Resumo Os compósitos de vidro/polímero podem imitar a estrutura natural do osso possuindo uma configuração fibra-matriz que proporciona propriedades físicas e biológicas apropriadas. As cerâmicas de wollastonita são conhecidas por suas bioatividade e biocompatibilidade promissoras quando aplicadas na regeneração óssea. O álcool polivinílico (PVA) tem várias propriedades atrativas, incluindo biocompatibilidade e degradabilidade, que podem ser exploradas como uma matriz polimérica em compósitos para aplicações biomédicas. Por conseguinte, é desejável um método de custo eficaz para a preparação de compósitos de wollastonita/PVA, partindo de argila bentonítica como fonte de sílica para o vidro, em vez de alcoxissilanos tradicionais. O compósito preparado foi caracterizado por ensaios mecânicos, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios X e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier para avaliar a resistência à compressão, morfologia, composição de fases e bioatividade, respectivamente. Os resultados obtidos revelaram para o compósito uma resistência à compressão de 0,3 MPa, capacidade de induzir apatita em sua superfície quando imersa em fluido corporal simulado por 7 dias e degradação controlada desejável. Portanto, este método pode ser ampliado comercialmente para a preparação de compósito de wollastonita/PVA para possível uso na regeneração óssea.
Abstract Glass/polymer composites can mimic the natural structure of bone by possessing a fiber-matrix configuration which provides appropriate physical and biological properties. Wollastonite ceramics are known for their promising bioactivity and biocompatibility when applied in bone regeneration. Polyvinyl alcohol (PVA) has various attractive properties including biocompatibility and degradability which may be exploited as a polymer matrix in composites for biomedical applications. Therefore, a cost-effective method of preparing wollastonite/PVA composites is desirable by starting from bentonite clay as a silica source for the glass, instead of traditional alkoxysilanes. The composite prepared was characterized by mechanical testing, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and Fourier-transform infrared spectroscopy to evaluate its compressive strength, morphology, phase composition and bioactivity, respectively. Results obtained revealed for the composite a compressive strength of 0.3 MPa, the ability to induce apatite on its surface when immersed in a simulated body fluid for 7 days and desirable controlled degradation. Hence, this method can be up-scaled for preparation of wollastonite/PVA composite commercially for possible use in bone regeneration.
