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Produ o de fibras de hidroxiapatite por electrofia o

Keywords: Hidroxiapatite , Sol-gel , Electrofia o , Microfibras , Nanofibras , Hydroxyapatite , Sol-gel , Electrospinning , Microfibres , Nanofibres

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Abstract:

Neste trabalho desenvolveu-se um novo método de produ o fibras de hidroxiapatite (HA), combinando a técnica de electrofia o com um sistema sol-gel de base n o-alcóxida, utilizando precursores baratos. Como precursores de fósforo e de cálcio, foram usados o pentóxido de fósforo (P2O5) e o nitrato de cálcio tetrahidratado (Ca(NO3)2.4H2O), respectivamente. As fibras obtidas resultam da electrofia o de uma mistura do gel formado a partir do sistema Ca(NO3)2.4H2O/P2O5 com solu es poliméricas de polivinilpirrolidona (PVP) em água e misturas etanol/água. As fibras obtidas foram analisadas quanto à sua morfologia (Microscopia Electrónica de Varrimento, MEV), composi o química (Espectroscopia de Infravermelho de transformada de Fourier, FTIR) e estrutural (Difrac o de raios-X, DRX). Obtiveram-se nano e microfibras, maioritariamente constituídas por HA carbonatada do tipo B e com vestígios de óxido de cálcio (CaO) e de β-fosfato tricálcico (β-TCP). Pela análise de MEV verificou-se que uma maior concentra o de PVP nas solu es de electrofia o conduz à forma o de fibras de forma cilíndrica e que uma maior quantidade de água permite obter fibras de menor diametro e com menor dispers o de diametros. As fibras de HA produzidas têm potencial para a utiliza o quer biotecnológica (por ex. membranas de permuta iónica), quer biomédica (por ex. matrizes para crescimento de células ósseas). This paper reports a new method of producing hydroxyapatite (HA) fibres, combining electrospinning and a non-alcoxide sol-gel system, using cheap precursors. Phosphorus pentoxide (P2O5) and calcium nitrate tetrahydrate (Ca(NO3)2.4H2O) were used as precursors of phosphorus and calcium, respectively. The fibres were electrospun from a mixture of the gel formed from the system Ca(NO3)2.4H2O/P2O5 with polymeric solutions of polyvinylpyrrolidone (PVP) in water and ethanol/water mixtures. The fibres were analyzed for their morphology (Scanning Electron Microscopy, SEM), chemical composition (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR) and structure (X-ray diffraction, XRD). Nano and microfibres were obtained, composed mainly of type B carbonated HA with traces of calcium oxide (CaO) and β-tricalcium phosphate (β-TCP). From SEM analysis it was found that higher concentration of PVP in the electrospinning solutions leads to the formation of cylindrical fibres and that a larger amount of water allows for smaller diameter fibres and narrow diameters distribution. HA fibres produced have potential use either in Biotechnology (eg. Ion-exchange membranes) and Biomedicine (eg. Scaffolds fo

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