Hidroxiapatita obtida por reação de combustão sinterizada por plasma

Calcium phosphate bioceramics are a group of highly attractive materials for biomedical applications. Some of these bioceramics have special attention, including: hydroxyapatite (Hap) Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], which has a structure and composition similar to the mineral phase of human bone (apatite) an...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Olivares, Eduardo Javier Perez
Outros Autores: Leite, Amanda Melissa Damião
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Hidroxiapatita
Scaffolds
Biocerâmicas
Sinterização
Plasma
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48350
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Olivares, Eduardo Javier Perez
Hidroxiapatita obtida por reação de combustão sinterizada por plasma
description Calcium phosphate bioceramics are a group of highly attractive materials for biomedical applications. Some of these bioceramics have special attention, including: hydroxyapatite (Hap) Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], which has a structure and composition similar to the mineral phase of human bone (apatite) and therefore has excellent biocompatibility, high osteoinduction enabling bone regeneration, which presents high bioadsorption in vivo, these materials are commonly used in the form of porous grains and a synthesized or porous block in different areas of the health sciences, such as dentistry and orthopedics. for the synthesis of the ceramic material it intensively influences the structure of the material obtained and in the case of Hap it must be formed by nanometric grains so that its structure is as similar as possible to biological apatite. In this research, the combustion reaction was used for the obtaining of nanostructured hydroxyapatite Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], using glycine and urea as fuel, as it is a fast and low cost procedure. By analyzing the results, it was found that it was possible to produce nanometric samples by combustion reaction, after being sintered by plasma at 800 ° C and 1000 ° C, biphasic samples were presented, with the presence of Hap and calcium phosphate, with o Mev in samples before sintering present fibrous agglomerates for glycine and aciculate shape for urea, after sintering they presented acicular grains of namometric size 127nm for glycine at 1000 ° C and 172.26 nm .For samples analyzed by FTIR glycine and urea we can see that all the absorption bands remained, regardless of the temperature, the absorption bands were preserved because no bond was broken due to the temperature increase being stable at the sintering temperature of 800 ° C and 1000 ° C. The X-ray diffraction visualized the presence of Hap before and put the sintering by plasma, presenting the primary phase as Hap and secondary calcium phosphate and the plasma promoted the allotropic transformation of B-TCP in PAH. Thermogravimetric analysis shows that the sample has predominantly two thermal events, the first between 18 ° C and 110 ° C and the second between 435 ° C and 541 ° C for urea for Glycine. first 27.77 ° C and 128.74 ° C and the second between 170 and 225.9C and lastly between 868 ° C and 971 ° C and a set of repetitive events of 582 ° C 821 ° C. The Hap produced has a nanometric structure with the potential to be used as material for scaffold production .
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Some of these bioceramics have special attention, including: hydroxyapatite (Hap) Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], which has a structure and composition similar to the mineral phase of human bone (apatite) and therefore has excellent biocompatibility, high osteoinduction enabling bone regeneration, which presents high bioadsorption in vivo, these materials are commonly used in the form of porous grains and a synthesized or porous block in different areas of the health sciences, such as dentistry and orthopedics. for the synthesis of the ceramic material it intensively influences the structure of the material obtained and in the case of Hap it must be formed by nanometric grains so that its structure is as similar as possible to biological apatite. In this research, the combustion reaction was used for the obtaining of nanostructured hydroxyapatite Hap [Ca10(PO4)6(OH)2], using glycine and urea as fuel, as it is a fast and low cost procedure. By analyzing the results, it was