BR102013014155A2 - bone recovery bionanocomposite - Google Patents

bone recovery bionanocomposite Download PDF

Info

Publication number
BR102013014155A2
BR102013014155A2 BR102013014155A BR102013014155A BR102013014155A2 BR 102013014155 A2 BR102013014155 A2 BR 102013014155A2 BR 102013014155 A BR102013014155 A BR 102013014155A BR 102013014155 A BR102013014155 A BR 102013014155A BR 102013014155 A2 BR102013014155 A2 BR 102013014155A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
bionanocomposite
bone
biomaterial
pvai
hydroxyapatite
Prior art date
Application number
BR102013014155A
Other languages
Portuguese (pt)
Other versions
BR102013014155B1 (en
Inventor
Ana Paula Drummond Rodrigues
Carmen Gilda Barroso Tavares Dias
Cecília Amélia De Carvalho Zavaglia
Gilmara Nazereth Tavares Bastos
Sabina Da Memória Cardoso De Andrade
Original Assignee
Inst Fed De Educação Ciência E Tecnologia Do Pará
Unicamp
Univ Fed Do Pará Ufpa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Fed De Educação Ciência E Tecnologia Do Pará, Unicamp, Univ Fed Do Pará Ufpa filed Critical Inst Fed De Educação Ciência E Tecnologia Do Pará
Priority to BR102013014155-0A priority Critical patent/BR102013014155B1/en
Priority to PCT/BR2014/000176 priority patent/WO2014194392A1/en
Publication of BR102013014155A2 publication Critical patent/BR102013014155A2/en
Publication of BR102013014155B1 publication Critical patent/BR102013014155B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/46Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with phosphorus-containing inorganic fillers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52Hydrogels or hydrocolloids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • A61P19/08Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6212Polymers of alkenylalcohols; Acetals thereof; Oxyalkylation products thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/20Pills, tablets, discs, rods
    • A61K9/2004Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/2022Organic macromolecular compounds
    • A61K9/2027Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/06Flowable or injectable implant compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2420/00Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/02Methods for coating medical devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321Phosphates
    • C08K2003/325Calcium, strontium or barium phosphate

Abstract

bionanocompósito para recuperação óssea. a presente invenção descreve um bionanocompósito restaurador ósseo com propriedades mecânicas de compressão, ideal para enxertos de ossos de maior esforço mecânico. esse bionanocompósito pode ser aplicado adicionalmente na reconstituição e preenchimento da calota craniana e preenchimento de falhas ósseas.Bionanocomposite for bone recovery. The present invention describes a bone restorative bionanocomposite with mechanical compression properties ideal for bone grafts of greater mechanical stress. This bionanocomposite can be applied additionally in the reconstruction and filling of the skullcap and filling of bone defects.

Description

BIONANOCOMPÓSITO PARA RECUPERAÇÃO ÓSSEA Campo da Invenção [01] A presente invenção se refere a um bionanocompósito restaurador ósseo relacionado a perdas causadas ou não por traumas. Mais especificamente, o presente invento trata de um bionanocompósito de poli(álcool vínílico) (PVAl), poliuretano (PU) e hidroxiapatita (HA).Field of the Invention [01] The present invention relates to a bone restorative bionanocomposite related to losses caused or not by trauma. More specifically, the present invention is directed to a polyvinyl alcohol (PVAl), polyurethane (PU) and hydroxyapatite (HA) bionanocomposite.

[02] O bionanocompósito pode ser utilizado para enxerto de buco maxilo facial, reconstituição e preenchimento da calota craniana e preenchimento de falhas ósseas após retiradas de tumores de câncer ósseo nas diferentes regiões do esqueleto.[02] Bionanocomposite can be used for facial maxillary graft grafting, skullcap filling and filling, and bone gap filling after bone cancer tumors are removed in different skeletal regions.

Fundamentos da Invenção [03] No reparo do esqueleto humano, a necessidade de materiais para preenchimento de defeitos é grande, por exemplo, na reconstrução crânio facial, na revisão de implantes de ortoplasia, após a remoção de cistos ósseos, perda de osso por traumas, infecções ou reabsorção. Na forma macroporosa os implantes aceleram o processo de cura, já que permitem o crescimento progressivo de colágeno com a seguinte mineralização de tecido ósseo através dos poros abertos e interconectados (Zavaglia, 2003).BACKGROUND OF THE INVENTION [03] In the repair of the human skeleton, the need for defect filler materials is great, for example, in facial cranium reconstruction, orthoplastic implant revision, after bone cyst removal, bone loss due to trauma. , infections or resorption. In macroporous form implants accelerate the healing process, as they allow for the progressive growth of collagen with the following mineralization of bone tissue through open and interconnected pores (Zavaglia, 2003).

[04] O osso é um tecido dinâmico, pois tem uma capacidade única de auto-regeneração ou de auto-remodelação na medida certa por toda a vida sem deixar cicatriz, no entanto, muitas necessidades de enxertos ósseos são devido a defeitos ósseos, causados ou não por traumas. A necessidade de enxertos ósseos sintéticos depende da complicação dos defeitos ósseos. Por exemplo, se o defeito é menor, o osso tem a própria capacidade de se auto-regenerar dentro de algumas semanas. Assim, a cirurgia não é necessária. No caso de graves defeitos e perda de volume ósseo que não cicatrizam normalmente, ou seja, quando há dificuldade para fechamento do tecido, o enxerto é necessário para restabelecer a função sem danificar os tecidos. Existem vários métodos disponíveis para o tratamento de defeitos ósseos, que inclui os métodos tradicionais de auto-enxerto e enxerto por transplante. Embora essas duas terapias sejam consideradas clinicamente boas existem limitações. Por exemplo, o fornecimento de material de auto-enxerto é limitado e no enxerto a partir do transplante há uma possibilidade de transferência de patógenos, desta forma existe uma grande necessidade para o uso de enxertos ósseos sintéticos (Murugan e Ramakrishna, 2005).[04] Bone is a dynamic tissue as it has a unique ability to self-regenerate or self-reshape to the right extent without leaving a scar, however many bone grafting needs are due to bone defects caused by or not for trauma. The need for synthetic bone grafts depends on the complication of bone defects. For example, if the defect is minor, the bone has its own ability to self-regenerate within a few weeks. Thus, surgery is not required. In the case of severe defects and loss of bone volume that do not heal normally, ie when the tissue is difficult to close, the graft is required to restore function without damaging the tissues. There are several methods available for treating bone defects, which include the traditional methods of autograft and graft transplantation. Although these two therapies are considered clinically good, there are limitations. For example, the supply of autograft material is limited and in grafting from transplantation there is a possibility of pathogen transfer, thus there is a great need for the use of synthetic bone grafts (Murugan and Ramakrishna, 2005).

[05] Atualmente, estão disponíveis inúmeros materiais de enxerto ósseos sintéticos, mono e multifásicos, que são capazes de melhorar algumas das complicações associadas com as práticas autógenas ou alógenas dos ossos. Embora haja bons progressos na utilização de enxerto ósseo sintético, a maneira em que se executam as suas funções in vivo é muito diferente e a maioria deles diferem de enxertos ósseos naturais, quer na composição ou na estrutura. Além disso, uma única fase material também chamada monolítica, nem sempre fornece todas as características essenciais necessárias para o crescimento ósseo, o que conduz à incessante pesquisa na busca de um enxerto ósseo ideal. Eis, portanto, uma grande necessidade de materiais multifase ou compósitos, com estrutura e composição semelhantes ao osso natural, obtidos pela engenharia de materiais, mais especificamente pela engenharia tecidual.[05] Numerous single- and multi-phase synthetic bone graft materials are currently available that are capable of ameliorating some of the complications associated with autogenous or allogeneic bone practices. Although good progress has been made in the use of synthetic bone grafts, the manner in which they perform their functions in vivo is very different and most of them differ from natural bone grafts in either composition or structure. Moreover, a single material phase, also called monolithic, does not always provide all the essential characteristics necessary for bone growth, which leads to the ceaseless search for an ideal bone graft. Thus, there is a great need for multiphase or composite materials, with natural bone-like structure and composition, obtained by materials engineering, more specifically tissue engineering.

[06] Nanocompósitos baseados particularmente em hidroxiapatita (HA) e colágeno, ganharam imenso reconhecimento como enxertos ósseos não só devido à sua composição, estrutura e similaridade com o osso natural, mas também, devido às propriedades funcionais, como superfície e resistência mecânica superior a dos seus constituintes monofásicos. Além disso, pode-se dizer que o próprio osso é um nanocompósito natural, com matriz composta principalmente de nanocristalitos de hidroxiapatita (HA), ricos em colágeno na matriz orgânica, assim é uma boa escolha optar-se por um nanocompósito HA/colágeno como um material de enxerto ósseo. Uma extensa análise de informações sobre biomateriais sugere que a HA/colágeno é um sistema indicativo para terapia regenerativa óssea, provavelmente como um dos mais adequados (Murugan e Ramakrishna, 2005; Liu, 2009; Wang, 2009).[06] Nanocomposites based particularly on hydroxyapatite (HA) and collagen have gained immense recognition as bone grafts not only due to their composition, structure and similarity to natural bone, but also due to functional properties such as surface and mechanical strength over of their single phase constituents. In addition, it can be said that bone itself is a natural nanocomposite, with a matrix composed mainly of collagen-rich hydroxyapatite (HA) nanocrystallites, so it is a good choice to opt for a HA / collagen nanocomposite as a bone graft material. An extensive analysis of biomaterials information suggests that HA / collagen is an indicative system for bone regenerative therapy, probably as one of the most appropriate (Murugan and Ramakrishna, 2005; Liu, 2009; Wang, 2009).

[07] Quando acontecem pequenas perdas ósseas, o enxerto muitas vezes é realizado com osso do próprio paciente. Quando a perda de crista óssea é muito grande como nos casos dos defeitos deixados por extrações dentárias extensas na anatomia dos ossos da mandíbula utilizam-se enxertos com biomateriais e assim é garantida a preservação da crista óssea o que irá favorecer um subsequente implante ou restauração de prótese dentária (Weiss, 2007).[07] When minor bone loss occurs, the graft is often performed with the patient's own bone. When bone crest loss is very large, as in the case of defects left by extensive dental extractions in the anatomy of the jaw bones, grafts with biomaterials are used and thus the preservation of the bone crest is guaranteed, which will favor a subsequent implant or restoration of bone. dental prosthesis (Weiss, 2007).

[08] A estabilidade inicial da mandíbula comparada com a estabilidade da maxila possibilita considerar a carga imediata de implantes, que na maioria dos casos é muito mais problemático em relação à qualidade e quantidade óssea. Pacientes com menor qualidade e menor quantidade de osso foram excluídos do tratamento com implantes por um longo tempo. No entanto, o advento da reconstrução óssea de áreas deficientes, tanto da mandíbula como da maxila, melhorou a possibilidade de tratamento para os pacientes com deficiência óssea. Diferentes técnicas de enxertia óssea foram desenvolvidas e procedimentos cirúrgicos ortognáticos adaptados às exigências especiais da cirurgia de implante fizeram com que a maioria dos problemas de ossos agora seja resolvida (Kahnberg, 2005).[08] The initial stability of the mandible compared with the stability of the maxilla makes it possible to consider the immediate implant loading, which in most cases is much more problematic regarding bone quality and quantity. Patients with lower quality and less bone were excluded from implant treatment for a long time. However, the advent of bone reconstruction of deficient areas of both the mandible and the maxilla has improved the possibility of treatment for bone deficient patients. Different bone grafting techniques have been developed, and orthognathic surgical procedures adapted to the special requirements of implant surgery have now caused most bone problems to be resolved (Kahnberg, 2005).

[09] Os dentes naturais têm sido substituídos por uma variedade de materiais, incluindo osso, dentes de animais, dentes humanos, marfim, conchas marinhas, cerâmicas e metais. Atualmente são empregados em odontologia quatro grupos de materiais que são metais, cerâmicas, polímeros e resinas compostas. Apesar de aperfeiçoamentos frequentes nas propriedades físicas desses materiais, nenhum deles é permanente (Anusavice, 2005).[09] Natural teeth have been replaced by a variety of materials including bone, animal teeth, human teeth, ivory, sea shells, ceramics and metals. Four groups of materials are currently employed in dentistry, which are metals, ceramics, polymers and composite resins. Despite frequent improvements in the physical properties of these materials, none of them are permanent (Anusavice, 2005).

[010] A prática de implantodontia é citada atualmente como o método mais moderno quando são discutidos assuntos que tratam da reabilitação oral. Antes desse método o problema de reabilitação oral era resolvido pela utilização de próteses convencionais, removível ou fixa. Mas o sucesso clínico dos implantes está relacionado ao fenômeno da osteointegração ou osseointegração, que nada mais é do que a união física do implante osseointegrado com o osso receptor. Branemark e seu grupo de pesquisadores após décadas de pesquisa e desenvolvimento laboratoriais e clínicos descobriram um sistema de implante que pode substituir os dentes naturais perdidos e atingir essa osseointegração {Martins, 2011).[010] The practice of implant dentistry is currently cited as the most modern method when discussing subjects dealing with oral rehabilitation. Prior to this method the oral rehabilitation problem was solved by the use of conventional removable or fixed prostheses. But the clinical success of implants is related to the phenomenon of osteointegration or osseointegration, which is nothing more than the physical union of the osseointegrated implant with the recipient bone. Branemark and his group of researchers after decades of laboratory and clinical research and development have discovered an implant system that can replace lost natural teeth and achieve this osseointegration (Martins, 2011).

