Síntese e caracterização de hidroxiapatita dopada com Zinco: aplicação em arcabouços, estudos antibacterianos e de bioatividade - Ciência e Engenharia de Materiais

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sexta-feira, 29 de outubro de 2021

Síntese e caracterização de hidroxiapatita dopada com Zinco: aplicação em arcabouços, estudos antibacterianos e de bioatividade

     






Resumo: Este estudo avaliou o desempenho biológico e anti bacteriano de amostras de hidroxiapatita dopadas com zinco produzidas através da técnica de precipitação química.



A hidroxiapatita tem sido alvo de muitos estudos devido a sua excepcional bioatividade, osteocondutibilidade e estrutura cristalina similar a da fase mineral de ossos naturais. Porém um dos problemas presentes é o surgimento de bactérias no local do implante que são um dos maiores causadores de falhas dos mesmos. Com isso os autores propuseram a produção de arcabouços de hidroxiapatita com a introdução de íons de zinco para obter ação antibacteriana e analisar seu desempenho biológico e mecânico.


Os métodos para produção da hidroxiapatita estão apresentados na Figura 1. Para produzir amostras dopadas foi feita a substituição de Ca(NO3)2∙6H2O por Zn(NO3)2.6H2O 

Figura 1 - Fluxograma da síntese química da hidroxiapatita. Fonte: (OFUDJE, ADEOGUN, et al., 2019)


Os ensaios in vitro dos arcabouços foram efetuados foram efetuados com a imersão de amostras em fluido corporal simulado (SBF) de 3 até 7 dias e após isso as amostras foram retiradas e analisadas sob um microscópio eletrônico de varredura (MEV), mostradas na 2, para observar as suas morfologias superficiais que encontraram uma estrutura porosa e com o surgimento de uma camada de apatita que proporciona um melhor ambiente para o desenvolvimento de tecidos.


Figura 2 - Imagens do MEV a) amostras dopadas com 10% de Zn antes de serem submersas em SBF b) Amostras dopadas com 10% de Zn após 3 dias submersas em SBF c) Amostras dopadas com 10% de Zn após 7 dias submersas em SBF. Fonte: (OFUDJE, ADEOGUN, et al., 2019)


Os ensaios de atividade antibacteriana foram conduzidos com a imersão de amostras em culturas de Escherichia coli e Staphylococcus aureus durante 7 dias com posterior secagem e fixação das bactérias presentes na superfície com formaldeído. Os ensaios demonstraram que amostras sem dopagem com zinco não apresentavam zonas com inibição de crescimento de bactérias enquanto amostras dopadas apresentaram tais zonas, os autores explicam que esse efeito pode ser causado por mudanças na superfície da camada de apatita que destroem as membranas celulares dos micro-organismos.


Foi possível produzir com sucesso arcabouços de hidroxiapatita dopadas com zinco utilizando a técnica de precipitação química que apresentaram uma estrutura porosa sob análise do MEV e demonstraram ação antibacteriana contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus.


Referência:

OFUDJE, E. A., ADEOGUN, A. I., IDOWU, M. A., et al. "Synthesis and characterization of Zn-Doped hydroxyapatite: scaffold application, antibacterial and bioactivity studies", Heliyon, v. 5, n. 5, p. e01716, 1 maio 2019. DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e01716. 


Redação: Gustavo Xavier Peres - UTFPR