SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.19 número3-4Efeito da geometria na resistência residual à tracção de reparações por sobreposição simples de laminados de carbono-epóxidoFuração com alta velocidade de corte em compósitos poliméricos reforçados com fibras de vidro índice de autoresíndice de assuntosPesquisa de artigos
Home Pagelista alfabética de periódicos  

Serviços Personalizados

Journal

Artigo

Indicadores

Links relacionados

  • Não possue artigos similaresSimilares em SciELO

Compartilhar


Ciência & Tecnologia dos Materiais

versão impressa ISSN 0870-8312

C.Tecn. Mat. v.19 n.3-4 Lisboa jul. 2007

 

Optimização da Reacção de Síntese de Hidroxiapatite por Precipitação Aquosa

 

J.F.P. Gomesa,b(*), C.C. Granadeiroa, M.A. Silvaa, M. Hoyosa, R.D. Silvaa, T. Vieirac

 

a Departamento de Engenharia Química, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, R. Conselheiro Emídio Navarro, 1, 1959-007, Lisboa, Portugal.

b.Centro de Engenharia Química e Biológica, Instituto Superior Técnico, Torre Sul, Av. Rovisco Pais, 1, 1049-001 Lisboa, Portugal.

c Instituto Pedro Nunes, R. Pedro Nunes, 3030-199, Coimbra, Portugal.

jgomes@deq.isel.ipl.pt

 

ABSTRACT: Hydroxyapatite (HAP) is a bioceramic material widely used in medical applications such as coatings of metallic prosthesis or filling cavities of body hard tissues resulting from traumatisms or diseases.

HAP can be produced by different methods, namely hydrothermal, precipitation or sol-gel processes. For this study, HAP was produced by precipitation of solutions Ca(OH)2 (0,5M) and H3PO4 (0,3M), varying the reaction temperature, pH, acid addition flow rate, mixing velocity and inertization medium. The obtained products were dryed and sintered and then characterised by IR, XRD and SEM.

The obtained HAP shows a high purity, is thermodynamic and stoichiometrically stable, when produced at a pH ranging from 7 to 9, a reaction temperature of 60 °C in an inert medium. The synthetized HAP nano particles are identical to biological ones, allowing its industrial production for application in bone implants.

Keywords: Hydroxyapatite, Biomaterials, Bone Substitutes, Water Precipitation.

 

RESUMO: A hidroxiapatite (HAP) é um material biocerâmico amplamente utilizado em aplicações médicas e no revestimento de próteses metálicas ou preenchimento de cavidades nos tecidos duros do corpo resultantes de traumatismos ou de doenças. A HAP pode ser produzida por diferentes métodos, nomeadamente por processos hidrotérmicos, de precipitação ou de sol-gel, etc. A HAP no contexto deste estudo foi produzida por precipitação a partir de soluções de Ca(OH)2 (0,5M) e de H3PO4 (0,3M) variando a temperatura reaccional, o pH, o caudal de adição de ácido, a velocidade de agitação e o grau de inertização. Os produtos resultantes foram secos e posteriormente sinterizados, e caracterizados por IV, difracção de raios X (DRX) e Microscopia Electrónica de Varrimento (SEM). A HAP apresenta uma pureza elevada, é estequiométrica e termicamente estável quando sintetizada a um pH entre 7 e 9, à temperatura reaccional de 60ºC num meio adequadamente inertizado. As nano partículas de HAP sintetizadas são idênticas às biológicas permitindo a sua produção industrial para utilização na aplicação de implantes ósseos.

Palavras-chave: Hidroxiapatite, Biomateriais, Substituto Ósseo, Precipitação Aquosa

 

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text only available in PDF format.

 

Referências Bibliográficas

[1] Ring M.E., História da Odontologia. 1ª ed. São Paulo: Editora Manole, 1998;        [ Links ]

[2] Hench L.L., Wilson J., An Introduction to Bioceramics. 1ª ed. Singapura: World Scietific Publishing, 1993;

[3] Silva, Marcelo H. Prado da; Apostila de Biomateriais, CERAMED 2007.

[4] Barbosa, M.A.; Os Materiais e a Vida, um Osso Duro de Roer, Laboratório de Biomateriais do Instituto de Engenharia Biomédica (INEB).