[011] Através dos conceitos de osseointegração, as cirurgias de reabilitação de deformidades crânio-faciais apresentaram um grande avanço. A utilização de implantes devidamente confeccionados e instalados com técnicas cirúrgicas corretas é uma boa alternativa para a confecção de pilares de sustentação das próteses buco-maxilo-faciais, conferindo ao paciente a possibilidade de colocação e remoção destas, de maneira rápida e simples, uma melhor retenção, estabilidade e estética. Os implantes osteointegrados mostram excelentes resultados, mas socializar esses benefícios ainda constitui-se em grande desafio devido a questão econômica, não sendo de fácil acesso aos mais carentes que geralmente são os mais necessitam desse tipo de reabilitação (Antunes, 2008).[011] Through the concepts of osseointegration, the craniofacial deformity rehabilitation surgeries presented a great advance. The use of properly made implants and installed with correct surgical techniques is a good alternative for making support pillars of maxillofacial prostheses, giving the patient the possibility of fast and simple placement and removal of these implants. retention, stability and aesthetics. Osteointegrated implants show excellent results, but socializing these benefits is still a major challenge due to the economic issue, and it is not easily accessible to the poor who generally need this type of rehabilitation (Antunes, 2008).

[012] Os biomateriais têm se apresentado como uma alternativa nos processos de reabilitação óssea. O êxito do implante de um biomaterial está associado às reações do organismo do paciente, como severidade do processo inflamatório desencadeado, nível de satisfação do paciente, tempo necessário para o restabelecimento das atividades básicas e tempo de permanência do implante no organismo hospedeiro.[012] Biomaterials have been presented as an alternative in bone rehabilitation processes. Successful implantation of a biomaterial is associated with the reactions of the patient's organism, such as severity of the inflammatory process triggered, level of patient satisfaction, time required for the restoration of basic activities and time of implantation in the host organism.

[013] Os biomateriais devem ser projetados e construídos já especificamente programados para atuar em uma determinada aplicação, para que satisfaça as características fundamentais como biocompatibilidade em que o material implantado e seus produtos de degradação devem ser tolerados pelos tecidos envoltórios e não devem causar disfunções no organismo ao longo do tempo, ser quimicamente inerte e estável, de fácil esterilização e possuir biofuncionalidade, ou seja, o material deve atender às características mecânicas necessárias para cumprir a função desejada, pelo tempo que for necessário.[013] Biomaterials should be designed and constructed already specifically programmed to perform in a given application so as to satisfy the fundamental characteristics such as biocompatibility in which the implanted material and its degradation products must be tolerated by the surrounding tissues and should not cause dysfunctions in the environment. organism over time, be chemically inert and stable, easily sterilized and have biofunctionality, ie the material must meet the mechanical characteristics necessary to perform the desired function for as long as necessary.

[014] Muitos materiais são desenvolvidos com finalidade de aplicações médicas, como dispositivos para terapias, contraste por diagnóstico de imagens, dispositivos de distribuição controlada de fármacos (Guo, 2010) e também direcionados para reparo de nervos e tecidos por determinado período.[014] Many materials are developed for medical applications, such as therapy devices, diagnostic imaging contrast, controlled drug delivery devices (Guo, 2010) and also targeted for nerve and tissue repair over a period of time.

[015] O Poli(álcool vinílico) PVAI é um polímero sintético biodegradável que desperta especial atenção como biomaterial devido a sua transparência, resistência e biocompatibilidade. É solúvel em água a temperaturas superiores a 70°C e atualmente encontram-se disponíveis no mercado composições de PVAI tanto em líquido como em partículas e dependendo de sua estrutura e mistura estereoquímica haverá influência nas propriedades específicas do produto final.[015] PVAI Polyvinyl alcohol is a biodegradable synthetic polymer that has attracted special attention as a biomaterial due to its transparency, strength and biocompatibility. It is water soluble at temperatures above 70 ° C and both liquid and particulate PVAI compositions are currently available on the market and depending on their structure and stereochemical mixture will influence the specific properties of the final product.

[016] Grupos acetato residuais do PVAI são essencialmente hidrofóbicos, os quais enfraquecem as ligações intra e intermoleculares entre os átomos de hidrogênios adjacentes dos grupos hidroxila. Quando hidrolisado completamente, o ponto de fusão é registrado entre 210°C e 240°C e temperatura de transição vítrea em torno de 85°C (Bavaresco, 2004). Pode apresentar normalmente de 20 a 35% de cristalinidade, mas após tratamento térmico acima de sua temperatura de transição vítrea (Tg), esta pode ser aumentada em até 70% e melhorar significativamente suas propriedades mecânicas (Pepas, 1987).PVAI residual acetate groups are essentially hydrophobic, which weaken intra and intermolecular bonds between adjacent hydrogen atoms of hydroxyl groups. When fully hydrolyzed, the melting point is recorded between 210 ° C and 240 ° C and glass transition temperature around 85 ° C (Bavaresco, 2004). It may normally have 20-35% crystallinity, but after heat treatment above its glass transition temperature (Tg), it can be increased by up to 70% and significantly improve its mechanical properties (Pepas, 1987).

[017] Os isocianatos são compostos orgânicos que possuem em sua estrutura química o grupo (-N=C=0). Esses grupos NCO reagem facilmente com compostos que possuam átomos de hidrogênio ativo disponíveis, com no mínimo dois grupos funcionais. A reação do grupo isocianato acontece quando o hidrogênio suficientemente ativo está ligado a átomos com um par de elétrons disponível, como no nitrogênio e no oxigênio, e quando o hidrogênio está ligado ao oxigênio da hidroxila, esta reação é denominada reação uretânica. Além destas reações com compostos contendo hidrogênio ativo, os isocianatos também podem reagir entre si formando polímeros (Pinto, 2007).Isocyanates are organic compounds which have in their chemical structure the group (-N = C = 0). These NCO groups react easily with compounds that have available active hydrogen atoms with at least two functional groups. The reaction of the isocyanate group occurs when sufficiently active hydrogen is bonded to atoms with an available electron pair, such as nitrogen and oxygen, and when hydrogen is bonded to hydroxyl oxygen, this reaction is called a urethane reaction. In addition to these reactions with active hydrogen-containing compounds, isocyanates can also react with each other to form polymers (Pinto, 2007).

[018] Encontram-se atualmente disponíveis isocianatos com estrutura química alifática e aromática. Cerca de 95% de todos os isocianatos consumidos são à base de tolueno diisocianato (TDI) e metileno-difenil-isocianato (MDI), e derivados. No entanto uma das reações de importância comercial é a trimerização que leva à formação de estruturas rígidas chamadas de poliisocianatos, como por exemplo, o HDT trímero do HDI, usado neste trabalho. Esses grupos conferem rigidez e boa estabilidade térmica às estruturas de que fazem parte (De Cario, 2002). O HDT é um políisocianato alifático de viscosidade média, sem solventes, baseado no trímero do disocianato de hexametiieno (HDI homopolímero).[018] Isocyanates with aliphatic and aromatic chemical structure are currently available. About 95% of all isocyanates consumed are based on toluene diisocyanate (TDI) and methylene diphenyl isocyanate (MDI), and derivatives. However, one of the commercially important reactions is trimerization that leads to the formation of rigid structures called polyisocyanates, such as the HDI trimer HDT used in this work. These groups give rigidity and good thermal stability to the structures of which they are part (De Cario, 2002). HDT is a solvent-free, medium viscosity aliphatic polyisocyanate based on the hexamethene disocyanate trimer (HDI homopolymer).

[019] Os poliuretanos (PUs) são de uma ampla família de polímeros que pode ser potencialmente útil na engenharia tecidual em muitos tipos de tecidos, para um grande número de aplicações médicas.[019] Polyurethanes (PUs) are from a broad family of polymers that can be potentially useful in tissue engineering in many tissue types for a large number of medical applications.

[020] Poliuretano biodegradável é um dos materiais biocompatíveis utilizado como matrizes scaffolds em tecido ósseo de engenharia (HILL, 2007 e HUANG, 2009). No entanto, a preocupação principal associada com poliuretano biodegradável é a falta de grupos bioativos, o que limita a sua aplicação (HUANG, 2009). Uma solução é misturar os poliuretanos com partículas de cerâmica bioativas, tais como fosfato tricálcio ou hidroxiapatita (HA) (HUANG, 2009; Brovarone e Verne, 2007). Uma combinação de cerâmica e de poliuretano pode melhorar a bioatividade e as propriedades mecânicas de scaffolds (Mathieu, 2001). A HA (Ca10(PO4)6(OH)2) tem atraído interesse como um material de implante para os dentes e os ossos devido à semelhança da sua cristalografia e composição química para tecido humano (Liu, 2001; Kui, 2001).[020] Biodegradable polyurethane is one of the biocompatible materials used as scaffold matrices in engineered bone tissue (HILL, 2007 and HUANG, 2009). However, the main concern associated with biodegradable polyurethane is the lack of bioactive groups, which limits its application (Huang, 2009). One solution is to mix polyurethanes with bioactive ceramic particles such as tricalcium phosphate or hydroxyapatite (HA) (Huang, 2009; Brovarone and Verne, 2007). A combination of ceramics and polyurethane can improve the bioactivity and mechanical properties of scaffolds (Mathieu, 2001). HA (Ca10 (PO4) 6 (OH) 2) has attracted interest as an implant material for teeth and bones due to the similarity of its crystallography and chemical composition to human tissue (Liu, 2001; Kui, 2001).

[021] Já a hidroxiapatita tem sido amplamente utilizada devido à sua semelhança química com o osso e a boa biocompatibilidade (Cystera, 2005). Essa hidroxiapatita biológica é ainda composta por íons em concentrações diversas, tais como: Ca2+, Mg2+, Na+, C032-, etc., permitindo o controle desses importantes íons nos líquidos corporais por meio da sua liberação ou armazenamento.[021] Hydroxyapatite has been widely used because of its chemical similarity to bone and good biocompatibility (Cystera, 2005). This biological hydroxyapatite is also composed of ions in various concentrations, such as: Ca2 +, Mg2 +, Na +, C032-, etc., allowing the control of these important ions in body fluids through their release or storage.

[022] Uma das características importantes da estrutura da hidroxiapatita é que ela permite que os grupos hidroxila (OH-) sejam retirados com relativa facilidade, gerando canais vazios entre os hexágonos formados pelos íons de cálcio, por onde podem ser conduzidos para dentro da estrutura do material cerâmico, outros íons e moléculas (Hench, 1991).[022] One of the important features of the hydroxyapatite structure is that it allows hydroxyl (OH-) groups to be removed relatively easily, generating empty channels between the calcium ion-formed hexagons through which they can be led into the structure. of ceramic material, other ions and molecules (Hench, 1991).

[023] A hidroxiapatita é uma biocerâmica que tem composição e estrutura similares à fase mineral de ossos e dentes. Dependendo de sua pureza, ela pode suportar aquecimentos superiores a 1.200°C, sem se decompor. Além disso, pode ser modelada como a maioria dos materiais cerâmicos (Zavaglia, 1993).[023] Hydroxyapatite is a bioceramic that has similar composition and structure to the mineral phase of bones and teeth. Depending on its purity, it can withstand heating above 1,200 ° C without decomposition. In addition, it can be modeled like most ceramic materials (Zavaglia, 1993).

[024] Hidroxiapatita, (Ca10(PO4)6(OH)2) é o principal componente mineral do osso, e a sua forma sintética é um dos biomateriais mais utilizados para a reconstrução do esqueleto, devido à falta de toxicidade local ou sistêmica em conjunto com suas propriedades de osteocondução (Díaz, 2009). Para implantes ósseos ou dentários, duráveis por muitos anos utiliza-se um material pouco solúvel, constituído por hidroxiapatita pura. Quando se deseja que o implante seja reabsorvido pelo corpo, cedendo lugar ao tecido ósseo novo, usa-se uma cerâmica mais solúvel, geralmente constituída por uma mistura de hidroxiapatita com outros fosfatos.[024] Hydroxyapatite, (Ca10 (PO4) 6 (OH) 2) is the major mineral component of bone, and its synthetic form is one of the most widely used biomaterials for skeletal reconstruction due to the lack of local or systemic toxicity in together with its osteoconduction properties (Díaz, 2009). For bone or dental implants lasting for many years, a poorly soluble material consisting of pure hydroxyapatite is used. When the implant is desired to be resorbed by the body, giving way to new bone tissue, a more soluble ceramic is used, generally consisting of a mixture of hydroxyapatite and other phosphates.

[025] Outra característica da HA é sua capacidade de adsorção, isto é, de fixar em sua superfície moléculas de outra substância. Essa propriedade faz com que ela possa ser usada em implantes, como suporte para antibióticos e drogas anticancerígenas, além de poder ser empregada também em tratamentos prolongados de infecções e doenças ósseas. Neste último caso, liberando aos poucos, na região afetada, a medicação necessária. O tamanho e a morfologia dos poros de espumas altamente porosas podem ser controladas dependendo dos parâmetros do processo (Cystera, 2005).[025] Another characteristic of HA is its ability to adsorb, that is, to fix molecules of another substance on its surface. This property allows it to be used in implants, as a support for antibiotics and anticancer drugs, and can also be used for prolonged treatment of infections and bone diseases. In the latter case, gradually releasing the necessary medication in the affected region. The pore size and morphology of highly porous foams can be controlled depending on the process parameters (Cystera, 2005).

