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Biomateriais cerâmicos, BIOMATERIAIS :check:, O critério de seleção de…

- - - - Mistura do pó cerâmico com líquido formando um material conformável
        
        Conformação da mistura
        
        Secagem das peças conformadas.
        
        Queima das peças após secagem
        
        Acabamento final ( quando preciso)
        
        Eliminação do material orgânico
        Decomposição e formação de novas fases.
        Sinterização
        
        Baixa resistência Contém água e aditivos
        Poros
        
        (a) prensagem
        
        (b) prensagem isostática
        
        (c) extrusão
        
        (d) moldagem plástica em torno
        
        (e) colagem
      - Beneficiamento
        físico e químico
- - - - Propriedades que favorecem o uso das cerâmicas
        
        ✓ Elevada estabilidade química
        
        ✓ Biocompatibilidade superior à dos metais para diversas
        
        aplicações
        
        ✓ Excelentes propriedades tribológicas
    - - Bioatividade
        
        Olho de vidro
        
        Instrumentos de diagnostico
        
        Termômetros
        
        Coluna de cromatografia
        
        Fibras ópticas para endoscopia
        
        Cerâmicas Bioativas – Formas de uso e aplicações
        
        Formas:
        
        ✓ Partículas
        
        ✓ Implantes e próteses
        
        ✓ Como recobrimento de materiais
        
        metálicos em próteses
        
        ✓ Cargas para compósitos de matriz
        
        polimérica
        
        Aplicações
        
        Implantes monolíticos
        
        reconstrução óssea
        
        preenchimento de defeitos
        
        implante dentário, prótese coxofemoral
        
        róteses
        para substituição e reparo ósseo em geral
      - Fixação morfológica
        Fixação biológica
        Fixação bioativa
      - Cerâmicas Inertes
        
        são solúveis no meio fisiológico
        
        A ligação entre a cerâmica e os tecido vizinhos é feita por
        ancoramento mecânico
        
        Nenhum material é totalmente inerte
        
        ✓ Alumina
        
        ✓ Zircônia
        
        ✓ Materiais à base de carbono (válvulas cardíacas, fibras de carbono
        
        substituem tendões e ligamentos
      - Cerâmicas Bioativas
        
        formação de uma camada de
        hidroxiapatita carbonatada
        
        Cerâmicas Bioativas – vidros e vitrocerâmicas
        
        “Vidro projetado para provocar uma específica respostas biológica através de
        reações controladas de superfície”
        
        Limitações
        
        Baixa resistência mecânica à fratura
        
        Tendência à cristalização
        
        Vitrocerâmica
        
        material composto por matriz vítrea contendo fases cristalinas
        obtida por meio de tratamento térmico (
        
        3 more items...
      - Cerâmicas Bioativas – Fosfatos de Cálcio
        
        ✓ Reparo de defeitos ósseos e ortopédicos
        
        ✓ Reconstrução bucomaxilofacial
        
        ✓ Reparo e substituição de paredes orbitais
        
        ✓ Substituição de globo ocular
        
        ✓ Recobrimento de implante metálico
      - Cerâmicas Porosas
        
        Fisiologicamente ativa (parênquima) – distribuição de substâncias
        
        nutritivas
        
        ✓ Estrutural (Estroma) – suporte para organização da primeira
        
        Pontos importantes
        
        Composição química
        
        ✓ Microporosidade
        
        ✓ Macroporosidade
        
        ✓ Tamanho de poro
- - - - Quitosana
        Celulose
        Ácido hialurônico
        Colágeno
        tipos:
        
        Funções
        
        Implantes cardiovasculares e matriz para crescimento de
        tecidos
        
        Membranas e imobilização de células
        
        Formação de gel e carreadores de fármacos
        
        Carreadores de fármacos
        
        Preenchimento
    - - VANTAGENS :check:
        
        Características físico químicas e versatilidade que permite adequá los em termos de propriedades a cada aplicação específica.
        
