Um dos fatores mais importantes na técnica conhecida por engenharia de tecidos é o crescimento de células em suporte porosos tridimensionais conhecidos por arcabouços. Os arcabouços guiam o crescimento celular e facilitam a formação de tecidos e órgãos funcionais. Cimentos ósseos são materiais desenvolvidos há aproximadamente uma década para aplicações biomédicas. Um cimento deste tipo pode ser preparado misturando um sal de fosfato de cálcio com uma solução aquosa para que se forme uma pasta que possa reagir à temperatura corporal dando lugar a um precipitado que contenha hidroxiapatita. O desenvolvimento de estruturas porosas de cimento de fosfato de cálcio é de grande utilização em engenharia de tecidos, além de outras áreas da traumatologia. O objetivo deste trabalho foi o uso de cimento de α-TCP (α-fosfato tricálcico) para obtenção desses arcabouços, através da obtenção e utilização de esferas de parafina como corpos geradores de poros. O α-TCP foi sintetizado por resfriamento brusco de seus precursores e, as esferas foram produzidas por suspensão em uma solução aquosa de poli (álcool vinílico) e sulfato de sódio. As quantidades de cada um destes reagentes foram estudadas com relação ao tamanho das esferas formadas. Pela análise de difração de raios X foi detectada a presença de β-TCP como fase indesejada no processo de síntese do α-TCP e de hidroxiapatita deficiente em cálcio após a reação de pega do cimento. Foi analisada a extração da parafina dos arcabouços por utilização de um método térmico. A porosidade dos arcabouços confeccionados com esferas de parafina foi observada por microscopia eletrônica de varredura, mostrando tamanho, forma e interconectividade dos corpos porosos, que se mostrou adequada para o crescimento celular.

One of the most important factors in tissue engineering is the three-dimensional cells growth in porous support known by scaffolds. The scaffolds guide the cellular growth and facilitate the tissue formation and functional organs. Bone cements have been developed for biomedical applications for a decade approximately. This kind of cement can be prepared mixing a calcium phosphate salt with aqueous solution forming a paste that can react at body temperature generating a hydroxyapatite precipitated. The aim of this work was to use α-TCP (α-tricalcium phosphate) cement in order to obtain such scaffolds, with the aid of paraffin spheres as pores generators. These spheres were produced by suspension in a aqueous solution of polyvinylalcohol (PVA) and sodium sulphate (Na2SO4). The amount of each one of the components was related to the size of the formed spheres. The extraction of the paraphyn from the scaffolds was also evaluated. The porosity of the scaffolds produced with paraffin spheres was observed by means of scanning electron microscopy, regarding their size, shape, and interconnectivity, which are important properties of the bone cellular growth process.

Hidroxiapatita é uma cerâmica bioativa que permite o crescimento de tecido ósseo e revascularização da área implantada pela formação de ligação com a fase mineral dos ossos. Este estudo teve como objetivo a obtenção de blocos porosos de hidroxiapatita através do método gelcasting de espuma, sem a utilização de atmosfera controlada para a realização das polimerizações. O processo gelcasting de espumas consiste na incorporação de uma fase gasosa dispersa dentro de uma suspensão cerâmica contendo o pó cerâmico, água, defloculantes, ligantes e agentes de gelificação. O sistema de gelificação consiste no monômero acrilamida e no co-monômero N,N’ metilenobisacrilamida difuncional (MBAM). Foi estudada a variação das quantidades de iniciador e de acelerador e verificou-se a variação do tempo de indução e seus reflexos nas propriedades da hidroxiapatita porosa. Avaliou-se a porosidade, a macroestrutura, a distribuição de tamanho de poros e a permeabilidade. Verificou-se que é possível controlar a porosidade variando-se o tempo de indução e a ausência de atmosfera controlada não impediu a obtenção das peças porosas.

Hydroxyapatite (HA) is a bioactive ceramic that allows bone growth and revascularization of the area of implantation trough the formation of chemical bonding with the mineral phase of the bones. The aim of this work was to obtain porous blocks of HA by the gelcasting foams method without atmosphere control. The gelcasting foams process consists in the incorporation of a dispersed gaseous phase, with the help of a surfactant, inside a ceramic suspension containing the ceramic powder, water and gelation agents. The gelation system is composed by one monomer, acrylamide, and one comonomer, methylenebisacrylamide (MBAM). The effect of the accelerator and initiator amounts on the induction time, porosity, pore size distribution and permeability was evaluated. It was possible to control the porosity through the variation of the induction time by changing the amounts of reactions initiator and accelerator, and the absence of controlled atmosphere did not impede the preparation of HA porous blocks.

Este trabalho propõe a deposição química de vapor assistida por chama como uma técnica alternativa para a obtenção de recobrimentos cristalinos de hidroxiapatita sobre substratos metálicos de aço inoxidável 316L. Esta é uma técnica recente, apresentando um enorme potencial na deposição de óxidos, principalmente pelo baixo custo de equipamentos e precursores. Neste trabalho, acetato de cálcio e fosfato de amônio, diluídos em etanol, foram utilizados como sais precursores. A razão molar Ca/P na solução precursora foi de 1,66, equivalente à da hidroxiapatita biológica. Os parâmetros de deposição variados foram: temperatura do substrato (500 e 550 ºC), fluxo da solução precursora (4, 8 e 12 mL/min) e tempo de deposição (5, 10 e 20 min). Os recobrimentos obtidos foram porosos, variando a espessura entre 66 e 757 µm em função dos parâmetros de deposição. Análises por difração de raios X identificaram a fase majoritária hidroxiapatita e indícios de fosfato tricálcico. Por espectroscopia de infravermelho foi possível identificar carbonatos, bem como os grupos hidroxila e fosfato, característicos da hidroxiapatita.

This work proposes the flame assisted chemical vapor deposition as an alternative technique to obtain crystalline hydroxyapatite coatings on AISI 316L stainless steel substrates. This is a novel technique that shows enormous potential for oxides deposition, mainly due to the low cost of equipment and precursors. In this work calcium acetate and ammonium phosphate, diluted in ethanol, were employed as precursor salts. A precursor solution with Ca/P molar ratio of 1.66, equivalent to biological hydroxyapatite, was used. The evaluated deposition parameters were: substrate temperature (500 and 550 ºC), precursor solution flux (4, 8 and 12 mL/min) and deposition time (5, 10 and 20 min). The coatings obtained were porous, and thickness varying between 66 and 757 µm as a function of deposition parameters. Analysis with X ray diffraction identified crystalline coatings, with the presence of a major phase hydroxyapatite, and traces of tricalcium phosphate (beta-TCP). Carbonates were identified by infrared spectroscopy, as well as phosphate and hydroxyl that are characteristic groups of hydroxyapatite.