found that it was possible to produce nanometric samples by combustion reaction, after being sintered by plasma at 800 ° C and 1000 ° C, biphasic samples were presented, with the presence of Hap and calcium phosphate, with o Mev in samples before sintering present fibrous agglomerates for glycine and aciculate shape for urea, after sintering they presented acicular grains of namometric size 127nm for glycine at 1000 ° C and 172.26 nm .For samples analyzed by FTIR glycine and urea we can see that all the absorption bands remained, regardless of the temperature, the absorption bands were preserved because no bond was broken due to the temperature increase being stable at the sintering temperature of 800 ° C and 1000 ° C. The X-ray diffraction visualized the presence of Hap before and put the sintering by plasma, presenting the primary phase as Hap and secondary calcium phosphate and the plasma promoted the allotropic transformation of B-TCP in PAH. Thermogravimetric analysis shows that the sample has predominantly two thermal events, the first between 18 ° C and 110 ° C and the second between 435 ° C and 541 ° C for urea for Glycine. first 27.77 ° C and 128.74 ° C and the second between 170 and 225.9C and lastly between 868 ° C and 971 ° C and a set of repetitive events of 582 ° C 821 ° C. The Hap produced has a nanometric structure with the potential to be used as material for scaffold production . As biocerâmicas de fosfato de cálcio são um grupo de materiais altamente atrativos para aplicações biomédicas. Algumas dessas biocerâmicas possuem atenção especial, entre elas a hidroxiapatita (Hap) [Ca10(PO4)6(OH)2], que possui estrutura e composição similar à fase mineral do osso humano (apatita) e, por isso, possui uma excelente biocompatibilidade, alta osteoindução, possibilidade de regeneração óssea e alta bioadsorção in vivo. Esses materiais são comumente utilizados na forma de grãos porosos, e blocos sintetizados ou porosos, em diferentes áreas das ciências da saúde, tais como a odontologia e a ortopedia. Sabe-se que o método utilizado para a síntese do material cerâmico influencia intensivamente na estrutura do material obtido e, no caso da Hap, esta deve ser formada por grãos nanométricos para que sua estrutura seja o mais similar possível à apatita biológica. Nesta pesquisa se utilizou a reação de combustão para a obtenção de hidroxiapatita [Ca10PO4)6(OH)2] nanoestruturada, utilizando-se como combustível a glicina e a uréia, por ser um procedimento rápido e de baixo custo. Por meio da análise dos resultados verificouse a produção de amostras nanométricas por essa reação. Depois de ser sinterizada por plasma entre 800°C e 1000°C apresentou-se amostras bifásicas, com a presença de Hap e fosfato de cálcio. Ao observar as amostras no microscópio eletrônico de varredura (Mev), antes da sinterização, identificou-se aglomerados de formato fibroso para glicina e formas acirculares para a uréia. Depois de sinterizadas os dois tipos de amostras apresentaram grãos acirculares de tamanhos namométricos, de 127 nm para glicina e 172,26 nm para uréia a 1000°C. Para as amostras de glicina e uréia analisadas por FTIR podemos visualizar que todas as bandas de absorção, independente da temperatura, foram preservadas, por que nenhuma ligação foi quebrada frente ao aumento da temperatura, ficando estável na temperatura de sinterização de 800°C e 1000°C. A difração de raios-X visualizou a presença de Hap antes e após a sinterização por plasma, apresentando como fase principal a Hap, e na fase secundária o fosfato de cálcio. Além disso, o plasma promoveu a transformação alotrópica do B-TCP em HAP. A análise termogravimétrica observa que a amostra possui predominantemente dois eventos térmicos, o primeiro entre 18°C e 110°C, e o segundo entre 435°C e 541°C para a uréia. Para a glicina observou-se 3 eventos principais, predominando primeiro entre 27,77°C e 128,74°C, o segundo entre 170ºC e 225,9º C, por último entre 868°C e 971°C, e um conjunto de eventos repetitivos de 582°C e 821°C. A Hap produzida tem uma estrutura nanométrica com potencialidade de utilização como material para produção de scaffold. 2022-07-05T23:17:01Z 2022-07-05T23:17:01Z 2020-11-20 masterThesis OLIVARES, Eduardo Javier Perez. Hidroxiapatita obtida por reação de combustão sinterizada por plasma. 2020. 61f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48350 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

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