Desenvolvimento de biocerâmica porosa a partir da hidroxiapatita extraída de escamas de pirarucu (Arapaima gigas)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Cavalcante, Luyara de Almeida
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/2318587018030774
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Faculdade de Tecnologia; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Cerâmica; Escama de peixe; Pirarucu (Peixe); ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7199

A hidroxiapatita (Ca10[PO4]6(OH)2, HAp) é uma biocerâmica de fosfato de cálcio e principal constituinte dos ossos e dentes humanos. Diversos estudos na última década têm avaliado a extração e a caracterização da HAp obtida a partir de escamas de diferentes tipos de peixe, visando o sua apliação na engenharia de tecido. Contudo, estudos em bioprospecção de novas fontes de HAp em escamas de peixes da biodiversidade nativa da Amazônia ainda são escassos. O objetivo deste trabalho foi produzir biocerâmica porosa a partir da HAp extraída das escamas de pirarucu (Araipama gigas), onde há registros de presença de HAp na camada externa altamente mineralizada e nanocristais nas fibras de colágeno. A escama foi caracterizada utilizando termogravimetria derivada (TG-DTG) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). A extração de hidroxiapatita (HAp) das escamas de peixe foi realizada por calcinação de entre 600oC e 1000oC, os pós de HAp foram analisados por difração de raios X (XDR), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia de energia dispersiva por raios-X (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e rendimento. O pó calcinado a 1000°C foi utilizado para a compactação dos pellets onde misturou-se HAp com diferentes proporções de bicarbonato de amônio (BCA) atuando gerador de poros e sinterizados à 1200 oC. Os pellets sinterizados (biocerâmica porosa ou scaffold) foram caracterizados (XDR), (FT-IR), (EDS), (MEV), densidade, porosidade e bioatividade. A análise da escama por TG-DTG mostrou uma perda de massa superior a 50 %, o que levou a rendimentos de 46 a 48% de extração de pó de HAp. Os resultados de caracterização convergiram para a afirmação da obtenção HAp. No DRX o tamanho médio de cristalito da HAp utilizada para a produção da biocerâmica porosa foi de 74 nm, já o tamanho dos cristalitos das bioceramicas variaram entre 114 a 131 nm. O EDS demonstrou a presença dos elementos que compõem os pós, com a relação Ca/P entre 1,58 e 1,73, e a presença do magnésio, sódio e potássio como elementos traços. Das observações do MEV, o HAp obtido consiste em grãos com tamanhos entre 1-5 um e mais cristalinos com o aumento da temperatura, e a biocerâmica porosa produzida apresentou macroporos interconectados, de dimensões entre 50 µm a 400 µm nas amostras com 40 e 60% m/m de BCA. Todas as biocerâmicas de HAp testadas demonstraram porosidades significativas na faixa de 29-72% para 0-60% em massa de BCA, sendo o ideal acima de 55% para desenvolvimento de andaimes ósseos para promover a regeneração óssea. O teste de Bioatividade mostrou formação e dissolução de apatitas nas superfícies das amostras, vistas por miscroscopia e a cristalinidade das amostras que permaneceram altas. Esses resultados sugerem que a biocerâmica porosa desenvolvida pode ter potencial para uso na engenharia de tecidos ósseos. Palavras-chave: Escama de peixe, Hidroxiapatita, Biomaterial, Scaffold, Arapaima gigas.