Descrição
Desde a publicação pioneira reportando a habilidade de certos vidros no diagrama de composição $SiO_2-CaO-Na_2O-P_2O_5$ para juntar material ósseo sem formar tecido fibroso ao redor deles ou promover inflação ou toxicidade (1), pesquisa e desenvolvimento de vitrocerâmicas e vidros bioativos promoveram melhora da qualidade de vida. Dependendo da aplicação pretendida, aditivos podem ser incorporados para melhor performance. O gálio, em particular, se destaca por seu potencial antibacteriano, atribuído à semelhança entre seus íons $Ga^{3+}$ e íons $Fe^{3+}$. (2) No entanto, há uma compreensão limitada de como a incorporação estrutural do gálio nesses vidros está relacionada às suas propriedades bioativas. Para abordar este assunto, a espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) fornece uma abordagem quantitativa e flexível, oferecendo insights sobre as funções estruturais dos elementos introduzidos na rede vítrea. Este estudo concentra-se no uso de técnicas de RMN para investigar vidros bioativos dopados com gálio produzidos por processos de fusão/resfriamento e sol-gel, com composições $[(49,16-x)SiO_2 – (23,33)Na_2O – (25,79)CaO – (1,72)P_2O_5 – (x)Ga_2O_3]$ e $[(80-x)SiO_2– (15)CaO – (5)P_2O_5– (x)Ga_2O_3]$, respectivamente. As amostras foram submetidas a estudos de RMN para os núcleos de $^{29}Si$, $^{31}P$, $^{23}Na$ e $^{71}Ga$, que revelam a formação de ligações Ga-O-Si em ambas as composições. Observou-se também que o gálio é majoritariamente encontrado no número de coordenação 4, indicando seu papel como formador de rede. No caso das amostras derivadas de fusão, os resultados de $^{31}P$ indicam um efeito de proximidade entre átomos de P e Ga. Quanto às amostras obtidas por sol-gel, os espectros de $^{29}Si$ e $^{31}P$ indicam que a formação de ligações Ga-O-Si atinge um limite, levando à formação de ligações Ga-O-P com o aumento do teor de gálio. Pesquisas adicionais estão sendo conduzidas para explorar a estrutura dada a cristalização parcial das amostras derivadas de fusão, permitindo a comparação das propriedades bioativas entre essas vitrocerâmicas e as duas composições/técnicas mencionadas anteriormente, através de medidas de cinética de dissolução.
Referências
1 HENCH, L. L.; POLAK, J. M. Third-generation biomedical materials. Science, v. 295, n. 5557, p. 1014-1017, Feb. 2002. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1067404.
2 KURTULDU, F. et al. Gallium containing bioactive materials: a review of anticancer, antibacterial, and osteogenic properties. Bioactive Materials, v. 17, p. 125-146, Nov. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.12.034.
| Certifico que os nomes citados como autor e coautor estão cientes de suas nomeações. | Sim |
|---|---|
| Palavras-chave | Vidros bioativos. Ressonância magnética nuclear. Estado sólido. |
| Orientador e coorientador | Hellmut Eckert |
| Subárea 1 | Física da Matéria Condensada |
| Subárea 2 (opcional) | Cristalografia |
| Agência de Fomento | FAPESP |
| Número de Processo | 2021/08871-7 |
| Modalidade | INICIAÇÃO |
| Concessão de Direitos Autorais | Sim |
