Impregnação de colágeno em arcabouços compósitos para aumento das propriedades físicas e mecânicas

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físico-mecânicas dos arcabouços porosos de PLGA e cerâmica bifásica. Os arcabouços foram fabricados a partir do método de evaporação do solvente e lixiviação de partículas de sacarose, resultando em 70% de porosidade. As proporções produzidas foram 50/50, 60/40 e 40/60 (PLGA/HA+ß-TCP) com colágeno (G1, G2, G3) e sem impregnação de colágeno (G4, G5, G6). As amostras foram analisadas no MEV para caracterizar a superfície, estrutura e interconectividade dos poros. Para avaliar a hidrofilia dos grupos foi utilizado um teste de molhabilidade. Por fim, o ensaio de compressão para avaliar as propriedades mecânicas. Como grupo controle foi utilizado um enxerto xenógeno inorgânico (BioOss Block®, Geistlich, Suíça). As imagens do MEV revelaram que a estrutura tridimensional apresenta porosidade interconectada, cujos poros possuem tamanho e morfologia semelhantes à sacarose, que foi utilizada como material porogênico. Nos grupos sem colágeno, houve a presença de partículas cerâmicas separadas da matriz polimérica. A presença do colágeno na superfície provocou um aumento nas propriedades mecânicas e na molhabilidade deixando-a muito semelhante ao controle. A proporção polímero/cerâmica não influenciou nos valores obtidos de resistência à compressão e módulo de elasticidade. A impregnação de colágeno tipo 1 na estrutura dos arcabouços fez com que estes se tornassem mais hidrofílicos e provocou um desempenho mecânico melhor quando comparado com os que não receberam o tratamento.<br>

Abstract : The objective of this study was to evaluate the physical-mechanical properties of the porous scaffolds of PLGA and biphasic ceramic. The scaffolds were fabricated by solvent casting and particulate leaching technique using sucrose particles as porogen, resulting in 70% porosity. The proportions produced were 50/50, 60/40 and 40/60 (PLGA / HA + ß-TCP) with collagen (G1, G2, G3) and without collagen (G4, G5, G6) impregnation. The samples were analyzed in SEM to characterize the surface, structure and interconnectivity of the pores. A wettability test was used to evaluate the hydrophilicity of the groups. Finally, the compression test to evaluate the mechanical properties was performed. An inorganic xenogen graft (BioOss Block®, Geistlich, Switzerland) was used as the control group. SEM images revealed that the three-dimensional structure presented interconnected porosity whose pores had a size and morphology similar to sucrose, which was used as a porogenic material. In the groups without collagen, ceramic particles were detached from the polymeric matrix. The presence of collagen on the structure caused an increase in wettability and mechanical properties leaving it very similar to the control group. The polymer/ceramic ratio did not influence the values of compressive strength and modulus of elasticity. The impregnation of type 1 collagen to the structure of the scaffolds made them more hydrophilic and resulted in a better mechanical performance when compared to those who did not receive the treatment.