[026] Encontram-se na literatura diversos documentos relacionados que descrevem biocompósitos para regeneração óssea e os mais relevantes estão citados a seguir.[026] A number of related documents describing biocomposites for bone regeneration are found in the literature and the most relevant are cited below.

[027] Nos estudos realizados por Machado (MACHADO, 2010) são apresentados compósitos de PU/HA. A processabilidade dos polímeros permitiu a preparação de compósitos com teor de carga relativamente elevada e com boa homogeneidade. No entanto, as partículas de HA para proporções mais elevadas, não foram totalmente envolvidas pela matriz polimérica. Futuras pesquisas com esses materiais envolvem o estudo de sua estabilidade química e avaliação de desempenho mecânico e de biocompatibilidade in vitro. Eventualmente seria necessária a melhoria da ligação química entre HA e a matriz polimérica. A presente invenção mostrou que a proporção de HA ficou distribuída de maneira uniforme dentro da matriz, portanto em uma proporção adequada. Além disso, no trabalho de (MACHADO, 2010), não há comprovação de biocompatibilidade do material, pois não foram realizados testes biológicos in vivo e in vitro.[027] In studies by Machado (MACHADO, 2010) PU / HA composites are presented. The processability of the polymers allowed the preparation of relatively high load content composites with good homogeneity. However, HA particles at higher proportions were not fully enclosed by the polymer matrix. Future research with these materials involves the study of their chemical stability and evaluation of mechanical performance and in vitro biocompatibility. Eventually, the improved chemical bond between HA and the polymer matrix would be required. The present invention has shown that the proportion of HA was uniformly distributed within the matrix, therefore in a suitable proportion. Moreover, in the work of (MACHADO, 2010), there is no evidence of biocompatibility of the material, since in vivo and in vitro biological tests were not performed.

[028] Dong (DONG, 2009) obteve scaffold contendo 30% em peso de nano hidroxiapatita-(n-HA) e 70% em peso de poliuretano (PU) por um método de formação de espuma. Os resultados mostraram que as partículas n-HA ficaram dispersas homogeneamente na matriz de PU, com porosidade de 80% e resistência à compressão 271 KPa. A estrutura porosa forneceu um microambiente de boa aderência para o crescimento celular, e proliferação, tendo o compósito requisito básico para a engenharia tecidual e sendo potencial para ser aplicado na reparação e substituição de meniscos humanos de cartilagem do joelho e articular. O valor de resistência à compressão é bem menor que o apresentado no presente invento, que foi da ordem de 60 a 110 Mpa. O nível de porosidade do material da pesquisa citada embora tenha favorecido o ambiente celular deve ter sido responsável pela baixa resistência mecânica, que inviabiliza uma aplicação em reparação e substituição de meniscos humanos de cartilagem do joelho e articular por se tratar de locais absorvedores de impactos o que não acontece com o material da presente invenção que possui um absorvedor de impactos na sua constituição, o PVAI.[028] Dong (DONG, 2009) obtained scaffolds containing 30 wt% nanohydroxyapatite- (n-HA) and 70 wt% polyurethane (PU) by a foaming method. The results showed that n-HA particles were homogeneously dispersed in the PU matrix, with 80% porosity and 271 KPa compressive strength. The porous structure provided a microenvironment with good adhesion for cell growth and proliferation, having the composite basic requirement for tissue engineering and being potential to be applied in the repair and replacement of human knee and articular cartilage menisci. The value of compressive strength is much lower than that of the present invention, which was on the order of 60 to 110 Mpa. The porosity level of the research material mentioned, although it has favored the cellular environment, must have been responsible for the low mechanical resistance, which makes it impossible to repair and replace human knee and articular cartilage menisci because they are impact absorbing sites. that is not the case with the material of the present invention which has an impact absorber in its constitution, the PVAI.

[029] Vital (VITAL, 2006) avaliou compósitos de hidroxiapatita sintética e carbono (HAC) e hidroxiapatita sintética, carbono e fosfato biácido de sódio (HACF), ambos na forma sólida, como substituto ósseo em 36 coelhos adultos. Aos 150 dias foi verificado que tanto nos grupos tratados quanto no grupo controle, já existia medula óssea e, praticamente não visualizou mais a presença de tecido cartilaginoso. Nos dois grupos havia tecido ósseo maduro na região da falha, mostrando processos bem adiantados de reparação de óssea e concluíram que ambos os tipos de hidroxiapatitas usadas mostraram-se biocompatíveis, por não ter havido, em nenhum dos animais, qualquer indício de rejeição do implante ou de reação inflamatória. Nos animais tratados, o processo de regeneração óssea ocorreu mais cedo do que nos animais do grupo-controle, o que comprova a capacidade osteocondutora da hidroxiapatita. A pesquisa citada utilizou compósitos bifásicos de hidroxiapatita sintética e carbono (HAC) e hidroxiapatita sintética, carbono e fosfato biácido de sódio (HACF) e nas avaliações clínicas diárias da ferida foram observadas presença de reação inflamatória, sensibilidade à dor e deiscência da ferida. Já no presente invento, devido a fase de poliuretano com ação antibactericida, não foram observadas tais reações.[029] Vital (VITAL, 2006) evaluated composites of synthetic and carbon hydroxyapatite (HAC) and synthetic hydroxyapatite, carbon and sodium bicarbonate phosphate (HACF), both in solid form as bone substitute in 36 adult rabbits. At 150 days it was found that in both treated and control groups, there was already bone marrow and almost no longer the presence of cartilaginous tissue. In both groups there was mature bone tissue in the failure region, showing very advanced bone repair processes and concluded that both types of hydroxyapatites used were biocompatible because there was no evidence of implant rejection in either animal. or inflammatory reaction. In treated animals, the bone regeneration process occurred earlier than in the control group, which proves the osteoconductive capacity of hydroxyapatite. The research cited used biphasic composites of synthetic hydroxyapatite and carbon (HAC) and synthetic hydroxyapatite, carbon and sodium acid phosphate (HACF) and in the daily clinical evaluations of the wound were observed presence of inflammatory reaction, pain sensitivity and wound dehiscence. Already in the present invention, due to the polyurethane phase with antibacterial action, no such reactions were observed.

[030] Nos estudos realizados por Liu (UU, 2009) foi verificado que o carregamento de PU alifático com até 50% em peso de HA mostrou resultados que indicaram o tamanho médio de macroporos e microporos de 100pm a 510pm, o que demonstra uma boa perspectiva para ser usado como scaffold em tecido ósseo. Os resultados da resistência à compressão da pesquisa para 30% de HA foram bem inferiores, da ordem de 227 KPa, aos apresentados no presente invento. O bionanocompósito deste invento apresentou, para 25% e 33% de HA, valores de resistência à compressão da ordem de 60 MPa e 111 MPa respectivamente. Além disso, a pesquisa não realizou testes in vivo, portanto não há comprovação da biocompatibilidade do material obtido, diferente mente dos resultados apresentados na presente invenção.[030] In studies by Liu (UU, 2009) it was found that loading of aliphatic PU with up to 50 wt% HA showed results indicating the average size of macropores and micropores from 100pm to 510pm, which demonstrates a good Perspective to be used as scaffold in bone tissue. The search compressive strength results for 30% HA were much lower, on the order of 227 KPa, than those presented in the present invention. The bionanocomposite of this invention showed, for 25% and 33% HA, compressive strength values of the order of 60 MPa and 111 MPa respectively. Furthermore, the research did not perform in vivo testing, so there is no evidence of biocompatibility of the material obtained, unlike the results presented in the present invention.

[031] Chetty (CHETTY, 2007) estudou um implante para cartilagem auricular à base de PU revestido com solução de HA e observou que após 24 e 72 h, as superfícies de HA exibiram, significativamente maior número de células metabolicamente ativas em comparação com as superfícies de PU virgens. Isto indica que as superfícies de HA são citocompatíveis para fibroblastos e podem potencialmente serem aplicadas à substituição do tecido de cartilagem. Porém, desvantajosamente, foi revelado, através de exame microscópico, que os espécimes apresentaram defeito de revestimento. Já a presente invenção evidencia uma interação química entre o HA e PU que impede o registro de falhas no bionanocompósito.[031] Chetty (CHETTY, 2007) studied a HA-coated PU-based auricular cartilage implant and observed that after 24 and 72 h HA surfaces exhibited significantly more metabolically active cells compared with virgin PU surfaces. This indicates that HA surfaces are cytocompatible to fibroblasts and can potentially be applied to cartilage tissue replacement. However, disadvantageously, it was revealed by microscopic examination that the specimens had a coating defect. The present invention, on the other hand, shows a chemical interaction between HA and PU that prevents the registration of bionanocomposite failures.

[032] Dou (DOU, 2011) obteve nanocompósitos de HA-gelatina minociclina antibacteriano e concluiu que o nanocompósito tem boa bioactividade e pode ter a atividade antimicrobiana, e pode ser um biomaterial promissor para utilização como reparação e regeneração de tecido ósseo. Os pesquisadores realizaram apenas testes in vitro para um material nanocompósito, com minociclina, que é um medicamento antibiótico, o que já garante ao material ação antibactericida. Já no presente invento é comprovado os bons resultados através dos testes in vitro e in vivo, sem a necessidade de se empregar nenhum tipo de medicamento, pois a ação antibactericida do poliuretano é eficiente para que não provocar inflamações e infecções. Além disso, diferentemente do bionanocompósito apresentado neste invento, o material desenvolvido por Dou não apresenta resistência mecânica.[032] Dou (DOU, 2011) obtained antibacterial HA-gelatin minocycline nanocomposites and concluded that the nanocomposite has good bioactivity and may have antimicrobial activity, and may be a promising biomaterial for use as bone tissue repair and regeneration. The researchers only performed in vitro tests for a nanocyte material, with minocycline, which is an antibiotic drug, which already guarantees the material antibacterial action. Already in the present invention the good results are proven by in vitro and in vivo tests, without the need to use any kind of drug, because the antibacterial action of the polyurethane is efficient so as not to cause inflammation and infections. Furthermore, unlike the bionanocomposite presented in this invention, the material developed by Dou has no mechanical strength.

[033] Huang (HUANG, 2009) utilizou um fator bioativo para melhorar essa propriedade no poliuretano e obteve scaffolds de HA com elevadas porosidades, de 61 a 65%, e tamanhos adequados de macroporos, de 200 a 600pm, e resistência à compressão de 4,0 a 5,8MPa. Já a presente invenção associa ao poliuretano à bioatividade da hidroxiapatita e o bionanocompósito apresenta propriedades mecânicas bem superiores às propriedades do material citado, por empregar o PVAI em sua composição.[033] Huang (HUANG, 2009) used a bioactive factor to improve this property in polyurethane and obtained high porosity HA scaffolds of 61 to 65% and suitable macropore sizes of 200 to 600pm and compressive strength of. 4.0 to 5.8MPa. The present invention associates the polyurethane to the hydroxyapatite bioactivity and the bionanocomposite presents mechanical properties much higher than the properties of the mentioned material, by employing PVAI in its composition.

