Síntese e caracterização de hidroxiapatita e compósitos a partir de matéria-prima reciclada.

Abstract

Pós de hidroxiapatita, HA foram produzidos separadamente por síntese hidrotérmica e calcinação, utilizando-se precursores alternativos, como sulfato de cálcio (gesso), corais, ostras, conchas, casca de ovo e, principalmente, osso bovino. Para a maioria das sínteses hidrotérmicas, o enchimento da autoclave foi de 85%, as temperaturas de 220°C e 280°C, os tempos de síntese foram 4 e 20 horas; as calcinações dos precursores foram realizadas na temperatura de 800°C, por 3 horas, e as dos produtos a 900°C e 1100ºC, por 5 horas. Pós de HA foram também produzidos com Ca(OH)2 e Ca(H2PO4)2.H2O, por 20 horas a 250ºC. Um novo processo, em patenteamento, envolveu o tratamento e a posterior calcinação de osso bovino entre 300 e 1200°C e tempo variando entre 3 e 10 horas, produzindo a “hidroxiapatita natural, HA-N”, em um processo inovador, de alta produtividade, baixo custo e alta qualidade. Os produtos deste trabalho foram caracterizados por difração de raios X, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura, microssonda eletrônica, fluorescência de raios X, picnometria a He, adsorção de nitrogênio, espectroscopia de infravermelho, absorção atômica, testes mecânicos e testes de citotoxicidade. Produziram-se ainda cerâmicas bifásicas de fosfato de cálcio, por mistura da hidroxipatita natural (HA-N, aos óxidos titânia (TiO2), zircônica monclínica (m-ZrO2), magnésia (mgO), CaTiO3 (titanato de cálcio), alumina (Al2O3) e sílica (SiO2), para estudar as melhores combinações para propriedades mecânicas e bioatividade. O desempenho dos pós de HA-N foi também testado com recobrimentos de HA-N pura sobre substratos de aço 316L. Os resultados de testes de riscamento sobre os recobrimentos das peças com os pós de hidroxiapatita, processados neste trabalho, foram comparados com os das peças recobertas com pós de hidroxiapatita comerciais. Dispositivos com propriedades físicas e químicas selecionadas foram submetidos a testes “in vitro”. O presente trabalho determinou a efetividade de produção de HA por vários métodos, incluindo rotas e precursores, gerou o processo de produção da HA-N, determinou o efeito das proporções de diferentes pós cerâmicos na síntese de compósitos de HA-N, estudou as condições de deposição de recobrimentos de HA-N e seus compósitos e, por fim, determinou a citotoxicidade dos produtos, todos estes consistindo de resultados considerados inéditos.