Química dos Materiais UNIFESP

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Elastomero - é um polímero parcialmente cristalino, flexível

e) cloreto de polivinila linear e parcialmente amorfo.

Elastomero - é um polímero parcialmente cristalino, flexível

4. "A implantação de materiais metálicos no corpo humano é hoje mais uma alternativa para restaurar partes danificadas, melhorando a qualidade de vida de vítimas de traumas ou de doenças degenerativas. Essa classe de materiais é denominada biomateriais, os quais podem ser utilizados durante um período indeterminado de tempo, ou não, sendo empregados para tratamento, ampliação ou substituição de quaisquer tecidos, órgãos ou funções corporais, como um todo ou como parte integrante de um sistema." Fonte: A. Klein, M. C. Fredel e P. A. P. Wendhausen. Novos materiais: realidade e tendências de desenvolvimento In Revista Nexus& Instituto Stela . Santa Catarina UFSC, 2001. Considerando que o fragmento de texto acima tem caráter unicamente motivador, redija um texto dissertativo acerca da utilização de materiais metálicos em implantes ortopédicos. Ao elaborar seu texto, aborde, necessariamente, os seguintes aspectos vistos em aula: Tipos e origem de biomateriais; Biocompatibilidade; Classificação de biomateriais. *

Biomaterial é qualquer material, seja ele de origem natural ou sintética que interage ou tem contato com sistemas biológicos.

Tendo origem natural estes podem ser classificados como: autógenos (todo e qualquer material que possui a mesma composição de origem, exemplo enxertos do mesmo indivíduo); alógenos (todo e qualquer material que possui a mesma função e são obtidos de espécies semelhantes ao receptor, exemplo enxertos transplantados entre indivíduos de mesma espécie, porém geneticamente diferentes); autógenos (todo e qualquer material que possui a mesma composição de origem, exemplo células vivas transplantadas, enxertos do mesmo indivíduo) e xenógenos (causados por um corpo estranho ou originados fora do organismo exemplo: enxertos obtidos de bovinos e suínos).

Sendo de origem sintética podem ser feitos de qualquer material: metal, cerâmico, compósitos ou polímeros.

Biocompatibilidade é a habilidade do material de atuar com uma resposta apropriada ao hospedeiro em uma aplicação específica. A interação de contato do biomaterial com o ambiente biológico em que se encontra, ocorre na interface do material. A biocompatibilidade é determinada portanto, pelas interações que ocorrem nesta interface.

Eles podem ser classificados como: Biotoleráveis moderadamente aceitos pelo tecido receptor e são geralmente envolvidos por tecido fibroso (exemplos: aço inoxidável, ligas Cr-Co e polimetilmetacrilato (PMMA)); Bioinertes não provocam reação de corpo estranho no organismo e estão em contato direto com o tecido receptor (exemplos: titânio, zircônia e alumina); Bioativos há ligação direta aos tecidos vivos devido aos íons, por exemplo, o Ca+2 e/ou PO4 -2 presentes nos substitutos ósseos, que favorecem uma ligação química com o tecido ósseo (exemplos: hidroxiapatita (HAp) e biovidros); Biodegradáveis ou reabsorvíveis são materiais que, após certo período de tempo em contato com os tecidos biológicos, acabam sendo degradados, solubilizados ou fagocitados pelo organismo. Seus produtos de degradação não são tóxicos e, portanto são eliminados pelo metabolismo normal do paciente (exemplo: fosfato tricálcio e os polímeros poli (ácido láctico-PLA) e poli (ácido glicólico-PGA)).

Os metais são muito utilizados como biomateriais em aplicações gerais,

as vantagens em se trabalhar com este material é que eles apresentam elevados valores de resistência mecânica (capacidade para sustentação de cargas) e permitem a confecção de peças em diferentes formatos. Já as desvantagens principais são duas: a dificuldade em recobrir todos os poros nos metais e principalmente destes poderem sofrer corrosão.

Ainda são bastante utilizados em implantes ortopédicos na forma de parafusos e hastes e também em uma técnica conhecida como artoplastia total do quadril (substituição do quadril natural por outro sintético) geralmente feitas com aço inoxidável, forte, porém pouco resistente à corrosão.

5. Responda: a) Como distinguimos um material bioinerte de um biotolerável? Exemplifique. b) O que são biocompatibilidade e biofuncionalidade e qual a importância de se obter um material com estas características em implantes ortopédicos?

a) A diferença consiste basicamente na interface desses materiais com o tecido biológico do receptor, no caso dos materiais biotoleráveis, eles são moderadamente aceitos pelo tecido receptor, por isso, são geralmente envolvidos por tecido fibroso para não impactar reações adversas na interface (exemplos: aço inoxidável, ligas Cr-Co e polimetilmetacrilato (PMMA)), já os materiais bioinertes não provocam reação de corpo estranho no organismo e estão em contato direto com o tecido receptor (exemplos: titânio, zircônia e alumina).

b) Biocompatibilidade é a habilidade do material de atuar com uma resposta apropriada ao hospedeiro em uma aplicação específica, ele pode atuar como preenchimento, com fim estético, ou mesmo possuir biofuncionalidade, ou seja, ele pode substituir alguma parte funcional perdida ou ineficiente do organismo. Essas características são de extrema importância para implantes ortopédicos pois em geral possuem biofuncionalidade como por exemplo implante de artoplastia, que é a substituição do quadril, e precisam ser também biocompatível para não causar complicações internas no organismo.

6. Os termos compósitos e híbridos orgânico-inorgânicos têm sido inadvertidamente, empregados na literatura como sinônimos. Comente esta afirmação e explique as principais diferenças entre estas duas classes de materiais. “Quim. Nova, Vol. 28, No. 2, 281-288, 2005”

Resposta: Segundo Nadia Mamede José e Luís Antônio Sanchez de Almeida Prado em seu artigo citado no enunciado da questão, "Materiais híbridos orgânico-inorgânicos são constituídos pela combinação dos componentes orgânicos e inorgânicos que, normalmente, apresentam propriedades complementares, dando origem a um único material com propriedades diferenciadas daquelas que lhe deram origem. Esses materiais são homogêneos, devido à mistura dos componentes em nível molecular, usualmente em escala de nanômetro a submicrômetro. Embora tais materiais sejam macroscopicamente homogêneos, suas propriedades