Os ensaios de microdureza Knoop foram realizados para caracterizar a hidroxiapatita e os compósitos de hidroxiapatita com óxidos biotoleráveis em função da temperatura de sinterização. As medidas foram realizadas em regiões bem distintas.
A figura 4.79 mostra a microdureza Knoop das pastilhas de compósitos denominadas de HA9TC1, HA9Mg1,e HA, sinterizadas a 1350°C, e os HA5TC5, HA5Mg5, HA5Zr5 e HA, sinterizados a 1400°C.
1300 1350 1400 1450 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Cerâmicas bifásicas sinterizadas
Dure za Kno op HA HA9Mg1 HA9TC1 HA5Mg5 HA5TC5 HA HA5Zr5 Temperatura de sinterização ( o C)
Figura 4.79 – Microdureza Knoop da hidroxiapatita e dos compósitos com óxidos , denominados de HA, HA9TC1 e HA9Mg1, sinterizados a 1350°C, por 10 horas e HA, HA5Mg5, HA5TC5 e HA5Zr5, sinterizados na temperatura de 1400°C.
O compósito com 50% de hidroxiapatita e 50% de titanato de cálcio, sinterizado a 1400°C, apresentou maior valor de dureza Knoop em relação ao compósito com a mesma formulação, sinterizado na temperatura de 1350°C.
As peças de hidroxiapatita sinterizadas nas temperaturas de 1350°C e 1400°C não apresentaram diferenças significativas quanto aos valores de dureza. Elas alcançaram, respectivamente, valores médios de dureza Knoop de 632 e 625. Os valores deste trabalho são superiores aos encontrados na literatura(27,58-61).
A figura 4.80 mostra imagens de microscopia ótica de indentações das pastilhas do compósito HA5TC5 e do compósito HA9TC1, sinterizados, respectivamente, nas temperaturas de 1400°C e 1350°C, por 10 horas.
Figura 4.80 – Imagens por microscopia ótica de indentação das pastilhas dos compósitos. (a) e (b) compósitos HA5TC5, sinterizados a 1400°C; (c) e (d) compósitos HA9TC1, sinterizados a 1350°C. 500X.
b a
d c
A figura 4.81 mostra imagens de microscopia ótica de indentações das pastilhas dos compósitos HA5Mg5 e HA9Mg1, sinterizados, respectivamente, nas temperaturas de 1400°C e 1350°C, por 10 horas.
Figura 4.81 – Imagens por microscopia ótica de indentação das pastilhas dos compósitos: (a) compósito HA5Mg5, sinterizado a 1400°C; (b) compósito HA9Mg1, sinterizado a 1350°C. 500X.
b a
A figura 4.82 mostra imagens por microscopia ótica de indentações do compósito HA5Zr5, sinterizado a 1400°C, por 10 horas.
Figura 4.82 – Imagens de indentação por microscopia ótica das pastilhas dos compósitos: (a) e (b )compósitos HA5Zr5, sinterizados a 1400°C, por 10 horas. 500X.
a b
Na figura 4.83, encontram-se, por microscopia ótica, as indentações das pastilhas de hidroxiapatita, sinterizadas a 1400°C e 1350°C, por 10 horas.
Figura 4.83 – Imagens de indentação por microscopia ótica das pastilhas de hidroxiapatita. (a) sinterizada a 1400°C e (b) sinterizada a 1350°C. 500X.
b a
4.7 Teste de citotoxicidade
Como descrito no capítulo 3, os testes de citotoxicidade foram realizados nas peças de hidroxiapatita natural, sintetizada a partir da reciclagem de osso bovino, e de compósitos de hidroxiapatita com óxido biotoleráveis de zircônia, alumina, magnésia, titânia e titanato de cálcio, nas 9 condições de composição e temperatura de sinterização mostradas na tabela 3.IX.
Somente as amostras de códigos HA6Zr4 e HA5Zr5, e HA7Zr3, sinterizadas nas temperaturas 1400°C e 1350°C, apresentaram medidas de halo a partir da amostra, ainda assim menor que 0,5cm(62). Portanto, essas amostras apresentaram grau 2 de citotoxidade, isto é, citotoxicidade moderada.
As figuras 4.84 e 4.85, a seguir, mostram os resultados de citotoxicidade por difusão em ágar das amostras, destacando apenas as que apresentaram citotoxidade. Uma vez que apenas as amostras que apresentaram zirconato de cálcio de composição Ca0,15Zr0,85O1,85, infere-se que aquele composto é o responsável pelo efeito.