[5] C.M.S Ranito, F.A. Costa Oliveira, J.P. Borges, “Mechanical Characterization of Dense Hydroxyapatite Blocks”: Materials Science Forum Vols. 514-516 (2006) pp. 1083-1086;

[6] M.I. Kay, R.A. Young, A.S. Posner: Nature, Vol. 204 (1964) p.1050;

[7] J.C. Elliot, P.E. Mackie, R.A. Young: Science, Vol. 180 (1973) p.1055;

[8] T.S.B. Narasaraju, D.E. Phebe: J. Mat. Sc.,Vol. 31 (1996) p.1;

[9] G.G. Vásquez, C.P. Barba, N. Munguía, “Stoichiometric Hydroxyapatite Obtained by Precipitation and Sol-gel Process”: Revista Mexicana de Física, Vols. 51(3) pp.284-293;

[10] A. Afshar, M.R. Saeri, M. Ghorbani, N. Ehsani, C.C. Sorrell, Some Important Factors in the Wet Precipitation process of Hydroxyapatite: Materials & Design, Vol. 24 (2003) pp.197-202;

[11] R.R. Ramachandra, H.N. Roopa, T.S. Kannan, J. Mater Sci. Mater. Med.,Vol. 8 (1997) p.511;

[12] M. R. Saeri, A. Afshar, M. Ghorbani, N. Ehsani, C. C. Sorrell, “The Wet Precipitation process of Hydroxyapatite”: Materials Letters, Vol. 57 (2003) pp.4064-4069;

[13] N.Y. Mostafa, “Characterization, Thermal Stability and Sintering of Hydroxyapatite Powders Prepared by Different Routes”: Materials Chemistry and Physics Vol. 94 (2005) pp.333-341.

[14] C.M.S Ranito, C.A. Nogueira, J. Domingues, F. Pedrosa, F.A. Costa Oliveira, J.P. Borges, “Optimization of the Synthesis of Hydroxyapatite Powders for Biomedical Applications using Taguchi Method”: Materials Science Forum, Vols. 514-516 (2006) pp. 1025-1028;

[15] S. Raynaud, E. Champion, D. Bernache-Assollant, P. Thomas: Biomaterials, Vol. 23 (2002), p.1065;

[16] S. Kwon, Y. Jun, S. Hong, H. Kim: J. Europ. Ceram. Soc. Vol. 23 (2003), p.1039;

[17] M.S. Tung, “Calcium phosphate type standard reference material: development, preparation, and characterization”, in: E. Horowtiz, J.E. Parr (Eds.), Characterization and Performance of Calcium Phosphate Coatings for Implants, ASTM STP1196, American Society for Testing Materials, Philadelphia; 1994, p. 99;

[18] Ratner, Buddy D.; Hoffman, Allan S.; Schoen, Frederick J. Lemons, Jack E.; Biomaterials Science- An Introduction to Materials in Medicine, Elsevier 2ª Edição, Londres, 2004.

[19] C.M.S. Ranito, F.A. Costa Oliveira, J. P. Borges, “Hydroxyapatite foams for bone replacement”: Key Engineering Materials, Vols. 284-286 (2005), pp.341-344;

[20] G. Bazzi, G. Celotti, E. Landi, T.M.G. La Torreta, I. Sopyan, A. Tampieri, “A Novel Sol-gel Technique for Hydroxyapatite Preparation”: Materials Chemistry and Physics, Vol. 78 (2003) pp. 816-824;

[21] V.M. Rusu, C.H. Ng, M.W. Wilke, B. Tiersch, P. Fratzl, M.G. Peter, “Size-controlled Hydroxyapatite Nanoparticles as Self-organized Organic-inorganic Composite Materials”: Biomaterials, Vol. 26 (2005) pp. 5414-5426;

[22] A.D. Randolph, M.A. Larson, “Theory of Particulate Processes”, second ed., Academic Press, NY, 1986;

[23] P.N. de-Aza, C. Santos, A. Pazo, S. de Aza, R. Cusco, L. Artus: Chem. Mater. Vol. 9 (1997) p. 915;

[24] C.C. Berndt, G.N. Haddad, A.J.D. Farmer, K.A. Gross, “Thermal Spraying for Bioceramic Applications”: Mater Forum, Vols. 14(3) (1990) pp. 161 –173;

[25] A.J. Ruys, K.A. Ziegler, O.C. Standard, A. Branwood, B.K. Milthope, C.C. Sorrell, “Hydroxyapatite-ceramicmetal Composites; Quantification of Additive-induced Dehydration”: Bannister MJ, editor, Proceeding of the International Ceramic Conference, Vol. 1, Melbourne: CSIRO 1992, p. 591– 97;

[26] Conn J.F., Jessen L.A., “Process for predicting Hydroxyapatite”, US Patent 4324772, 1980.

[27] A. Slósarczyk, Z. Paszkiewicz, C. Paluszkiewicsz, “FTIR and XRD evaluation of Carbonated Hydroxyapatite Powders synthesized by Wet Methods”, Journal of Molecular Structure, Vols. 744(7) (2005) pp. 657-661.