[034] Hill (HILL, 2007) descrevem scaffolds biodegradáveis de poliuretano (PU) em engenharia tecidual para criar um novo osso. Discos de PU foram semeados com osteoblastos e implantados em camundongos do tipo nude. Um grupo continha discos implantados de PU puro, enquanto o outro grupo continha discos implantados de PU/HA. Após 5 semanas ambos os grupos apresentaram evidência radiográfica e histológica à formação de osso significativa, com tendência para a maior formação de osso no grupo do que continha implantes do compósito PU/HA. Já na presente o bionanocompósito proposto além da presença de PU e HA, o PVAI, também presente, tem a função de absorver impactos e resistir aos esforços causados pela mastigação. É admitido que a mandíbula trabalha tal qual uma alavanca de terceiro gênero. O fulcro é a própria articulação temporomandibular (ATM) que juntamente com os dentes recebe uma carga de força durante o movimento da mastigação. A força desenvolvida pode ser mais ou menos absorvida pelo fulcro de acordo não apenas com a quantidade gerada, mas também com o tamanho da distância entre os elementos de resistência, no caso os dentes e o fulcro (ATM). Neste caso, a mastigação com os incisivos faz aumentar o braço de resistência e a carga no fulcro também é aumentada. Os ossos maxilares e a ATM são adaptados para a mastigação molar. Forças mecânicas desenvolvidas ao nível dos molares são mais bem absorvidas e escoadas. Na mastigação incisiva, a carga transferida para ATM é quase duas vezes maior. Dessa forma, para uma composição voltada para um enxerto maxilo facial o scaffold desenvolvido pelo autor citado acima não podería ser indicado por não possuir na composição o material com propriedades de absorver impactos, importante para a ação de mastigação, como o Poii(álcool vinílico) que existe na composição do bionanocompósito da presente invenção. Além disso, no presente invento foram testados o possível efeito inflamatório após o implante no tecido subcutâneo, o que demonstrou maior biocompatibilidade, diferente do trabalho de Hill (Hill, 2007) que não comprova a ausência deste efeito. Portanto a invenção trata-se de um biomaterial com a comprovada ação antibactericida do poliuretano associada à bioatividade da nanohidroxiapatita, à dispersividade e propriedade de absorvedor de impacto do poli(álcool vinílico), o qual permanece na composição após a síntese do poliuretano formando com este uma blenda, características de grande importância para enxerto de maxilo facial e que não são verificadas no scaffold descrito acima.Hill (HILL, 2007) describe biodegradable polyurethane (PU) scaffolds in tissue engineering to create new bone. PU discs were seeded with osteoblasts and implanted in nude mice. One group contained pure PU deployed disks while the other group contained deployed PU / HA disks. After 5 weeks both groups showed radiographic and histological evidence of significant bone formation, with a tendency for greater bone formation in the group that contained PU / HA composite implants. Already present the proposed bionanocomposite in addition to the presence of PU and HA, the PVAI, also present, has the function of absorbing impacts and resisting the efforts caused by chewing. It is admitted that the jaw works like a lever of the third kind. The fulcrum is the temporomandibular joint itself (TMJ) which together with the teeth receives a force load during the chewing movement. The developed force can be more or less absorbed by the fulcrum according not only to the amount generated, but also to the size of the distance between the resistance elements, in this case the teeth and the fulcrum (TMJ). In this case, chewing with the incisors increases the resistance arm and the load on the fulcrum is also increased. The maxillary bones and TMJ are adapted for molar chewing. Mechanical forces developed at molar level are better absorbed and drained. In incisive chewing, the load transferred to the TMJ is almost twice as high. Thus, for a composition focused on a maxillary facial graft, the scaffold developed by the author mentioned above could not be indicated because it does not have the material with impact-absorbing properties, important for chewing action, such as Poii (vinyl alcohol). which exists in the bionanocomposite composition of the present invention. Furthermore, in the present invention the possible inflammatory effect after implantation in subcutaneous tissue was tested, which showed greater biocompatibility, unlike the work by Hill (Hill, 2007) which does not prove the absence of this effect. Therefore the invention is a biomaterial with the proven antibacterial action of polyurethane associated with the bioactivity of nanohydroxyapatite, the dispersiveness and impact absorber property of polyvinyl alcohol, which remains in the composition after the synthesis of polyurethane forming with it. a blends, features of great importance for facial maxillary graft that are not verified in the scaffold described above.

[035] Wang (Wang, 2009) também trabalhou com scaffolds HA/PU e concluiu que os mesmos tiveram boa afinidade para as células e são adequados para a regeneração ou substituição de defeitos ósseos Esses scaffolds possuíam de 20 a 60% em peso de HA. Porém, desvantajosamente, o poliuretano foi utilizado especificamente como modelador de poros sem ação efetiva no scaffold. E a citocompatibilidade do scaffold HA/PU do trabalho foi avaliada através da cultura de um único tipo de células, MG63, que são derivadas de sarcoma ósteo humano, com traços característicos de osteoblastos. Diferentemente do proposto por Wang a presente invenção além de manter o PU em sua estrutura final também apresenta um componente adicional, o PVAI, que garante a absorção de impactos. As propriedades mecânicas de compressão da presente invenção, que é importante para enxertos de ossos de maior esforço mecânico, como é o caso de ossos maxilares foi da ordem de 60 a 111 MPa, muito superior a 114 kPa do trabalho citado acima. Além disso, no presente invento é comprovada a citocompatibilidade e a ação antibactericida da composição proposta, empregando células de ovário de rato chinês CHO, células embrionária fibroblastos de ratos - NIH3T3 e células VERO, uma linhagem celular do tipo fibroblastos recomendadas para testes de citotoxicidade e comprovou sua ação antibactericida, já que os animais não apresentaram nenhum tipo de dor, inflamação e/ou infecção durante o período pós òperatório quando foram observados.[035] Wang (Wang, 2009) also worked with HA / PU scaffolds and concluded that they had good affinity for cells and are suitable for regeneration or replacement of bone defects. These scaffolds had 20-60% by weight HA. . However, disadvantageously, polyurethane was specifically used as a pore modeler without effective action on scaffold. And the cytocompatibility of the scaffold HA / PU from the study was evaluated by culturing a single cell type, MG63, which are derived from human bone sarcoma, with characteristic features of osteoblasts. Unlike Wang's proposal, the present invention not only keeps the PU in its final structure but also has an additional component, PVAI, which guarantees the absorption of impacts. The mechanical compression properties of the present invention, which is important for bone grafts of greater mechanical stress, as is the case with jaw bones, were of the order of 60 to 111 MPa, much higher than 114 kPa from the work cited above. Furthermore, the present invention demonstrates the cytocompatibility and antibacterial action of the proposed composition by employing CHO Chinese rat ovarian cells, NIH3T3 rat embryonic fibroblast cells and VERO cells, a recommended fibroblast cell line for cytotoxicity testing and proved its antibacterial action, since the animals did not show any pain, inflammation and / or infection during the postoperative period when they were observed.

[036] O pedido de patente US2011/0313538 de 09/08/2007 descreve um scaffold para reparação óssea, onde o PU é utilizado para a formação forçada de poros e evaporado com a temperatura de processamento, portanto ele não permanece na composição do final. Já no presente invento a presença da fase PU, que é preferencialmente obtido a partir do poli(álcool vinílico), comprova excelente compatibilidade sanguínea e propriedades antibactericidas, o que garante uma proposta promissora do presente bionanocompósito para reparar perdas ósseas e aplicações ortodônticas. A formação de microporos e macroporos é obtida naturalmente no momento do processamento do bionanocompósito pela reação do carbono com o oxigênio diferente da patente US2011/0313538 A1.[036] US2011 / 0313538 of 08/09/2007 describes a bone repair scaffold, where PU is used for forced pore formation and evaporated at processing temperature, so it does not remain in the final composition . Already in the present invention the presence of the PU phase, which is preferably obtained from polyvinyl alcohol, proves excellent blood compatibility and antibacterial properties, which guarantees a promising proposal of the present bionanocomposite to repair bone loss and orthodontic applications. Micropore and macropore formation is naturally obtained at the time of bionanocomposite processing by the reaction of carbon with oxygen other than US2011 / 0313538 A1.

[037] O pedido de patente US2012/0029653 de 16/11/2010 descreve um material para regeneração óssea, composto por materiais reabsorvíveis e colágeno. Diferentemente deste pedido o presente invento é aplicado para enxerto maxilo facial e promove a produção de colágeno quando implantado no organismo vivo após sete dias, demonstrando sua superioridade já que não é necessário adicionar mais um produto à reação, diferente do biomaterial da patente US2012/0029653 que possui uma fase colágeno na sua constituição. Além disso este pedido de patente US2012/002965 refere-se a um material para tratamento de defeitos e lesões de tecidos ósseos enquanto que as características físicas do presente bionanocompósito, devido a presença do poli(álcool vinílico), promove um alto índice de absorção de impacto, o que o especifica para a área mandibular onde os ossos dessa região recebem grande impacto diariamente.US2012 / 0029653 of 16/11/2010 describes a material for bone regeneration, composed of resorbable materials and collagen. Unlike this application the present invention is applied to facial maxillary graft and promotes collagen production when implanted in the living organism after seven days, demonstrating its superiority as it is not necessary to add another product to the reaction, different from the US2012 / 0029653 patent biomaterial which has a collagen phase in its constitution. In addition this patent application US2012 / 002965 relates to a material for treating bone tissue defects and injuries while the physical characteristics of the present bionanocomposite, due to the presence of polyvinyl alcohol, promote a high absorption rate of impact, which specifies it for the mandibular area where the bones in this region receive major impact daily.

[038] Diante do exposto, a presente invenção apresenta vantagens sob vários aspectos. Primeiro porque propõe um novo bionanocompósito indicado para enxertos ósseos de maxilo facial que permite o fluxo de nutrientes e de íons onde a regeneração óssea é promovida na área em torno do scaffoid em implantes ósseos. Além disso, o referido bionanocompósito apresenta constituição trifásica, à base de poliuretano (PU), poli(álcool vinílico) (PVAI) e hidroxiapatita (HA). A presença do PU possibilita excelente compatibilidade sanguínea e propriedades antibactericidas, o que garante uma proposta promissora do presente bionanocompósito para reparar perdas ósseas e aplicações ortodônticas, além de permitir a formação de microporos e macroporos na estrutura. O presente invento emprega vantajosamente PVAI, que devido às propriedades físicas, garante elevada elasticidade de impacto e resistência à abrasão além de uma elevada biocompatibilidade e alta propriedades de barreira. O próprio PVAI atua como dispersante na mistura, não havendo necessidade de outros recursos para essa função. Outro ponto crucial é a presença de HA nanoestruturada que contribuiu para o controle, quantidade, geometria aleatória e interconexão de poros e microporos que são características excelentes para a osteocondução. Outra vantagem é que esse bionanocompósito promove a produção de colágeno quando implantado no organismo vivo após 7 dias.In view of the foregoing, the present invention has advantages in several respects. Firstly, it proposes a new bionanocomposite suitable for facial maxillary bone grafts that allows the flow of nutrients and ions where bone regeneration is promoted in the area around the scaffoid in bone implants. Furthermore, said bionanocomposite has a three-phase constitution based on polyurethane (PU), polyvinyl alcohol (PVAI) and hydroxyapatite (HA). The presence of PU enables excellent blood compatibility and antibacterial properties, which guarantees a promising proposal of the present bionanocomposite to repair bone loss and orthodontic applications, as well as the formation of micropores and macropores in the structure. The present invention advantageously employs PVAI which, due to its physical properties, ensures high impact elasticity and abrasion resistance as well as high biocompatibility and high barrier properties. PVAI itself acts as a dispersant in the mixture, requiring no other resources for this function. Another crucial point is the presence of nanostructured HA that has contributed to the control, amount, random geometry and pore and micropore interconnection that are excellent characteristics for osteoconduction. Another advantage is that this bionanocomposite promotes collagen production when implanted in the living organism after 7 days.

Breve Descrição da Invenção [039] A presente invenção se refere a um bionanocompósito restaurador ósseo composta por poli(álcool vinílico) (PVAI), poliuretano (PU) e hidroxiapatita (HA).Brief Description of the Invention The present invention relates to a bone restorative bionanocomposite composed of polyvinyl alcohol (PVAI), polyurethane (PU) and hydroxyapatite (HA).

[040] O poliuretano empregado é produto da reação de um isocianato e um poliol poli(áicool vinílico), podendo o isocianato ser selecionado dentre os isocianatos alifáticos ,4-diisocianato butano (BDI), 1,6- diisocianato hexano (HDI), 4,4-methileno diciclohexil diisocianato (HMDI), preferencialmente o po!i-isocianato HDT, trímero do hexametileno diisocianato (HDI), empregado entre 1 e 2g, preferenciaimente 2g. E a hidroxiapatita é adicionada em uma proporção entre 25% e 33%, preferencialmente 25%.[040] The polyurethane employed is a reaction product of an isocyanate and a polyvinyl alcohol polyol, the isocyanate being selected from aliphatic isocyanates, 4-diisocyanate butane (BDI), 1,6-diisocyanate hexane (HDI), 4,4-Methylene dicyclohexyl diisocyanate (HMDI), preferably HDT polyisocyanate, hexamethylene diisocyanate trimer (HDI), employed between 1 and 2 g, preferably 2 g. And hydroxyapatite is added in a ratio of 25% to 33%, preferably 25%.

[041] É objeto adicional do presente invento o referido bionanocompósito restaurador ósseo com componentes opcionais para proporcionar alguma característica desejável não alcançada com os componentes principais.It is a further object of the present invention said bone restorative bionanocomposite with optional components to provide some desirable feature not achieved with the major components.

[042] É objeto adicional o uso do referido bionanocompósito para enxerto de buco maxilo facial, reconstituição e preenchimento da calota craniana e preenchimento de falhas ósseas após retiradas de tumores de câncer ósseo nas diferentes regiões do esqueleto.[042] It is an additional object to use said bionanocomposite for facial maxillary graft grafting, skullcap filling and filling and bone failure filling after bone cancer tumors removed in different regions of the skeleton.

Breve Descrição das Figuras: [043] A estrutura da presente invenção, juntamente com vantagens adicionais da mesma podem ser melhor entendidas mediante referência aos anexos e à seguinte descrição: - A Figura 1 apresenta os espectros do biomaterial PVAI-PU/HA no FTIR monitorado de 25°C até 150°C. - A Figura 2 mostra os espectros do biomaterial PVAI-PU/HA com aquecimento no FTIR. - A Figura 3 apresenta as curvas reologia de formação de PVAi- PU. - A Figura 4 mostra curvas de reologia do biomaterial PVAI- PU/HA. - A Figura 5 apresenta o difratograma de raios X do biomaterial PVAI-PU/HA com 25% de HA. - A Figura 6 apresenta o difratograma de raios X do biomaterial PVAI-PU/HA com 33% de HA. - A Figura 7 mostra um gráfico indicando a resistência média à compressão da blenda PVAI-PU e dos bionanocompósitos PVAI-PU/HA com 25% e 33% de HA. - A Figura 8 apresenta a curva TG-DSC do biomaterial com 25% de HA. - A Figura 9 apresenta a curva TG-DSC do biomaterial com 33% de HA.Brief Description of the Figures: The structure of the present invention, along with additional advantages thereof can be better understood by reference to the annexes and the following description: Figure 1 shows the PVAI-PU / HA biomaterial spectra in the monitored FTIR from 25 ° C to 150 ° C. - Figure 2 shows the PVAI-PU / HA biomaterial spectra with FTIR heating. - Figure 3 shows the rheology curves of PVA-PU formation. - Figure 4 shows rheology curves of the PVAIPU / HA biomaterial. - Figure 5 shows the X-ray diffractogram of PVAI-PU / HA biomaterial with 25% HA. - Figure 6 shows the X-ray diffractogram of PVAI-PU / HA biomaterial with 33% HA. - Figure 7 shows a graph indicating the average compressive strength of PVAI-PU blend and PVAI-PU / HA bionanocomposites with 25% and 33% HA. - Figure 8 shows the TG-DSC curve of biomaterial with 25% HA. - Figure 9 shows the TG-DSC curve of the biomaterial with 33% HA.