HA7Zr3 -1350°C
Controle
Figura 4.84 – Teste de citotoxicidade, difusão de ágar, de compósito de hidroxiapatita de osso bovino com óxido de zircônia monoclínica, sinterizados a 1350°C por 10 horas.
HA7Zr3-1350°C
HA6Zr4-1400°C
Controle
Figura 4.85 – Teste de citotoxicidade, difusão de ágar, de compósitos de hidroxiapatita de osso bovino com óxido de zircônia monoclínica, sinterizados a 1350°C e 1400°C por 10 horas.
4.8 Referências
1. ALBRIGHT, D.J., WHALEN, R.A., BLACKLOW, N.R. – Nature, 247, 220-24, 1974. 2. SIVAKUMAR, M., MANJUBALA, I. – Mater. Letters, 50, 199-205, 2001.
3. KWON, S-H., JUN, Y-K., HONG, S-H., KIM, H-E. – J. Europ. Ceram. Soc., 23, 1039-45, 2003.
4. ROYER, a., VIGUIE, J.C., HEUGHEBAERT, M., HEUGHEBAERT, J.C. – J. Mater. Sci.: Mater. Med., 4, 76-82, 1993.
5. MERRY, J.C., GIBSON, I.R., BEST, S.M., BONFIELD, W. – J. Mater. Sci.: Mater. Med., 9, 779-83, 1998.
6. CHAAIR, H., HEUGHEBAERT, J-C., HEUGHEBAERT, M. – J. Mater. Chem., 5(6),
895-99, 1995.
7. RATJE, W. – BODENK PFLERNAH 12, 121-128. In: Legeros,R.Z., Legeros, J. P. – Dense Hydroxyapatite, New York University College of Dentistry 345 East 24th Street, New York – New York 10010.
8. HAYEK. E., NEWESELY, H. – Inorg. Syn. 7, 63-65, 1963.
9. JINAWATH, S., PONGKAO, D., SUCHANEK, W., YOSHIMURA, M. – Int. J. Inorg. Mater., 3, 997-1001, 2001.
10. LIU, J. YE, X., WANG, H., ZHU, M., WANG, B., YAN, H. – Ceram. Intern., 29, 629- 33, 2003.
11. TADIC, D., EPPLE, M. – Biomaterials, 25, 987-94, 2004. 12. US 026 039 044/Número de Registro: 2403400 – 2000. 13. US 026 039 044/Número de Registro: 2508866 – 2001. 14. US 026 039 044/Número de Registro: 2757789 – 2003. 15. US 044/Número de Registro: 0989051 – 1974. 16. US 018/Número de Registro: 1373366 – 1985. 17. MX PA02009716A 18. WWW.INPI.GOV.BR – ABRIL/2005.
19. HTTP//EP.ESPACENET.COM, WWW.USPTO.GOV – ABRIL/2005.
20. JP 58015016 DE 28/01/83 – CONSULTA ABRIL/2005. 21. KR 2002017088 DE 07/03/2002 – CONSULTA ABRIL/2005.
22. JOSCHEK, S., NIES, B., GOEPFERICH, A. – Biomaterials, 21, 1645-58, 2000. 23. TADIC, D., PETERS, F., EPPLE, M. – Biomaterials, 23, 2553-59, 2002.
24. BAUER, H.J., BAUER, M., DINGELDEIN, E. – Osteo Int., 2, 106-10, 1994.
25. SHARPE, J.R., SAMMONS, R.L., MARQUIS, P.M.– Biomaterials, 18, 471-6, 1997. 26. DEGROOT, K., KLEIN, C.P.A.T., ET AL. – Chemistry of Calcium Phosphate
Bioceramics. In: Handbook of Bioactive Ceramics, Vol. II, eds. T. Yamamuro, L.L.Hench and J. Wilson (CRC Press, Boca Raton, Florida, 1990) pp. 3-16.
27. WANG, E.P. CHAKI, T.K. – J. Mater. Sci.: Mat. Med. 4, 150-158, 1993. 28. LEGEROS, R.Z. – Arch. Oral Biol.,20, 63, 1974.
29. LEGEROS, R.Z. – Prog. Crystal Growth Charact., 4, 1-45, 1981.
30. RAO, R.R., ROOPA, H.N., KANNAN, T.S. – J. Mater. Sci.: Mat. Med., 8, 511-18, 1997.
31. PARK, E., CONDRATE Sr., R.A., LEE, D. – Mater. Lett., 36, 38-43, 1998. 32. REHMAN, I., BONFIELD, W. – J. Mater. Sci.: Mater. Med., 8, 1-4, 1997.
