Síntese e caracterização de compósitos tipo PLGA-apatita/biovidro macroporosos para aplicações biomédicas

Abstract

Bone injuries are a common form of trauma, being reported about 15 million fractures each year worldwide. Some of these lesions require the use of grafts to achieve bone regeneration. Currently, the main method used for treatment of these lesions is the use of autologous grafts. Although this technique is considered the gold standard of bone regeneration, there are some disadvantages such as the need for surgery to collect material and the lack of it. The application of composite biodegradable polymers such as poly (lactic-co-glycolic acid), calcium phosphates and bioactive ceramics such as apatite and bioglasses, represent an alternative in treatment of bone lesions. This is due to the possibility of combining characteristics of both materials. The objective of this research is to produce porous matrices PLGA:apatite/bioglass via two methodologies: salt leaching and lyophilization. The loads used in this study were synthesized by coprecipitation and evaluated by XRD, FTIR, SEM and DLS. The obtained porous structures are characterized by SEM, mercury porosimetry, compression, microtomography, in vitro degradation and in vitro biocompatibility. Highly porous composite scaffolds were obtained by the two methods studied. The load concentration and the type of load added to the polymeric matrix altered the mechanical properties and generated different surface features. Furthermore, the degradation rate of the supports is highly influenced by the added inorganic filler.

Danos ao tecido ósseo são formas comuns de lesões, sendo reportadas cerca de 15 milhões de fraturas a cada ano, em escala mundial. Parte destas lesões exige a utilização de enxertos para regeneração óssea. Atualmente, a principal metodologia utilizada para tratamento destas lesões é a utilização de enxertos autólogos. Esta técnica é considerada o padrão ouro da regeneração óssea, porém, existem algumas desvantagens como a necessidade de uma cirurgia para coleta de material. A aplicação de compósitos de polímeros biodegradáveis, como o ácido poli (lático-co-glicólico), fosfatos de cálcio e cerâmicas bioativas, como as apatitas e os biovidros, representa uma alternativa no tratamento de deficiências ósseas. O objetivo desta pesquisa é produzir matrizes porosas de PLGA: apatita/biovidro através de duas metodologias: lixiviação de sal e liofilização. As cargas utilizadas neste trabalho foram sintetizadas através de copreciptação e metodologia sol-gel e então avaliadas por DRX, FTIR, MEV e DLS. As estruturas porosas obtidas foram caracterizadas por MEV, porosimetria a mercúrio, compressão, microtomografia, degradação in vitro e biocompatibilidade in vitro. Foram obtidos arcabouços compósitos altamente porosos através das duas metodologias estudadas. A concentração de carga e o tipo de carga adicionada a matriz polimérica alteram as propriedades mecânicas e diferentes características de superfície. Além disso, a velocidade de degradação dos arcabouços é altamente influenciada pela carga inorgânica adicionada.