Carbonato de Cálcio: uma revisão bibliométrica de aplicações em biomateriais odontológicos

Abstract

O carbonato de cálcio (CaCO₃) é um composto utilizado em diversas áreas industriais e biomédicas, devido à sua biocompatibilidade, capacidade de modulação do pH e propriedades remineralizantes. Tradicionalmente, sua obtenção ocorre por meio da mineração de rochas calcárias, um processo de alto consumo energético e significativa emissão de carbono. Recentemente, rotas alternativas e mais sustentáveis vêm ganhando destaque, como a reutilização de resíduos biogênicos, reduzindo o impacto ambiental. Trata-se de um material amplamente empregado na formulação de diversos produtos, com ampla versatilidade e relevância tecnológica. Na odontologia, a valorização de resíduos naturais ricos em CaCO₃ para o desenvolvimento de biomateriais sustentáveis representa um novo paradigma que une inovação científica e responsabilidade socioambiental. Essa abordagem está alinhada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável ao estimular modelos de negócio sustentáveis e promover a circularidade, fomentar bio inovações e reduzir emissões de carbono. Neste contexto, foi realizada uma revisão bibliométrica sobre a aplicação do mineral em biomateriais odontológicos, com o objetivo de mapear o cenário científico e identificar tendências, lacunas e perspectivas futuras. A busca foi realizada na base de dados “Web of Science” em março de 2025, sem restrição de idioma ou período de tempo. No total 91 artigos, publicados entre 1953 e 2025 foram incluídos. Entre as informações coletadas estão: autoria, ano e periódico de publicação, fator de impacto, quantidade de citações, desenho de estudo e tema, palavras-chave, instituição e país de origem. O software VOSviewer foi utilizado para gerar mapas de redes colaborativas entre os autores e palavras-chave, para análise estatística foi utilizado o teste de correlação de Spearman. O estudo “Physicochemical study of CaCO₃ from egg shells”, de Murakami et al. (2007), destacou-se como o mais citado. Quanto ao delineamento metodológico, predominaram estudos in vitro, seguidos por ensaios clínicos, refletindo o avanço gradual do conhecimento em direção à aplicabilidade clínica. Geograficamente, os Estados Unidos possuem o destaque em número de publicações, enquanto a Ásia emergiu como o continente com maior produção científica. A Universidade Estadual de Campinas destacou-se como a instituição com o maior número de artigos, evidenciando o potencial da pesquisa brasileira. Entre os periódicos mais representativos, o American Journal of Dentistry foi o principal veículo de publicação. As áreas temáticas predominantes foram dentística restauradora e cariologia. A análise das palavras-chave revelou o predomínio de “calcium carbonate” e “hydroxyapatite”. Na origem desse mineral, há o predomínio de materiais comerciais, mas com crescente interesse em fontes sustentáveis, refletindo o alinhamento das pesquisas aos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável, voltados ao consumo responsável, mitigação climática e conservação ambiental. Os resultados obtidos demonstram a distribuição global da produção científica e a relevância multifacetada do CaCO₃ como biomaterial, com aplicações em diversas especialidades odontológicas, particularmente em estudos laboratoriais sobre implantologia, materiais restauradores e prevenção de cáries. A pesquisa fornece insights importantes para pesquisadores que desenvolvem materiais odontológicos inovadores. Contudo, trabalhos futuros nessa temática devem abordar lacunas nas aplicações clínicas e seus resultados à longo prazo.

Calcium carbonate (CaCO₃) is a compound widely used in various industrial and biomedical fields due to its biocompatibility, pH-modulating capacity, and remineralizing properties. Traditionally, it is obtained through the mining of limestone, a process with high energy consumption and significant carbon emissions. Recently, alternative and more sustainable routes have gained prominence, such as the reuse of biogenic waste. This material is extensively employed in the formulation of products, highlighting its versatility and technological relevance. In dentistry, the valorization of natural residues rich in CaCO₃ for the development of sustainable biomaterials represents a new paradigm that combines scientific innovation and socio-environmental responsibility. This approach aligns with the United Nations Sustainable Development Goals by promoting sustainable business models, circularity, bio-innovation, and carbon emission reduction. In this context, a bibliometric review was conducted on the application of calcium carbonate in dental biomaterials, aiming to map the scientific landscape and identify trends, gaps, and future perspectives. The search was carried out in the Web of Science database in March 2025, without language or time restrictions. In total, 91 articles published between 1953 and 2025 were included. The extracted data comprised authorship, publication year and journal, impact factor, citation count, study design and topic, keywords, institution, and country of origin. The VOSviewer software was used to generate collaboration and keyword network maps, and Spearman’s correlation test was applied for statistical analysis. The study “Physicochemical study of CaCO₃ from egg shells” by Murakami et al. (2007) stood out as the most cited. Regarding the methodological design, in vitro studies predominated, followed by clinical trials, reflecting the gradual advancement of knowledge toward clinical applicability. Geographically, the United States led in the number of publications, while Asia emerged as the continent with the highest scientific output. The State University of Campinas was identified as the institution with the greatest contribution, highlighting the strength of Brazilian research in the field. Among the most representative journals, the American Journal of Dentistry was the main publication outlet. The most frequent thematic areas were restorative dentistry and cariology. Keyword analysis revealed the predominance of “calcium carbonate” and “hydroxyapatite”. Regarding the origin of the mineral, most studies used materials from commercial sources, although there is growing interest in sustainable alternatives, reflecting the alignment of current research with the Sustainable Development Goals, particularly those addressing responsible consumption, climate mitigation, and environmental conservation. Overall, the scientific landscape on calcium carbonate in dental biomaterials has evolved to integrate materials science, sustainability, and clinical innovation, reinforcing dentistry’s role in advancing both oral health and sustainable development. The findings demonstrate the global distribution of scientific production and the multifaceted relevance of CaCO₃ as a biomaterial, with applications across various dental specialties, particularly in laboratory studies focusing on implantology, restorative materials, and caries prevention. This research provides important insights for researchers developing innovative dental materials. However, future work in this field should address gaps in clinical applications and long-term outcomes.