Síntese e caracterización de biomateriais nanoestructurados aptos para a rexeneración ósea

Abstract

[Resumo] Neste Traballo de Fin de Grao estudouse a síntese por vía húmida de fosfato cálcico bifásico (formado por hidroxiapatita e β-fosfato tricálcico). Leváronse a cabo tamén as sínteses de óxido de sílice mesoporoso e de nanopartículas de titanato de bario para a súa posterior adición, por separado, ao fosfato cálcico bifásico, coa fin de variar as propiedades do material biocerámico de cara a favorecer a capacidade de osteoinducción e a integración do biomaterial no medio biolóxico. A caracterización dos materiais sintetizados fíxose mediante as técnicas de: espectrometría infravermella por transformada de Fourier (FTIR), difracción de raios X de po (DRX), microscopía óptica, microscopía electrónica de varrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) e análise termogravimétrica (TGA). Como resultado, sintetizouse o BCP coa composición, estrutura e morfoloxías desexadas, así como o SiO2 mesoporoso, as nanopartículas de BaTiO3 e os compostos de BCP-SiO2 e BCP-BaTiO3, tamén coa composición, estrutura e morfoloxías desexadas, polo que se espera que sexan aptos para poder incorporarse ao tecido biolóxico e favorecer a rexeneración ósea.

[Resumen] En este Trabajo de Fin de Grado se estudió la síntesis por vía húmeda de fosfato cálcico bifásico (formado por hidroxiapatita y β-fosfato tricálcico). Se llevaron a cabo también las síntesis de óxido de silicio mesoporoso y de nanopartículas de titanato de bario para su posterior adición, por separado, al fosfato cálcico bifásico, con el fin de variar las propiedades del material biocerámico de cara a favorecer la capacidad de osteoinducción y la integración del biomaterial en el medio biológico La caracterización de los materiales sintetizados se hizo mediante las técnicas de: espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X de polvo (DRX), microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y análisis termogravimétrico (TGA). Como resultado, se sintetizó el BCP con la composición, estructura y morfologías deseadas, así como el SiO2 mesoporoso, las nanopartículas de BaTiO3 y los compuestos de BCP-SiO2 y BCP-BaTiO3, también con la composición, estructura y morfologías deseadas, por lo que se espera que sean aptos para poder incorporarse al tejido biológico y favorecer la regeneración ósea.

[Abstract] In this Final Grade Project, it was studied the synthesis of biphasic calcium phosphate (formed by hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate) by a wet method. Additionally, it was synthesized mesoporous silicon dioxide and barium titanate to be added, separately, to the biphasic calcium phosphate, with the purpose of varying the properties of the bioceramic material for favour its osteoinducion capacity and the integration of the biomaterial in the biologic medium. The characterization of the synthesized materials was carried out by the techniques of: Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), powder X-Ray diffraction (XRD), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron spectroscopy (TEM) and thermogravimetric analysis (TGA). As a result, BCP, mesoporous SiO2, nanoparticles of BaTiO3 and the composite materials of BCP-SiO2 and BCP-BaTiO3 were synthesized with the suitable composition, structure and morphology, so it’s expected that they would be suitable to be incorporated in the biological tissue and to favour the bone regeneration