Breve Descrição dos Anexos: [044] O Anexo 1 apresenta o bionanocompósito da presente invenção para caracterizações e ensaios biológicos nas dimensões, 0 4mm e altura igual a 60mm (1) 0 4mm e altura igual a 1 mm (2) 0 6mm e altura igual 3mm (3) e 2cmx2cm (4).Brief Description of Attachments: [044] Annex 1 presents the bionanocomposite of the present invention for characterization and biological testing in dimensions, 0 4mm and height equal to 60mm (1) 0 4mm and height equal to 1mm (2) 0 6mm and height equal 3mm (3) and 2cmx2cm (4).

[045] O Anexo 2 mostra uma imagem da superfície da blenda PVAI-PU observada por MEV.[045] Annex 2 shows an image of the surface of the PVAI-PU blend observed by SEM.

[046] O Anexo 3 mostra uma imagem da superfície interna do biomaterial com 25% de HA, observada por MEV.[046] Annex 3 shows an image of the inner surface of the 25% HA biomaterial observed by SEM.

[047] O Anexo 4 apresenta espectros do bionanocompósito analisados por EDS.Annex 4 presents EDS-analyzed bionanocomposite spectra.

[048] O Anexo 5 mostra as lâminas após o corte para análise histológica da região preenchida com o biomaterial PVA-PU/HÁ.[048] Annex 5 shows the slides after sectioning for histological analysis of the region filled with the PVA-PU / HA biomaterial.

[049] O Anexo 6 mostra as lâminas do material de controle.[049] Appendix 6 shows the blades of control material.

[050] O Anexo 7 apresenta imagem do biomaterial implantado no tecido subcutâneo do dorso do camundongo por 14 dias, observada em microscopia eletrônica de varredura, onde C: material fibroso; BM: biomaterial; CL: camada fibrosa; CC: camada córnea.[050] Annex 7 presents an image of the biomaterial implanted in the subcutaneous tissue of the back of the mouse for 14 days, observed by scanning electron microscopy, where C: fibrous material; BM: biomaterial; CL: fibrous layer; CC: corneal layer.

Descrição Detalhada da Invenção [051] A presente invenção descreve um bionanocompósito para restauração óssea que compreende os seguintes componentes principais: poli(álcool vinílico) (PVAI), poliuretano (PU) e hidroxiapatita (HA).Detailed Description of the Invention The present invention describes a bone restoration bionanocomposite comprising the following major components: polyvinyl alcohol (PVAI), polyurethane (PU) and hydroxyapatite (HA).

[052] O processo mais utilizado na produção dos poliuretanos é o que envoive a reação de um composto com dois ou mais grupos funcionais álcool, tal como, um poliol poliéter ou poliol poliéstercom um isocianato, di ou polifuncional (Cordeiro, 2007), (Zhang, 2011) formando ligações uretânicas. Além do isocianato e poliol pode-se utilizar ainda um extensor de cadeia na reação, com proporções na razão molar.[052] The most commonly used process in the production of polyurethanes is that which involves the reaction of a compound with two or more alcohol functional groups, such as a polyether polyol or polyester polyol with an isocyanate, di or polyfunctional (Cordeiro, 2007), ( Zhang, 2011) forming urethane bonds. In addition to isocyanate and polyol, a chain extender may also be used in the reaction, with molar ratio proportions.

[053] Mais específicamente, a preparação do bionanocompósito do presente invento pode ser iniciada pelo emprego de um isocianato, ser selecionado dentre os isocianatos alifáticos, como 1,4-diisocianato butano (BDI), 1,6-diisocianato hexano (HDI), 4,4-methileno diciclohexil diisocianato (HMDI), preferenciaimente o poli-isocianato HDT, trímero do hexametileno diisocianato (HDI) e um poliol poli(álcool vinílico), na proporção em peso e sem o uso do extensor de cadeia.More specifically, the preparation of the bionanocomposite of the present invention may be initiated by employing an isocyanate, being selected from aliphatic isocyanates such as 1,4-diisocyanate butane (BDI), 1,6-diisocyanate hexane (HDI), 4,4-Methylene dicyclohexyl diisocyanate (HMDI), preferably HDT polyisocyanate, hexamethylene diisocyanate trimer (HDI) and a polyvinyl alcohol polyol, by weight and without the use of the chain extender.

[054] Para obter-se o pré polímero PU são utilizados 1 a 2 g, preferencialmente 2g do material viscoso HDT com preferencialmente 1g de partículas de po!i(álcool vinílico) a cada reação. A hidroxiapatita é adicionada em proporções variando entre 25 e 33%, preferencialmente 25% do bionanocompósito, resultando uma mistura com proporção preferencial de 1 para 2 para 1 respectivamente dos materiais de partida PVAI, HDT e HA.To obtain the PU prepolymer 1 to 2 g, preferably 2 g of the viscous HDT material with preferably 1 g of poly (vinyl alcohol) particles are used at each reaction. Hydroxyapatite is added in proportions ranging from 25 to 33%, preferably 25% of the bionanocomposite, resulting in a 1: 2 to 1 ratio preferred mixture of PVAI, HDT and HA starting materials respectively.

[055] Além destes componentes, o bionanocompósito da presente invenção ainda pode compreender componentes opcionais para proporcionar alguma característica desejável não alcançada com os componentes já citados. Alguns destes compostos que podem ser adicionados ao biocompósito são os seguintes: - Agentes anti-inflamatórios; - Fatores de crescimento; - Citocinas; - Hormônios; - Células-tronco; - Células da medula óssea; - Células de cartilagem; - Células ósseas; - Células sanguíneas.In addition to these components, the bionanocomposite of the present invention may further comprise optional components to provide some desirable feature not achieved with the aforementioned components. Some of these compounds that may be added to the biocomposite are as follows: Anti-inflammatory agents; - growth factors; - cytokines; - hormones; - Stem cells; - bone marrow cells; - cartilage cells; - bone cells; - blood cells.

[056] O bionanocompósíto pode ser envasado em moldes diferentes, de acordo com a região em que será aplicada, inseridos em estufa para a cura e depois retirados e resfriados naturalmente até a temperatura ambiente, desmoídados e encaminhados para as caracterizações morfológicas, mecânicas e biológicas.[056] Bionanocomposite can be potted in different molds according to the region in which it will be applied, placed in a greenhouse for curing and then removed and cooled naturally to room temperature, demoidized and referred for morphological, mechanical and biological characterization. .

[057] O bionanocompósíto do presente invento apresenta propriedades mecânicas de compressão, que são importantes para enxertos de ossos de maior esforço mecânico, como é o caso de ossos maxilares, variando entre 60 e 111 MPa. Além de ser um material com capacidade de absorção de água que varia entre 2,2% e 6,3%, com densidade aparente variando entre p=1,1 g/cm3 e p=1,3 g/cm3 e com porosidade variando entre p=21,5% e 38,2%.[057] The bionanocomposite of the present invention has mechanical compression properties which are important for bone grafts of greater mechanical stress, such as maxillary bones ranging from 60 to 111 MPa. Besides being a material with water absorption capacity ranging from 2.2% to 6.3%, with apparent density ranging from p = 1.1 g / cm3 and p = 1.3 g / cm3 and with porosity ranging from p = 21.5% and 38.2%.

Exemplo 1: Obtenção do bionanocompósíto PVAI-PU/HAExample 1: Obtaining PVAI-PU / HA Bionanocomposite

[058] Inicialmente foram realizadas as reações para a síntese do poliuretano (PU). Misturou-se dois gramas do material viscoso HDT com um grama de partículas de Poli(álcool vinílico) a cada reação, em um becker de polipropileno, em agitação magnética com aquecimento, na faixa da temperatura ambiente até atingir a temperatura de 80°C, para obter-se o pré polímero PU. Em seguida adicionou-se hidroxiapatita à mistura em três proporções distintas de 25%, 33% e 40% em cada reação, de forma lenta e por 15 minutos, tempo que segundo analisado por FTIR os materiais já iniciaram reação na mistura, ainda com o controle de temperatura em 80°C. A mistura foi retirada do becker e envasada em três moldes diferentes. O primeiro molde fechado, de aço inoxidável, com dimensão para amostras cilíndricas com diâmetro de 6 mm e altura de 3mm. O segundo molde fechado, de polipropileno, com diâmetro interno igual a 4 mm e altura igual a 60 mm e, por terceiro, molde aberto de teflon, para amostras em forma de prisma com dimensão de 20x20x2 mm3. Após o preenchimento com a mistura, os moldes com material foram inseridos em estufa para a cura a 120°C por 30 minutos e depois retirados e resfriados naturalmente até a temperatura ambiente e desmoldados.[058] Initially, reactions for the synthesis of polyurethane (PU) were performed. Two grams of the HDT viscous material was mixed with one gram of Polyvinyl alcohol particles at each reaction in a polypropylene becker under magnetic stirring with heating at ambient temperature to 80 ° C. to obtain the PU prepolymer. Then hydroxyapatite was added to the mixture in three distinct proportions of 25%, 33% and 40% in each reaction, slowly and for 15 minutes, time that according to FTIR the materials already started reaction in the mixture, even with the temperature control at 80 ° C. The mixture was removed from the becker and filled into three different molds. The first closed stainless steel mold with a size for cylindrical samples with a diameter of 6 mm and a height of 3 mm. The second enclosed polypropylene mold with an internal diameter of 4 mm and a height of 60 mm and, third, an open Teflon mold for prism-shaped samples with a size of 20x20x2 mm3. After filling with the mixture, the material molds were placed in an oven for curing at 120 ° C for 30 minutes and then naturally removed and cooled to room temperature and demolded.

[059] No Anexo 1 observa-se o biomaterial obtido em três formas distintas.[059] Annex 1 shows the biomaterial obtained in three distinct forms.

Exemplo 2: Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier -FTIRExample 2: Fourier Transform Infrared Spectroscopy -FTIR

[060] Os espectros de absorção na região do infravermelho foram registrados através de um es pectrofotô metro da marca THERMO SCIENTÍFIC NICOLET IR10Q. A cinética de reações foi monitorada por FTIR e considerou-se as medições de comprimento de onda do biomaterial desde a temperatura ambiente de 25°C até 150°C.[060] Infrared absorption spectra were recorded by a THERMO SCIENTIFIC NICOLET IR10Q spectrophotometer. Reaction kinetics were monitored by FTIR and biomaterial wavelength measurements from ambient temperature of 25 ° C to 150 ° C were considered.

[061] Após experimento de cura na temperatura ambiente por 18 dias, foi realizado o monitoramento por FTIR nessas mesmas condições, tanto nos materiais de partida como no biomaterial PVAI-PU/HA. Para as medidas das análises, os materiais foram envolvidos em filme de polietileno (PE) para melhor leitura em porta amostra de papel adaptado ao equipamento. As análises do material foram feitas com a subtração das bandas de PE na região de 4000 a 500 cm-1.[061] After an 18-day room temperature cure experiment, FTIR monitoring was performed under the same conditions on both the starting materials and the PVAI-PU / HA biomaterial. For the analysis measurements, the materials were wrapped in polyethylene (PE) film for better reading in a paper sample holder adapted to the equipment. Material analyzes were performed by subtracting the PE bands from 4000 to 500 cm -1.

[062] Os espectros na região do infravermelho de PVAI-PU/HA que foram monitorados desde a temperatura ambiente de 25°C até 150°C são apresentados na Figura 1. Nota-se que absorções típicas de movimentos dos íons OH da hidroxiapatita são de difícil visualização logo após o início da mistura (ponto 1) e visíveis nos instante finais da reação (ponto 2); vibrações dos fosfatos da apatita (ponto 3) são alteradas durante a formação da matriz PU e recuperadas nos instantes finais (ponto 4). Liberação de 002 durante a reação é responsável pela formação de poros na estrutura (ponto 5).[062] PVAI-PU / HA infrared spectra that have been monitored from ambient temperature of 25 ° C to 150 ° C are shown in Figure 1. It is noted that typical absorptions of hydroxyapatite OH ion movements are difficult to see right after the start of mixing (point 1) and visible at the end of the reaction (point 2); Apatite phosphate vibrations (point 3) are changed during PU matrix formation and recovered at the final instants (point 4). Release of 002 during the reaction is responsible for the formation of pores in the structure (point 5).