        Possibilidade de interação específica entre biomaterial e tecido
        hospedeiro
        
        Modificação da arquitetura macromolecular por mudanças nos
        grupamentos
      - Tipos de biopolímeros usado
        
        Naturais
        
        Sintéticos
        
        Biodegradáveis
      - Termoplásticos Sintéticos biodegradáveis apresentam redução de MM quando
        em contato com ambiente corpóreo
        
        vantagens :check:
        
        Não precisam ser removidos
        
        Não causam efeitos indesejáveis à longo prazo
    - - Polipropileno,
        Fluoropolímeros (PTFE Teflon)
        Poliamidas (grupamentos amida Kevlar, PA66)
        Polietileno
        entre outros
    - - Aplicações:
        Suturas
        Carreadores de fármacos
        Vasos sanguíneos temporários
        Matriz para engenharia de tecidos (sustentar o crescimento de tecidos)
    - - Aplicações:
        
        Lentes intraoculares e de contato
        
        Pele artificial
        
        Matriz para liberação de fármaco
        
        Matriz para crescimento de tecido
    - - Aplicações:
        
        Produção de membranas
        
        Implantes e suportes para o crescimento de tecidos in vivo e in vitro
        
        A porosidade é criada no intuito de permitir a fixação do implante no local
        implantado
  - - - 1- Concentração de biomacromoléculas junto à superfície dos materiais
        (adsorção), logos após implante
        2- Resposta local do tecido à presença do biomaterial (reações inflamatórias
        e imunológicas)
        3-Efeito do ambiente corpóreo no material (degradação)
        4-Resposta do corpo como um todo à presença do biomaterial
        (aparecimento de tumores, alergias, infecção
  - - - Aumento da duração de processos inflamatórios
        
        Alteração dimensional dos dispositivos
        
        Redução das propriedades mecânicas
        
        Produção de subprodutos tóxicos e móveis
    - - Redução de MM
        
        Reticulação
        
        Modificação na arquitetura química
        
        Outras
        alterações:
        
        Dissolução
        
        Inchamento
        
        Cristalização
      - Tipos
        de degradação
        
        Químicas
        
        Oxidação
        
        Hidrólise
        
        Ozonólise
        
        Físicas
        
        Térmica
        
        Mecânica
        
        Fotoquímica
        
        Radiação
        
        Degradação
        Térmica
        
        Importante no processamento temperatura excede quebrando ligaçõe
        
        Ocorre na ausência de oxigênio
        
        Degradação
        Oxidativa
        
        Ocorre na presença de oxigênio e outros agentes oxidantes (macrófagos sob ação de
        agentes ativadores
        
        Ativada pela temperatura
        
        Degradação
        Fotooxidativa
        
        A absorção de radiação de elevada energia por grupos específicos (aditivos ou
        resíduos da síntese) trona as espécies excitadas resultando na clivagem das cadeias
        
        Importante
        durante a esterilização dos biopolímeros
        
        Estabilização
        de polímeros (degradação oxidativa e fotooxidativa
        
        Estabilizante previnem a clivagem inicial
        
        Absorvedores de UV
        
        Redutores da velocidade de degradação
        
        Desativadores de estados excitados
        
        Os
        fotoestabilizantes mais usados são:
        
        3 more items...
        
        Química
        e morfologia dos polímeros que favorecem à hidrólise
        
        Grupos éster, éter, carbonatos, amidas, acetato, nitrila e fosfatos
        
        Elevada hidrofilicidade
        
        Baixa cristalinidade e densidade de ligações cruzadas
        
        Elevada área superficial
        
        Degradação
        hidrolítica
        
        Vários polímeros apresentam grupos hidrolisáveis (propensos a ataques de
        moléculas de água catalisados por ácidos, bases, sais ou enzimas
  - - - A adsorção pode gerar coagulação por isso é interessante evita la para
        aplicações como as cardiovasculares e oftalmológicas.
      - O caráter hidrófobo
        hidrófilo das superfícies e proteínas define em muitos casos o processo de adsorção.
    - - 1- Superfícies biológicas ou heparinizadas
        2- Superfícies com grupamentos negativos ou carregados negativamente
        3-Superfícies de baixa energia ou hidratadas
  - - - Corantes
        
        Monômeros residuais
        
        Resíduos de iniciadores de polimerização
        
        Antioxidantes
    - - Estratégias para reduzir a possibilidade de infecção
        
        Colonização das superfícies do biomaterial por células saudáveis
        
        Liberação controlada de antibióticos na região afetada
  - - - Uso de pressões e temperaturas elevadas
        