33. OSAKA, A., MIURA,Y., TAKEUCHI, K., ASADA, M., TAKAHASHI, K. – J. Mater. Sci.: Mat. Med., 2, 51-5, 1991.
34. ENGEL, G., KLEE, W.E. – J. Solid State Chem., 5, 28-34, 1992.
35. ELLIOT, J.C., HOLCOMB, D.W., YOUNG, R.A. – Calcif. Tissue Int. 37, 372-75,
1985.
36. CHAAIR, H., HEUGHEBAERT, J. HEUGHEBAERT, M. – J. Mater. Chem. 5, 895, 1995.
37. RADIN, S.R., DUCHEYNE, P. – J. Bio-med. Mater. Res., 27, 35, 1993. 38. BADDIEL, C.B., BERRY, E.E. – Spectrochim. Acta 22, 1407, 1996.
39. LEVITT, S.R. – PhD tese, Alfred University, 1969 in: Mater. Lett., 36, 38-43, 1998. 40. BLAKESLEE, K.C., CONDRATE Sr., R.A. – J. Am. Ceram. Soc. 54, 559, 1971. 41. ALVES, H.R., SILVA, S.N., SANTOS, T.C., REZENDE, A.M.A.T., BRANCO, J.R.T.
– Trabalho apresentado no XVI Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais-CEBCIMAT, 2004.
42. LIMA, P.M. – Caracterização de Revestimentos de Hidroxiapatita Depositados por Aspersão Térmica a Plasma sobre Liga Ti-13Nb-13Zr para Aplicação em Implantes Dentários – UNICAMP, Tese de doutorado , 2004.
43. VU, T.A., HEIMANN, R.B. – J. Mater. Sci. Let., 16, 1680-82, 1997. 44. LI, H., KHOR, K.A., CHEANG, P. – Biomaterials, 24, 949-57, 2003.
45. LI, H., KHOR, K.A., CHEANG, P. – Biomaterials, 23, 85-91, 2002.
46. WENG, J., LIU, X., ZHANG,X., JI, X. – J. Mater. Sci. Let., 13, 159-161, 1994.
47. HOUCHI, M.R., JENKINS, D.H, SINHA, H.N. – Ceram. Bull., 69(10), 1706-10, 1990. 48. BURGER, W., RICHTER, H.G., SLAWIK, G., WILLMANN,G. – Bioceramics:
Materials and Applications – Ceramics Transactions, vol. 48, 43-58, 1994. 49. RAO. R.R., KANNAN, T.S. – Mater. Sci. and Engineering C20, 187-93, 2002. 50. NAGARAJAN, K.J., RAO, K.J. – J. Mater. Chem. 3, 43-51, 1993.
51. KHALIL, M.Sh., BEHERI, H.H., FATTAH, W.I.A. – Ceram. Int., 28, 451-58, 2002. 52. INUZUKA, M., NAKAMURA, S. KISHI, S., YOSHIDA, K., HASHIMOTO, K., TODA,
Y., YAMASHITA, K. – Solid State Ionics, 172, 509-13, 2004.
53. SILVA, V.V., LAMEIRAS, F.S., DOMINGUES, R.Z. – Composites Sci. and Technol.,
61, 301-310, 2001.
54. KMITA, A.R., SLÓSARCZYK, A., PASZKIEWICZ, Z. – J. European Ceram. Soc. 2005, artigo em impressão.
55. KMITA, A.R., SLÓSARCZYK, A., PASZKIEWICZ, Z., PALUSZKIEWICZ, C. – J. Molecular Structure 704, 333-40, 2004.
56. SUCHANEK, W., YASHIMA, M., KAKIHANA, M., YOSHIMURA, M. – Biomaterials,
18(2), 923-33, 1997.
57. KIM, S.R., LEE, J.H., KIM, Y.T., RIU, D.H., JUNG, S.J., LEE, Y.L, CHUNG, S.C. – Biomaterials, 24, 1389-98, 2003.
58. RYU, H-S., HONG, K.S., LEE, J-K., KIM, D.J., LEE, J.H., CHANG, B-S., LEE, D-ho., LEE, C-K., CHUNG, S-S. – Biomaterials, 25, 393-401, 2004.
59. TRANCRED, D.C., McCORMACK, B.A.O., CARR, A.J. – Biomaterials, 19, 1735-43, 1998.
60. THANGAMANI, N., CHINNAKALI, K., GNANAM, C. – Ceram. Int., 28, 355-362, 2002.
61. JARCHO, M., SALSBURY, R.L. – J. Mater. Sci. 14, 142-50, 1979.
62. Instituto Nacional de Controle e Qualidade em Saúde (INCQS) – FIOCRUZ, Manguinhos/Rio de Janeiro.