[063] A Figura 2 mostra espectros do biomaterial monitorados durante a cinética de formação no FTIR com aquecimento de 15 até 75 minutos, onde são destacados os pontos de modificações dos íons hidroxila e formação de grupo NH do PU e modificações nos grupos fosfato (PO) da hidroxiapatita.[063] Figure 2 shows biomaterial spectra monitored during FTIR formation kinetics with heating from 15 to 75 minutes, where points of modification of hydroxyl ions and NH group formation of PU and modifications to phosphate groups (PO) are highlighted. ) of hydroxyapatite.

Exemplo 3: Ensaios Reológicos [064] A reologia é responsável por obter informações sobre o efeito de vários fatores que influenciam no processamento de materiais políméricos. Realizou-se estudos reológicos através de ensaios para a obtenção de variáveis como temperatura de processamento para cura à quente e viscosidade, tanto para a reação da mistura PVAI e HDT que formou PVAI-PU como na mistura do biomaterial PVAI-PU/HA.Example 3: Rheological Testing [064] Rheology is responsible for obtaining information on the effect of various factors that influence the processing of polymeric materials. Rheological studies were performed through tests to obtain variables such as processing temperature for hot cure and viscosity, both for the reaction of the PVAI and HDT mixture that formed PVAI-PU and in the PVAI-PU / HA biomaterial mixture.

[065] Os materiais tanto PVAI-PU como PVAI-PU/HA ainda no estado viscoso foram submetidos a ensaios reológicos em reômetro HAAKE, modelo Rheo Stress 6000, de placas paralelas com 35 mm de diâmetro, sensor do tipo PP35, controlador térmico do tipo RS 6000, até 150°C, mesma temperatura adotada em FTIR. Foram verificados o módulo de armazenamento (G'{u>)) e módulo de dissipação (Θ"(ω)) em função da temperatura bem como a temperatura nos materiais PVAI/HDT e compósito PVAI-PU/HA e temperatura de processamento para cura do material compósito a quente.[065] Both PVAI-PU and PVAI-PU / HA materials still in the viscous state were subjected to rheological tests on HAAKE Rheo Stress 6000, rheometer model, PP35 sensor, PP35 thermal controller type RS 6000, up to 150 ° C, same temperature adopted in FTIR. Storage modulus (G '{u>)) and dissipation modulus (Θ "(ω)) were verified as a function of temperature as well as temperature in PVAI / HDT and PVAI-PU / HA composite materials and processing temperature for hot cure of composite material.

[066] As Figuras 3 e 4 mostram as curvas de reologia da formação do PU e do biomaterial PVAI-PU/HA, respectivamente.[066] Figures 3 and 4 show the rheology curves of PU formation and PVAI-PU / HA biomaterial, respectively.

[067] A partir da determinação dos pontos de gel da formação de PVAI-PU em 130°C e da formação de PVAI-PU/HA em 115°C, utilizou-se a faixa da temperatura ambiente até 120°C como temperatura de cura do biomaterial PVAI-PU/HA, por 30 minutos nessa última temperatura. Tais condições apresentaram excelente resultado para processamento de cura. A presença dos nanocristais poderá restringir o relaxamento de poliol, levando ao comportamento víscoelástico, (Wik, 2011).From determining the gel points of PVAI-PU formation at 130 ° C and the PVAI-PU / HA formation at 115 ° C, the ambient temperature range up to 120 ° C was used as the temperature of cure of PVAI-PU / HA biomaterial for 30 minutes at this last temperature. Such conditions showed excellent result for cure processing. The presence of nanocrystals may restrict polyol relaxation, leading to viscoelastic behavior, (Wik, 2011).

[068] O material curado no reômetro a 115° apresentou coloração branca e não apresentou sinais de degradação, essa morfologia visual foi determinante para o prosseguimento dos processamentos para obtenção dos bionanocompósitos com as características adequadas.[068] The material cured on the rheometer at 115 ° showed white color and showed no signs of degradation, this visual morphology was determinant for the further processing to obtain the bionanocomposites with the appropriate characteristics.

Exemplo 4: Difração de raios X (DR-X) [069] As medidas de raios X de PVAI e PVAI+HDT foram realizadas pela técnica de raios X em aparelho PHILIPS-binary (scan) (RD) e goniômetro PW1800, empregando-se o método do pó, com fonte de raios X Ka do cobre e varredura no intervalo de 5o a 60° (2θ).Example 4: X-ray Diffraction (DR-X) [069] X-ray measurements of PVAI and PVAI + HDT were performed by the PHILIPS-binary (scan) (RD) and goniometer PW1800 X-ray technique using the powder method, with copper Ka-ray source Ka and scanning in the range of 5o to 60 ° (2θ).

[070] As fases presentes nos biomateriais e HA foram determinadas por Difração de Raios-X, método do pó, (DRX) em amostra total. Utilizou-se um difratômetro de raios-X da marca PHILIPS-binary, com Goniômetro PW 1800, foco normal, e com tubo de raios-X de anodo de cobre. A aquisição de dados dos registros foi obtida através de uma interfase e software, e o tratamento dos dados com o software APD, Automated Powder Diffaction.The phases present in biomaterials and HA were determined by X-ray powder diffraction (XRD) in total sample. A PHILIPS-binary X-ray diffractometer with a normal focus PW 1800 Goniometer and a copper anode X-ray tube were used. Data acquisition of the records was obtained through an interphase and software, and the treatment of the data with the APD software, Automated Powder Diffaction.

[071] Nas Figuras 5 e 6 a intensidade dos picos de HA torna-se mais fraca na presença de PU atestando uma diminuição da cristalinidade de HA no biomaterial PVAI-PU/HA com menor quantidade de HA, situação também encontrada por (Wang, 2009). Os três picos mais intensos de HA tiveram pequeno deslocamento no biomaterial PVAI-PU/HA com proporção de 25% de HA, o que significa que depois de reação de formação de PU pode ter havido mudança na natureza da HA pela reação das hidroxilas de sua estrutura.[071] In Figures 5 and 6 the intensity of HA peaks becomes weaker in the presence of PU attesting a decrease in HA crystallinity in the lower HA PVAI-PU / HA biomaterial, a situation also found by (Wang, 2009). The three most intense HA peaks had a small displacement in the PVAI-PU / HA biomaterial with a 25% HA ratio, meaning that after the PU formation reaction there may have been a change in the nature of HA by the reaction of the hydroxyls of its structure.

[072] O biomaterial PVAI-PU/HA apresenta ainda picos sobrepostos em 20 próximos de 20° (cristalino) e em 20 próximo de 40° (amorfo) característico de PVAI semicristalino (ZHANG, 2010) confirmando a remanescência do PVAI em análise por FTIR.[072] The PVAI-PU / HA biomaterial still has overlapping peaks at 20 near 20 ° (crystalline) and 20 near 40 ° (amorphous) characteristic of semicrystalline PVAI (ZHANG, 2010) confirming PVAI remnant analysis by FTIR.

Exemplo 5: Absorção de Água [073] A absorção de água após imersão foi calculada utilizando a Equação 1 (Asefnejad, 2011; Martinez-Valencia, 2011).Example 5: Water Absorption [073] Water absorption after immersion was calculated using Equation 1 (Asefnejad, 2011; Martinez-Valencia, 2011).

Ab (%) = (nri2- m1) /ith x 100 Equação. 1 [074] Onde mi é a massa seca antes imersão e iri2 é a massa úmida após a imersão.Ab (%) = (nri2-m1) / ith x 100 Equation. 1 [074] Where mi is the dry mass before immersion and iri2 is the wet mass after immersion.

[075] Cinco amostras de cada scaffold foram pesadas com uma precisão de ± 0,0001 g em uma balança analítica e seus pesos registrados. Após a pesagem as amostras foram imersas em um becker de vidro com 10 ml de água destilada. Após 24 horas as amostras foram removidas da água e, depois a água de superfície foi removida com papel e as amostras foram novamente pesadas. O ensaio foi realizado à temperatura de 22°C.[075] Five samples from each scaffold were weighed to within ± 0.0001 g on an analytical balance and their weights recorded. After weighing the samples were immersed in a glass becker with 10 ml of distilled water. After 24 hours the samples were removed from the water and then the surface water was removed with paper and the samples were reweighed. The assay was performed at 22 ° C.

[076] Os valores de absorção de água encontrados nesta pesquisa 6,3% e 2,2% foram inversamente proporcionais às quantidades de hidroxiapatita, o que mostra que a natureza hidrofílica do biomaterial foi maior com menor proporção de HA.[076] The water absorption values found in this survey 6.3% and 2.2% were inversely proportional to the amounts of hydroxyapatite, which shows that the hydrophilic nature of the biomaterial was higher with a lower proportion of HA.

Exemplo 6: Densidade [077] O picnômetro foi lavado com álcool, secado na temperatura ambiente e preenchido com água destilada, que foi aferida. A massa de cada amostra do biomaterial foi devidamente medida bem como a massa do picnômetro e a massa conjunta da amostra e picnômetro com a água destilada, por três vezes.Example 6: Density The pycnometer was washed with alcohol, dried at room temperature and filled with distilled water, which was checked. The mass of each biomaterial sample was duly measured as well as the mass of the pycnometer and the combined mass of the sample and pycnometer with distilled water three times.

[078] A densidade aparente do biomaterial foi calculada em função da massa do picnômetro com a água, o corpo sólido no vidro de relógio e a massa do picnômetro com o corpo sólido no seu interior. O ensaio foi realizado à temperatura de 22°C.[078] The apparent density of the biomaterial was calculated as a function of the pycnometer mass with water, the solid body in the watch glass and the pycnometer mass with the solid body in it. The assay was performed at 22 ° C.

[079] Os valores para densidade aparente do biomaterial foram de p=1,3 g/cm3 e p=1,1 g/cm3 que são diretamente proporcionais às quantidades de hidroxiapatita contida no biomaterial.The values for biomaterial apparent density were p = 1.3 g / cm3 and p = 1.1 g / cm3 which are directly proportional to the amounts of hydroxyapatite contained in the biomaterial.

Exemplo 7: Porosidade [080] A porosidade do scaffold foi determinada usando deslocamento de líquidos ou princípio de Arquimedes, método semelhante ao relatado por (Guan, 2005; Liu, 2010) e foram avaliadas cinco amostras para cada scaffold no laboratório da USP de Lorena com temperatura de 18°C.Example 7: Porosity [080] Scaffold porosity was determined using liquid displacement or Archimedes principle, a method similar to that reported by (Guan, 2005; Liu, 2010) and five samples were evaluated for each scaffold in the USP Lorraine laboratory. with a temperature of 18 ° C.

[081] Cada amostra do biomaterial com duas proporções distintas de hidroxiapatita foi imersa em um cilindro contendo um volume de 10 ml de etanol V1. A amostra foi mantida em etanol durante 5 minutos para permitir que o etanol preenchesse os poros da amostra. O volume total de etanol e o scaffold com etanol impregnado foi registrado como V2. O scaffold impregnado com etanol foi removido do cilindro e o volume de etanol residual foi registrado como V3. O ensaio foi realizado à temperatura de 18°C. A porosidade “p” do scaffold foi calculada de acordo com a Equação 2. p = (Vi - V3) / (V2 -V3)x100% Equação. 2 [082] Os valores de porosidade foram p=21,5% para o material com maior quantidade de hidroxiapatita e 38,2% para o biomaterial com menor proporção de hidroxiapatita.Each sample of biomaterial with two different proportions of hydroxyapatite was immersed in a cylinder containing a volume of 10 ml of V1 ethanol. The sample was kept in ethanol for 5 minutes to allow ethanol to fill the sample pores. Total ethanol volume and scaffold with impregnated ethanol were recorded as V2. Ethanol-impregnated scaffold was removed from the cylinder and the residual ethanol volume was recorded as V3. The assay was performed at 18 ° C. The scaffold porosity “p” was calculated according to Equation 2. p = (Vi - V3) / (V2 -V3) x100% Equation. 2 [082] Porosity values were p = 21.5% for the material with the highest amount of hydroxyapatite and 38.2% for the biomaterial with the lowest proportion of hydroxyapatite.

Exemplo 8: Ensaio mecânico de compressão [083] Os ensaios mecânicos são realizados segundo orientações normativas, entre elas a ASTM D 695-96 que contém diretrizes do ensaio de compressão. Este método de ensaio determina as propriedades mecânicas de plásticos rígidos, não reforçados e reforçados, incluindo compósitos de alto módulo, quando carregado sob compressão em taxas relativamente baixas de esforço ou carregamento uniforme. São utilizados corpos de prova de forma padrão. Este processo é aplicável a um módulo de compósito até 41.370 MPa (6.000.000 psi) (ASTM D 695-96).Example 8: Mechanical Compression Test Mechanical tests are performed according to normative guidelines, among them ASTM D 695-96 which contains compression test guidelines. This test method determines the mechanical properties of rigid, unreinforced and reinforced plastics, including high modulus composites, when loaded under compression at relatively low stress rates or even loading. Standard specimens are used. This process is applicable to a composite module up to 41,370 MPa (6,000,000 psi) (ASTM D 695-96).

[084] Ensaio de compressão é a aplicação de uma carga compressiva uniaxia! em um corpo de prova e cuja resposta desse ensaio é obtida pela deformação linear medida entre a distância das placas que comprimem esse corpo.[084] Compression test is the application of a uniaxia compressive load! in a specimen and whose response of this test is obtained by the linear deformation measured between the distance of the plates that compress that specimen.