        Uso de ondas eletromagnéticas de elevada energia (raios x, etc
        
        Uso de gases como o óxido de etileno
        
        Uso de filtração com membranas porosas submicrométricas etc
- - - - DESVANTAGENS :green_cross:
        
        Pode ocorrer a corrosão;
        
        Acontecem ruídos do metal com o metal;
        
        Pode ocorrer a liberação de íons, o que causa danos ao organismo se os mesmo forem tóxicos ou houver algum tipo de alergia aos íons metálicos liberados.
      - VANTAGENS :check:
        
        Possuem alta resistência mecânica;
        
        Resistência ao desgaste;
        
        Fabricação relativamente fácil;
        
        Custo relativamente custo.
    - - Fe, Cr, Co, Ni , Ti, Ta , Mo
        
        Podem ser tolerados pelo corpo humano em quantidades limitadas sendo alguns deles até essenciais para as funções metabólicas ou celulares.
        
        Grandes quantidades são rejeitadas
        
        O que torna o metal passível de corrosão no ambiente fisiológico
        
        Principais fatores que limitam o tipo de metal que pode ser empregado como biomaterial
        
        Potencial de corrosão;
        
        Produtos de corrosão.
        
        Pode levar a deterioração das propriedades visuais, físicas e mecânicas do material comprometendo o desempenho e a sua função.
        
        Perda de massa
    - - Processamento
        
        Estrutura
        
        Propriedades
        finais
        
        Desempenho do dispositivo
        
        Depósito mineral
        
        Metal Bruto
        Ex. Lingote
        
        Formas básicas (barras, tubos, fios, placas)
        
        Implante
        Preliminar
        
        Implante
        Final
      - Fatores que influenciam a fabricação de um implante a
        partir do metal
- - - - ORIGEM
        BIOLÓGICA
        
        homólogos/alógenos(doador)
        
        VANTAGENS :check:
        
        única intervenção
        
        quantidade razoável
        
        DESVANTAGENS :green_cross:
        
        risco rejeição
        
        contaminações
        
        custo elevado
        
        heterólogos/xenógenos(animal)
        
        VANTAGENS :check:
        
        não necessita de cirurgia extra
        
        quantidade à vontade
        
        DESVANTAGENS :green_cross:
        
        maior rejeição
        
        contaminações
        
        autógenos /autólogos(paciente)
        
        VANTAGENS :check:
        
        menor rejeição
        
        maior eficácia
        
        DESVANTAGENS :green_cross:
        
        duas intervenções
        
        pouco material
- - - - Morfologia da superfície :check:
        Tamanho de poro :check:
        
        Grande número de poros é capaz de melhorar o transporte de massa e a neovascularização dentro dos implantes, enquanto poros de diâmetro menores promovem maior razão área por volume.
      - Taxa de degradação :check:
        
        Entretanto, a taxa de degradação dos materiais depende de sua composição, nível de pressão e o ambiente nos quais se encontram.
      - Biorreabsorvibilidade :check:
        
        Os materiais biorreabsorvíveis são degradados após um período de tempo e os produtos resultantes são atóxicos para efeitos de eliminação gradativa e/ou pelo metabolismo. A degradação química ocorre de duas formas:
        
        Degradação hidrolítica ou hidrólise que ocorre simplesmente pela água e;
        
        Degradação enzimática que ocorre principalmente pela ação de agentes biológicos, tais com as enzimas.
      - Biodegradabilidade :check:
        
        Os materiais biodegradáveis, como os polímeros, podem ser decompostos naturalmente e seus produtos permanecerão dentro do corpo humano.
      - Biocompatibilidade :check:
        
        É a habilidade do material de atuar com uma resposta apropriada do hospedeiro em uma aplicação específica .
        
        não tóxico
        
        não carcinogênico
        
        não antigênico
        
        e não mutagênico.
        
        não trombogênicos.
- - - - Esta cápsula normalmente passa despercebida, porém em alguns casos ela se torna mais espessa e começa a apertar a prótese, podendo causar desde um leve endurecimento da mama até uma deformidade maior associada a dor Mais comum em implantes com superfícies texturizadas
  - - - Contratura capsular
      - Ruptura da Prótese