Calcium phosphate cements reinforced with polyvinyl alcohol fibers for bone load-bearing applications

  • Tomás Sobral Marques (Aluno)

Tese do aluno

Resumo

O desenvolvimento de biocerâmicos para a regeneração do tecido ósseo tem sido amplamente explorado, dada a sua elevada frequência de transplantação resultante de problemas associados a defeitos congénitos, doenças ósseas ou situações traumáticas. Neste âmbito, desde1980 que os cimentos de fosfato de cálcio tem desempenhado um papel importante como substituintes do osso ou como material de suporte para a regeneração óssea, apresentando boas propriedades ao nível da biocompatibilidade e bioatividade. Contudo, as propriedades mecânicas desta categoria de bio cerâmicos apresentam limitações no que respeita à fragilidade e à reduzida resistência à flexão. Como tal, as zonas de possível aplicação destes cimentos estão limitadas a regiões de suporte de cargas mecânicas reduzidas. O reforço de cimentos com fibras poliméricas, é uma solução desde há muito amplamente explorada pela engenharia civil, no sentido de melhorar as propriedades mecânicas dos cimentos, aumentando a sua ductilidade. Do mesmo princípio de engenharia, para reforçar compósitos com fins médicos, polímeros de origem natural e sintética tem sido estudados. Resultados promissores in vitro e in vivo já foram alcançados, contudo não satisfatórios para aplicação em áreas cujas cargas a suportar são elevadas. O polivinil álcool é um polímero utilizado no reforço de compósitos, dado as suas reconhecidas propriedades mecânicas. No contexto biomédico, o polivinil álcool é vulgarmente utilizado como polímero-base para hidrogéis, conferindo boas propriedades mecânicas e de biocompatibilidade. Neste estudo foram utilizadas fibras de PVA (KuralonTM da Kuraray) de diâmetro micrométrico como reforço de cimentos de fosfato de cálcio para a avaliação das propriedades mecânicas dos cimentos, bem como a avaliação das propriedades químicas, estruturais e citotóxicas das fibras. Com base nos resultados obtidos, melhorias significativas foram alcançadas nas propriedades mecânicas com a inclusão das fibras KuralonTM face aos cimentos desprovidos de fibras. In vitro, as fibras não revelaram ser citotóxicas para células precursoras de osteoblastos.
Data do prémio19 abr 2017
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • Universidade Católica Portuguesa
SupervisorSander Leeuwenburgh (Supervisor) & Sónia L. Schickert (Co-Orientador)

Designação

  • Mestrado em Engenharia Biomédica

Citação

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