[085] A amostra para o teste padrão deve estar na forma de um cilindro reto ou prisma cujo comprimento é o dobro de sua largura principal ou diâmetro (ASTM D 695-96).[085] The sample for the standard test shall be in the form of a straight cylinder or prism whose length is twice its main width or diameter (ASTM D 695-96).

[086] Um total de 30 corpos de prova cilíndricos 0 6 mm e 3 mm de altura, segundo a ASTM D695-96 foram ensaiados sob compressão Os ensaios foram realizados em máquina universal Emic DL500 no laboratório de ensaios mecânicos da FEM- UFPA em 30 corpos de prova distribuídos em 10 de cada um dos materiais como segue, PVAI-PU, PVAi-PU/HA com 25% de HA e PVAI-PU/HA com 33% de HA.[086] A total of 30 0 6 mm and 3 mm high cylindrical specimens according to ASTM D695-96 were tested under compression. The tests were performed on an Emic DL500 universal machine at the FEM-UFPA mechanical testing laboratory at 30 specimens distributed in 10 of each of the materials as follows, PVAI-PU, PVAi-PU / HA with 25% HA and PVAI-PU / HA with 33% HA.

[087] Por se tratar de corpos de prova com pequenas dimensões a aplicação de carga foi interrompida antes da ruptura de aproximadamente 40% da deformação do comprimento originai, (Wang, 2009; Liu, 2009; Liu, 2010), para evitar que as placas de compressão tivessem contato, o que podería comprometer o desempenho da máquina.[087] Because these specimens are small in size, the loading was interrupted prior to the rupture of approximately 40% of the original length deformation (Wang, 2009; Liu, 2009; Liu, 2010), to prevent compression plates had contact, which could compromise machine performance.

[088] A Figura 7 mostra os valores de cada resistência média e desvio padrão da blenda PVAI-PU e dos bionanocompósitos com 25% e 33% de HA sob compressão. Esses valores são resultantes dos ensaios dos bionanocompósito até a deformação de até 40% do comprimento total do corpo de prova. Pode ser visto que o resultado com conteúdo de 33% de HA no compósito com matriz PU torna a resistência à compressão mais elevada.[088] Figure 7 shows the values of each mean strength and standard deviation of PVAI-PU blend and bionanocomposites with 25% and 33% HA under compression. These values are the result of bionanocomposite tests until deformation of up to 40% of the total length of the specimen. It can be seen that the result with 33% HA content in the PU matrix composite makes the compressive strength higher.

[089] Apesar do resultado mais elevado com maior proporção da hidroxiapatita, o material selecionado para ensaios biológicos foi o que contém menor proporção de hidroxiapatita, por considerarem-se outras propriedades importantes para um biomaterial como, porosidade, densidade e absorção que foram mais adequadas no bionanocompósito com menor proporção de HA.Despite the higher proportion with higher proportion of hydroxyapatite, the material selected for biological assays contained the lowest proportion of hydroxyapatite because other important properties for a biomaterial were considered, such as porosity, density and absorption that were more appropriate. in the bionanocomposite with lower HA ratio.

Exemplo 9: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) [090] A caracterização das superfícies normais e de fratura tanto dos materiais de partida como dos bionanocompósitos foi obtida em Microscópio Eletrônico de Varredura LEO modelo 1450 VP e Microscópio Eletrônico de Varredura marca ZEISS Modello, EVO MA-15.Example 9: Scanning Electron Microscopy (SEM) [090] Characterization of the normal and fracture surfaces of both starting materials and bionanocomposites was obtained using a LEO Scanning Electron Microscope model 1450 VP and a ZEISS Modello Scanning Electron Microscope, EVO MA-15.

[091] O Anexo 2 mostra imagem da superfície de PVAI-PU onde se observa principalmente o PU formado e não sendo perceptíveis as partículas de PVAI. E o Anexo 3 mostra imagem da superfície interna do biomaterial conforme foi usado nos ensaios biológicos, onde são observadas micropartículas de PVAI no domínio do bionanocompósito, fase de poliuretano e hidroxiapatita, poros e microporos distribuídos e com tamanhos variados, os quais possuem arquitetura adequada para biomaterial com aplicação em engenharia tecidual.[091] Annex 2 shows an image of the surface of PVAI-PU where mainly the formed PU is observed and PVAI particles are not discernible. And Annex 3 shows an image of the inner surface of the biomaterial as used in biological assays, where PVAI microparticles are observed in the domain of bionanocomposite, polyurethane and hydroxyapatite phase, pores and micropores of varying sizes, which have adequate architecture for biomaterial with application in tissue engineering.

Exemplo 10: Análise Espectroscópica por Energia Dispersiva (EDS) [092] A análise por EDS foi realizada tanto nos materiais de partida poli(álcool vinílico), hidroxiapatita como no biomaterial para verificar como as partículas constituintes desses materiais foram quimicamente alteradas. Após a obtenção das imagens dos materiais em MEV, foram selecionadas imagens para análise por EDS. Foram determinados aleatoriamente quatro (4) pontos em cada imagem para análise.Example 10: Dispersive Energy Spectroscopic Analysis (EDS) [092] EDS analysis was performed on both polyvinyl alcohol, hydroxyapatite and biomaterial starting materials to verify how the constituent particles of these materials were chemically altered. After obtaining the SEM material images, images were selected for EDS analysis. Four (4) points were randomly determined in each image for analysis.

[093] As imagens do biomaterial PVAI-PU/HA, Anexo 4, mostra espectros do bionanocompósito analisados por EDS à esquerda e determinação de pontos no material PVAI-PU/HA à direita atestando que a estrutura contém os elementos constituintes dos materiais de partida e a relação Ca/P teve uma variação de 2.3 a 3,1. A distribuição uniforme desses materiais irá influenciar ativamente no equilíbrio iônico entre o fluido biológico e o biomaterial. A Tabela 1 apresenta a concentração dos elementos que compõem o bionanocompósito analisados por EDS.[093] PVAI-PU / HA biomaterial images, Annex 4, shows EDS-analyzed bionanocomposite spectra on the left and determination of points on the PVAI-PU / HA material on the right attesting that the structure contains the constituent elements of the starting materials. and the Ca / P ratio ranged from 2.3 to 3.1. The uniform distribution of these materials will actively influence the ionic balance between biological fluid and biomaterial. Table 1 shows the concentration of the elements that make up the bionanocomposite analyzed by EDS.

[094] Tabela 4.7 - Concentração dos elementos obtidos por EDS para o biomaterial PVAI-PU/HA.[094] Table 4.7 - Concentration of elements obtained by EDS for the PVAI-PU / HA biomaterial.

Exemp ο 11: Espectrofotometria de Fluorescência de Raios X (XRF) [095] Para análise do biomaterial foi realizado ensaio de espectrofotometria de fluorescência de raios X (XRF), Os elementos do conteúdo do biomaterial PVAI-PU/HA foram determinados em espectrofotômetro da marca Rigaku, modelo Rix 3100.Example 11: X-ray Fluorescence Spectrophotometry (XRF) [095] For biomaterial analysis, an X-ray fluorescence spectrophotometry (XRF) assay was performed. The elements of the PVAI-PU / HA biomaterial content were determined on a Rigaku brand, Rix 3100 model.

[096] Os resultados do ensaio de fluorescência mostram que a relação Ca/P da hidroxiapatita é maior que o valor original, isto confirma o excesso de cálcio na estrutura da hidroxiapatita do biomaterial. Os valores das quantidades são mostrados na Tabela 2.[096] The results of the fluorescence assay show that the Ca / P ratio of hydroxyapatite is greater than the original value, this confirms the excess calcium in the biomaterial hydroxyapatite structure. The amounts values are shown in Table 2.

[097] Tabela 2 - Composição média do bioamaterial por fluorescência de raios X.[097] Table 2 - Average biomaterial composition by X-ray fluorescence.

Exemplo 12: Calorimetria exploratória diferencial simultânea (TG-DSC) [098] As análises foram realizadas com uma taxa de aquecimento de 10°C por minuto em uma atmosfera de nitrogênio na faixa da temperatura ambiente a 600°C em equipamento da marca NETZSCH, modelo STA409C. Foram realizadas análises no biomaterial PVAI-PU/HA com proporções de 25% e 33% de hidroxiapatita.Example 12: Simultaneous Differential Exploratory Calorimetry (TG-DSC) [098] The analyzes were performed at a heating rate of 10 ° C per minute in a nitrogen atmosphere in the ambient temperature range at 600 ° C on NETZSCH equipment, STA409C model. Analyzes were performed on the biomaterial PVAI-PU / HA with proportions of 25% and 33% hydroxyapatite.

[099] As curvas TG-DSC apresentadas nas Figuras 8 e 9 fornecem informações sobre a estabilidade térmica dos biomateriais com 25% e 33% de HA, respectivamente.[099] TG-DSC curves shown in Figures 8 and 9 provide information on the thermal stability of biomaterials with 25% and 33% HA, respectively.

[0100] O primeiro pico endotérmico próximo de 225°C é referente a temperatura de fusão do biomaterial. O segundo pico endotérmico é devido à combustão de material orgânico quando acontece a perda de massa do material. E o terceiro pico corresponde à reação da hidroxiapatita no biomaterial.[0100] The first endothermic peak near 225 ° C refers to the melt temperature of the biomaterial. The second endothermic peak is due to the combustion of organic material when material loss occurs. And the third peak corresponds to the reaction of hydroxyapatite in the biomaterial.

[0101] Mudanças significativas de início de perda de massa não foram observadas entre as curvas, já que ambas iniciam em aproximadamente 250°C. Esta perda é consequência da decomposição dos biomateriais. Entretanto, observa-se uma perda de 25% para a composição com 25% de HA e de 17% para a composição com 33% de HA. Desta forma é possível afirmar que com o aumento da quantidade de HA, ocorre, ainda que pequeno, um aumento da estabilidade térmica do material.Significant changes in onset of mass loss were not observed between the curves as both begin at approximately 250 ° C. This loss is a consequence of the decomposition of biomaterials. However, a 25% loss is observed for the 25% HA composition and 17% for the 33% HA composition. Thus it can be said that with the increase in the amount of HA, there is, however small, an increase in the thermal stability of the material.

[0102] A partir de aproximadamente 300°C um decaimento intenso ocorre e isto pode estar relacionado com a quebra de segmentos rígidos do biomaterial, produzindo radical livre que atacam os segmentos macios do biomaterial, resultando em processo de quebra de cadeia.From approximately 300 ° C an intense decay occurs and this may be related to the breakdown of rigid segments of the biomaterial, producing free radicals that attack the soft segments of the biomaterial, resulting in chain breakage process.

Exemplo 13: Ensaios biológicos in vitro [0103] Células de ovário de rato chinês (CHO) foram cultivadas em monocamada e mantidas em estufa com 5% de C02 e 95% de ar atmosférico e suplementadas em células (Roswell Park Memorial Institute) médium RPMI 1640, contendo 10% de soro fetal bovino (SFB), após a tripinização foram semeadas 3000 células em microplaca de cultura celular de 96 poços. Em seguida foram adicionadas diluições crescentes do extrato do biomaterial PVAI-PU/HA (50pl/poço, 4 poços/por diluição), após esse procedimento a placa foi equilibrada a 37°C. O volume total em cada poço deve ser de 10ΟμΙ. Colunas controle de quatro poços são preparadas com o meio sem a colocação das células (branco) e meio, ao invés de extrato, com as células (controle negativo=100%). Após 72 h, 20μΙ de uma mistura (20:1) de 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5-(3-carboxymethoxyphenyi) -2-(4-sulfophenyl)2H tetrazolium) (MTS) a 0,2% e phenazine methosulfate (PMS) a 0,09% em Phosphate buffer saline (PBS) foi adicionada aos poços de testes e deixada em incubação por 2 horas. A incorporação do corante foi medida por meio de um leitor de microplacas a 490nm contra o branco. O índice de citotoxicidade (IC) 50% é estimado pela curva de interpolação, como a concentração do extrato do biomaterial resultante da inibição de 50% da incorporação do MTS, correlacionando o percentual médio de células viáveis em relação à concentração dos extratos a partir do gráfico.Example 13: In vitro Biological Assays Chinese rat ovary (CHO) cells were cultured in monolayer and kept in a greenhouse with 5% CO2 and 95% atmospheric air and supplemented in cells (Roswell Park Memorial Institute) medium RPMI 1640, containing 10% fetal bovine serum (SFB), after tripinization, 3,000 cells were seeded in a 96-well cell culture microplate. Then increasing dilutions of the PVAI-PU / HA biomaterial extract (50pl / well, 4 wells / per dilution) were added, after which the plate was equilibrated at 37 ° C. The total volume in each well should be 10ΟμΙ. Four-well control columns are prepared with medium without cell placement (blank) and medium, rather than extract, with cells (negative control = 100%). After 72 h, 20μΙ of a (20: 1) mixture of 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyi) -2- (4-sulfophenyl) 2H tetrazolium) (MTS) a 0.2% and 0.09% phenazine methosulfate (PMS) in Phosphate buffer saline (PBS) was added to the test wells and allowed to incubate for 2 hours. Dye incorporation was measured by a 490nm microplate reader against white. The cytotoxicity index (IC) 50% is estimated by the interpolation curve, as the concentration of the biomaterial extract resulting from the 50% inhibition of MTS incorporation, correlating the average percentage of viable cells in relation to the concentration of the extracts from the biomass. graphic.

