|
Abstract:
|
Defeitos ósseos representam um problema de saúde global, e os vidros bioativos se destacam entre os materiais substitutos ósseos por sua capacidade de formar uma camada de hidroxiapatita que se liga ao tecido hospedeiro. O objetivo geral do trabalho foi sintetizar vidros bioativos de composição 45S5 por rota sol-gel, para uso como matéria-prima em scaffolds, além de desenvolver tintas à base de colágeno tipo I, ácido cítrico e carboximetilcelulose (CMC) voltadas à manufatura aditiva.
Nanopartículas de vidro bioativo binário SiO₂-CaO foram sintetizadas pelo método de Stöber modificado, utilizando CTAB, TEOS e nitrato de cálcio, seguido de centrifugação, secagem e calcinação a 700 °C. Paralelamente, foram formuladas duas tintas de hidrogel, denominadas Coll1 e Coll2, variando as proporções de colágeno, ácido cítrico e CMC. A imprimibilidade dessas tintas foi avaliada pelo teste de colapso de filamento (FCT), calculando-se o fator de área de colapso (Cf), enquanto as nanopartículas foram caracterizadas por DSC, DLS, potencial zeta e DRX.
Os resultados mostraram que a tinta Coll1 manteve-se sem colapsar por dez minutos após a deposição, alcançando fator de área de colapso de 100%, indicando boa estabilidade estrutural do filamento. Por DSC, não foram observados eventos de transição vítrea, cristalização ou fusão entre 25 e 400 °C; identificou-se apenas um efeito endotérmico atribuído à perda de água adsorvida e à condensação de silanóis superficiais, coerente com material já calcinado. Por DLS, obteve-se tamanho hidrodinâmico médio de 729,5 ± 44,4 nm, com PdI = 1,0, indicando forte aglomeração das partículas na suspensão concentrada analisada. O potencial zeta foi de -11,7 ± 0,4 mV, refletindo baixa estabilidade coloidal, mas confirmando carga superficial negativa, associada a grupos silanol desprotonados relevantes para a nucleação futura de fosfato de cálcio. Por DRX, houve ausência de picos cristalinos, com halo amorfo centrado em 2θ ≈ 23°, confirmando a natureza vítrea e desordenada do pó, o que favorece maior reatividade superficial e dissolução iônica em meio fisiológico.
Em conjunto, os resultados indicam que as nanopartículas de vidro bioativo sintetizadas apresentam estrutura amorfa e estabilidade térmica adequadas, com química de superfície favorável à bioatividade, ainda que tendam a se aglomerar em suspensão concentrada. A tinta de colágeno e CMC demonstrou boa imprimibilidade no ensaio de colapso de filamento, sugerindo potencial de aplicação na fabricação de scaffolds por robocasting. Como próxima etapa, pretende-se incorporar o vidro bioativo sintetizado à tinta de colágeno e CMC, avaliando seu efeito nas propriedades reológicas, na imprimibilidade e no desempenho final dos scaffolds impressos. |
