or damaged led scientists from different areas of research for developing new biomaterials. Thus, the aim of this work was the synthesis and characterization of niobium-modified apatite bioceramics. Calcium phosphates (CaP) were synthesized with niobium partially replacing calcium sites using aqueous precipitation route at room temperature. The bioceramics, with and without Nb incorporation, were characterized by scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive spectroscopy (EDS) and X- ray diffraction (XRD) as prepared and after heat treatments The results indicated that Nb was incorporated in the apatite structure promoting morphological and structural changes in the ceramic properties. === O principal objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da incorporação do metal de transição Nb5+ nas propriedades de biocerâmicas à base de Fosfato de Cálcio (CaP) produzidas. Portanto, neste trabalho foi sintetizada a biocerâmica de Fosfato de Cálcio (CaP) com a adição de 1% molar de sal de nióbio (Nb) cujas propriedades foram comparadas ao material sem modificação (CaP) para potencial aplicação como biomateriais para reposição e regeneração óssea. O Nb foi utilizado nesta pesquisa devido ao seu comportamento e propriedades similares a de outros metais de transição e por sua relativa disponibilidade uma vez que o Brasil possui a maior produção mundial desse metal. A rota de síntese por precipitação foi escolhida por apresentar simplicidade na técnica, reagentes de baixo custo e disponibilidade comercial, utilização de equipamentos de rotina e acessíveis nos laboratórios de química, associado a um tempo de execução de aproximadamente 4 horas. Esta rota de síntese favoreceu a formação, com ou sem adição de Nb, de uma única fase predominante de fosfato de cálcio (CaP), denominada de hidroxiapatita (HAP), verificada pelas análises de difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). As fases de HAP carbonatada ou HAP cristalinas foram obtidas em função do tratamento térmico realizado, secagem a 110ºC ou sinterização a 900ºC, respectivamente. A sinterização promoveu o aumento do tamanho médio do cristalito e a densificação do material produzido. Os resultados mostraram a incorporação de Nb na HAP produzida, preferencialmente pela substituição dos sítios catiônicos de Ca2+ pelo Nb5+, verificada pela variação nas propriedades avaliadas, como a redução no parâmetro da célula unitária, redução do tamanho médio das partículas após sinterização, maior coalescimento das partículas, entre outros aspectos. Finalmente, as biocerâmicas produzidas com a modificação parcial Nb5+ apresentaram citocompatibilidade e bioatividade in vitro similares a a HAP evidenciando potencial aplicações como biomateriais e em engenharia de tecido ósseo.