Influência do estrôncio na formação de fosfatos de cálcio sobre a superfície do nanocompósito de Al2O3/ZrO2

• Autor(a) principal: Nunes, Fabio Caixeta
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-02082022-100052/
• topic: Al2O3/ZrO2; Al2O3/ZrO2; Calcium phosphate; Estrôncio; Fosfatos de cálcio; Nanocomposite; Nanocompósito; Strontium; Surface modifications; Tratamentos superficiais

O nanocompósito de alumina/zircônia (Al2O3/ZrO2) se destaca devido às suas excelentes propriedades mecânicas. No entanto, devido à sua natureza bioinerte, o recobrimento biomimético superficial é uma alternativa para aumentar sua interação com os tecidos ósseos ao ser implantado. Para aumentar a osteocondução, adsorção e bioatividade dos fosfatos de cálcio, substituições iônicas vêm sendo frequentemente estudadas. Nesse sentido, a substituição parcial de íons cálcio (Ca2+) por estrôncio (Sr2+) pode favorecer a regeneração óssea. Assim, o principal objetivo desse estudo foi avaliar a influência da incorporação de Sr2+ na formação de fosfatos de cálcio sobre a superfície do nanocompósito Al2O3/ZrO2. Para isso, corpos de prova de Al2O3, ZrO2 e nanocompósitos de matriz de Al2O3 contendo 5, 10 e 15% em volume de inclusões nanométricas de ZrO2 foram conformados, calcinados e sinterizados à 1500 °C por 2 h. Em seguida, os corpos de prova foram tratados superficialmente com solução de ácido fosfórico (H3PO4) e recobertos biomimeticamente em solução de Simulated Body Fluid (SBF) 5x mais concentrada sem e com enriquecimento de 0,15 mmol/L, 0,50 mmol/L e 1,00 mmol/L de Sr2+ durante 14 dias. Em seguida, os corpos de prova de foram caracterizados utilizando diferentes técnicas. Os resultados dos corpos de prova caracterizados mostraram que o tratamento químico influenciou a rugosidade e a molhabilidade da superfície, contribuindo com a formação de fosfatos de cálcio sobre essas superfícies. As fases cristalinas α e β-fosfato tricálcico (α e β-TCP), fosfato tetracálcico (TTCP) e hidroxiapatita (HAp) foram identificadas. A concentração de 1,00 mmol/L de Sr2+ foi a que apresentou maior formação de fosfatos entre as demais concentrações. A incorporação de Sr2+ na solução de SBF foi observada na formação de fosfato de estrôncio (Sr-Fosfato) e HAp substituída com estrôncio (Sr-HAp). Observou-se ainda que o aumento do volume de inclusões de ZrO2 influenciou na formação das fases de fosfatos de cálcio em todas as composições e as fases HAp, Sr-HAp e Sr-Fosfato, foram as mais significativamente influenciadas. Esses resultados se mostraram promissores para utilização desses materiais na regeneração ou preenchimento ósseo.