Fabricación de fosfatos cálcicos nanoporosos para rexeneración ósea

Abstract

A historia dos fosfatos cálcicos no campo da medicina comeza no 1769 co descubrimento da existencia destes compostos nos ósos. Isto esperta o interese da comunidade científica e podemos dicir que os fosfatos cálcicos abren as portas ao desafío da rexeneración ósea. A porcentaxe de poros, o tamaño de poro así como a interconectividade dos poros son factores determinantes para que este proceso sexa exitoso. Propiedades coma a súa biocompatibilidade, osteointegración e rápida reabsorción fan do β-fosfato tricálcico (Ca3(PO4)2; β-TCP) un excelente candidato como material para a rexeneración. No presente traballo levouse a cabo a fabricación de materiais de β-TCP e estudouse a evolución da porosidade e tamaño de poro en función da calcinación do material de partida, do emprego de aditivos e da temperatura de sinterización. A caracterización de materiais realízase mediante granulometría vía húmida, difracción de raios X (DRX), porosimetría de mercurio e microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM). En todos os casos ao aumentar temperatura de sinterización, diminúe a porosidade e aumenta o tamaño de poro. Os materiais procesados con metil celulosa presentan unha distribución de poros bimodal. O menor tamaño de poro obtense co ACP sen aditivos a 925°C: 269nm de tamaño de poro.La historia de los fosfatos cálcicos en el campo de la medicina comienza en el 1769 con el descubrimiento de la existencia de estos compuestos en los huesos. Esto despierta el interés de la comunidad científica y podemos decir que los fosfatos cálcicos abren las puertas al desafío de la regeneración ósea. El porcentaje de poros, el tamaño de poro así como la interconectividad de los poros son factores determinantes para que este proceso sea exitoso. Propiedades como su biocompatibilidad, osteointegración y rápida reabsorción hacen del β-fosfato tricálcico (Ca3(PO4)2; β-TCP) un excelente candidato como material para la regeneración. En el presente trabajo se ha llevado a cabo la fabricación de materiales de β-TCP y se estudió la evolución de la porosidad y el tamaño de poro en función de la calcinación del material de partida, del empleo de adictivos y de la temperatura de sinterización. La caracterización de materiales se realiza mediante granulometría vía húmeda, difracción de rayos X (DRX), porosimetría de mercurio y microscopía electrónica de barrida de emisión de campo (FE-SEM). En todos los casos al aumentar la temperatura de sinterización, disminuye la porosidad y aumenta el tamaño de poro. Los materiales procesados con metil celulosa presentan una distribución de poros bimodal. El menor tamaño de poro se obtiene con ACP sin aditivos a 925°C: 269nm de tamaño de poroThe history of calcium phosphates in the field of medicine begins in 1769 with the discovery of the existence of these compounds in bones. This arouses the interest of the scientific community and we can say that calcium phosphates open the doors to the bone regeneration challenge. The percentage of pores, pore size as well as interconnectivity of the pores are determining factors for this process to be successful. Properties such as its biocompatibility, osseointegration and rapid resorption make β-tricalcium phosphate (Ca3(PO4)2; β-TCP) an excellent candidate as a material for regeneration. In the present work, the manufacture of β-TCP materials was carried out and the evolution of porosity and pore size was studied according to the calcination of the starting material, the use of additives and the sintering temperature. The characterization of the materials is carried out using wet granulometry, X-ray diffraction (XRD), mercury porosimetry and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). In all cases, increasing the sintering temperature, the porosity decreases and the pore size increases. Materials processed with methyl cellulose have a bimodal pore distribution. The smallest pore size is obtained with ACP without additives at 925 ° C: 269nm pore size.