[0104] Nos testes realizados através dos controles positivo e negativo pode-se verificar que tanto os componentes poli(álcool vinílico) que em reação com o diisocianato formou o poliuretano e hidroxiapatita como os compósitos obtidos pela mistura não apresentaram toxicidade.[0104] In the tests carried out through the positive and negative controls it can be verified that both the polyvinyl alcohol components that in reaction with the diisocyanate formed the polyurethane and hydroxyapatite and the composites obtained by the mixture showed no toxicity.

[0105] Foi realizada uma Cultura 3D de células embrionária de ratos (mouse embryonicfibroblast cell line - NIH3T3) sobre o biomaterial. As células NIH3T3 foram plaqueadas nas concentrações 5x105 e 106 células por biomaterial. O biomaterial foi mantido em 300μΙ de meio modificado Dulbecco (modified Dulbecco!s Eagle’s médium - DMEM) com 10% de soro fetal bovino e também com poli-l-lisina por três dias em estufa a 37°C com 5% de C02. A análise da proliferação celular foi realizada através do teste de viabilidade celular com - 3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)-2,5-difenil brometo de tetrazoiina (MTT).[0105] A mouse embryonicfibroblast cell line (NIH3T3) was cultured on the biomaterial. NIH3T3 cells were plated at concentrations 5x105 and 106 cells per biomaterial. The biomaterial was kept in 300μΙ of modified Dulbecco's medium (modified Dulbecco's Eagle's medium - DMEM) with 10% fetal bovine serum and also poly-l-lysine for three days in an oven at 37 ° C with 5% CO2. Cell proliferation analysis was performed by cell viability testing with tetrazoyl-3- (4,5-dimethylthiazol-2yl) -2,5-diphenyl bromide (MTT).

[0106] Foram utilizadas células VERO, uma linhagem celular do tipo fibroblastos recomendadas para testes de citotoxicidade. As células foram cultivadas em meio DMEM (Gibco) suplementado com 10% de Soro Fetal Bovino (SFB, Gibco) a 37°C com 5% de C02 na atmosfera.VERO cells, a fibroblast-type cell line recommended for cytotoxicity testing, were used. Cells were cultured in DMEM medium (Gibco) supplemented with 10% Bovine Fetal Serum (SFB, Gibco) at 37 ° C with 5% CO2 in the atmosphere.

[0107] Os extratos dos materiais analisados foram obtidos através da incubação destes em placa de cultura de 24 poços na proporção de 0,2g de material por ml de meio DMEM com 10% SFB a 37°C por 48 horas sem agitação. Decorrido o período de incubação o meio foi utilizado no cultivo das células VERO, permitindo desta forma, avaliar a possível liberação de substâncias tóxicas no meio de cultura. O teste de citotoxicidade indireta e extração dos extratos foram feitas de acordo com recomendações internacionais (ISO-10993-5, 1992; ISO-10993, 1997, NBR-ISO10993, 1999; SJOGREN, 2000).Extracts of the analyzed materials were obtained by incubating them in a 24-well culture plate at a ratio of 0.2 g of material per ml of 10% SFB DMEM medium at 37 ° C for 48 hours without shaking. After the incubation period, the medium was used to grow VERO cells, thus allowing to evaluate the possible release of toxic substances in the culture medium. Indirect cytotoxicity testing and extract extraction were performed according to international recommendations (ISO-10993-5, 1992; ISO-10993, 1997, NBR-ISO10993, 1999; SJOGREN, 2000).

[0108] Para o teste de viabilidade celular pelo método do MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiItiazol-2-yI)-2,5-difeniI tetrazolium)foi inoculada uma suspensão celular na concentração de 3x106 céiulas/ml em placa de cultura de 96 poços (Corning Costar Corporation, Cambridge, MA, USA) e cultivada por 24 horas a 37°C.For the cell viability test by the MTT method (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide) a cell suspension at a concentration of 3x10 6 cells / ml was inoculated into 96-well culture plate (Corning Costar Corporation, Cambridge, MA, USA) and grown for 24 hours at 37 ° C.

[0109] Após o período de incubação de 24 horas, o meio de cultura contido na placa foi substituído pelo extrato dos materiais. Foi utilizada como controle positivo de toxidade (CPT) uma solução de meio DMEM com 10% SFB e 10% de Fenol e como controle negativo de toxidade (CNT) o extrato de poliestireno.After the 24 hour incubation period, the culture medium contained in the plate was replaced by the extract of the materials. The positive toxicity control (CPT) was a DMEM solution containing 10% SFB and 10% phenol and the negative toxicity control (CNT) polystyrene extract.

[0110] Decorrido o período de cultivo de 24 horas o extrato dos materiais foi retirado e os poços foram lavados com 200μΙ de solução tampão fosfato salinos (PBS). Após este procedimento foi adicionado 200μΙ de meio DMEM com 10 mM de tampão Hepes e 50μΙ MTT Sigma (5pg/ml em PBS) e a placa de cultura foi incubada no escuro por 4 horas a 37°C. Decorrido este período o meio com o MTT foi substituído por 200μΙ de Dimethyl Sulphoxide (DMSO) e a placa foi mantida em agitação por 30 minutos.After the 24-hour cultivation period the material extract was removed and the wells were washed with 200μΙ saline phosphate buffer solution (PBS). After this procedure 200μΙ DMEM medium with 10mM Hepes buffer and 50μΙ MTT Sigma (5pg / ml in PBS) was added and the culture plate was incubated in the dark for 4 hours at 37 ° C. After this time the MTT medium was replaced by 200μΙ Dimethyl Sulphoxide (DMSO) and the plate was stirred for 30 minutes.

[0111] Foi feita leitura da absorbância em leitor de Microplacas em comprimento de onda de 540nm. Foram utilizados como controle de reação, poços onde não houve o cultivo de células (branco), nos quais foram adicionados os mesmos reagentes descritos anteriormente, [0112] Os resultados dos testes realizados pelo método de MTT demonstram que as células NIH3T3 - fibroblastos de murinos, cultivadas sobre o biomaterial são viáveis já que as células plaqueadas em presença do reagente formaram formazam, que pode ser visualizado devido a coloração azul turquesa observada nas imagens. Observou-se também que a utilização de proteína de adesão é de grande necessidade para a adesão celular. Utilizaram-se também diferentes concentrações de células sobre o biomaterial, mas independente da concentração a adesão foi eficiente. Exemplo 14: Ensaios biológicos in vivo Ensaio 1 [0113] Quatro ratos Wistar com 1 ano de idade e peso médio de 400 gramas foram mantidos e monitorados em gaiolas individuais, com comida e água ad libitum e temperatura controlada. Os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética no uso de Animais.Absorbance was read on a Microplate reader at 540nm wavelength. Wells where no cells were cultured (blank) were used as reaction control, in which the same reagents as described above were added. [0112] Test results performed by the MTT method demonstrate that NIH3T3 - murine fibroblast cells , cultured on the biomaterial are viable since the cells plated in the presence of the reagent formed, which can be visualized due to the turquoise coloration observed in the images. It was also observed that the use of adhesion protein is of great necessity for cell adhesion. Different cell concentrations were also used on the biomaterial, but regardless of concentration the adhesion was efficient. Example 14: In vivo Biological Assays Assay 1 Four four-year-old Wistar rats with an average weight of 400 grams were kept and monitored in individual cages with food and water ad libitum and controlled temperature. The experiments were approved by the Animal Ethics Committee.

[0114] Os animais foram anestesiados com injeção intramuscular de ketamina (85 mg/kg; im) e xilazina (12 mg/kg; im). O pelo foi raspado e foi realizada uma incisão mediana (20 mm) na pele ao longo da sutura sagital. A musculatura e o perióstio foram rebatidos expondo o osso parietal. Dois defeitos ósseos de 5,0 mm foram criados com uma trefina na calvária dos ratos. Os implantes em forma de discos com 4 mm de diâmetro e 1 mm de espessura de PVA-PU/HA esterilizados em óxido de etileno (Dias, 2010), foram inseridos no defeito ósseo à direita e o defeito à esquerda não foi preenchido e foi usado para controle. Após a cirurgia a musculatura e o perióstio foram reposicionados. No pós-operatório foi utilizado analgésico Dipirona (500 mg/ml; vo), para o período subseqüente de 24 horas. Todos os animais foram monitorados de perto e receberam ração peletada e água “ad libitum”.The animals were anesthetized with intramuscular injection of ketamine (85 mg / kg; im) and xylazine (12 mg / kg; im). The hair was shaved and a midline incision (20 mm) was made in the skin along the sagittal suture. The musculature and periosteum were knocked out exposing the parietal bone. Two 5.0 mm bone defects were created with a trephine in the rat calvary. The 4 mm diameter and 1 mm thick PVA-PU / HA disc-shaped implants sterilized with ethylene oxide (Dias, 2010) were inserted into the right bone defect and the left defect was not filled and was Used for control. After surgery, the musculature and periosteum were repositioned. Postoperatively, Dipyrone analgesic (500 mg / ml; vo) was used for the subsequent 24-hour period. All animals were closely monitored and received pelleted feed and ad libitum water.

[0115] Os animais foram anestesiados e sacrificados após 30 dias de implantação por deslocamento cervical, Os discos de implante foram colhidos e fixados em formalina a 10%, descaicifcados (DONG, 2009), desidratados e embebidos em parafina. Cada explante foi então processado para análise histológica em que foram obtidas secções de 5pm que foram coradas com Hematoxilina & Eosina, (Hill, 2007; Dong, 2009; Kim, 2011). A biocompatibilidade do implante PU/PVA foi quantificada pela gravidade da cápsula de fibrose, reação de corpo estranho e processo inflamatório inespecífico. As propriedades de osteocondução foram determinadas pela capacidade de regeneração óssea.The animals were anesthetized and sacrificed after 30 days of implantation by cervical dislocation. The implant discs were harvested and fixed in 10% formalin, decaffeinated (DONG, 2009), dehydrated and paraffin embedded. Each explant was then processed for histological analysis where 5pm sections were obtained which were stained with Hematoxylin & Eosin (Hill, 2007; Dong, 2009; Kim, 2011). The biocompatibility of the PU / PVA implant was quantified by the severity of the fibrosis capsule, foreign body reaction and nonspecific inflammatory process. Osteoconduction properties were determined by bone regeneration capacity.

[0116] Em lâmina do implante, Anexo 5, observa-se a presença de massas sólidas compactas basófilas, acelulares, espessas, assemelhando-se a tecido ósseo sintético, entremeado por ftbrinas, capilares dilatados e congestos, esparsas células gigantes denominadas de osteoclastos.In the implant slide, Annex 5, there is the presence of thick basophilic, acellular, compact solid masses resembling synthetic bone tissue, interspersed with phbrins, dilated and congested capillaries, sparse giant cells called osteoclasts.

[0117] Na lâmina do controle, Anexo 6, observou-se a presença de osteócitos em destaque o tecido lesionado e precisaria de certo tempo para fechar o que não acontece com a lâmina do implante onde é visível o fechamento do tecido com o bionanocompósito confirmando a biointegração e biocompatibilidade entre o bionanocompósito e o osso receptor. Observa-se também algumas fibroses em ambas as lâminas.[0117] In the control slide, Annex 6, we noted the presence of prominent osteocytes in the injured tissue and would need some time to close what does not happen with the implant blade where tissue closure with the bionanocomposite is visible confirming biointegration and biocompatibility between bionanocomposite and recipient bone. There are also some fibroses on both slides.

Ensaio 2 [0118] Seis camundongos suiços (30-35g) foram divididos em três grupos de dois animais e mantidos em caixas plásticas em ciclo claro/escuro de 12 horas (Jovanovic, 2010) e temperatura ambiente de (22±1) °C, com água e comida ad libitium. O experimento foi desenvolvido de acordo com o comitê de ética em pesquisa para utilização de animais.Assay 2 Six Swiss mice (30-35g) were divided into three groups of two animals and kept in 12-hour light / dark cycle plastic boxes (Jovanovic, 2010) and room temperature (22 ± 1) ° C. , with water and food ad libitium. The experiment was developed according to the animal research ethics committee.

[0119] Os camundongos foram anestesiados com ketamina/xilazina 2:1 diluído em soro fisiológico. Após os pêlos raspados, foi realizada uma incisão de 10 mm na linha média dorsal no animal e o biomaterial PVA-PU/HA em forma de disco esterilizado em autoclave para materiais termolábeis com 0 4 mm e 1 mm de espessura foi implantado no espaço subcutâneo dorsal dos ratos, (Hiil, 2007). Após a cirurgia os tecidos foram reposicionados e suturados. No pós-operatório nenhuma medicação foi utilizada. Todos os animais foram monitorados de perto e receberam ração peletada e água “ad libitum”. Os animais foram sacrificados em câmera de C02, para a retirada do material implantado 1, 7 e 14 dias após o implante. (Hafeman, 2012).Mice were anesthetized with ketamine / xylazine 2: 1 diluted in saline. After shaving, a 10 mm incision was made in the dorsal midline in the animal and the autoclave disc-shaped PVA-PU / HA biomaterial for 0 4 mm and 1 mm thick thermolabile materials was implanted in the subcutaneous space. dorsal spine (Hiil, 2007). After surgery the tissues were repositioned and sutured. Postoperatively no medication was used. All animals were closely monitored and received pelleted feed and ad libitum water. The animals were sacrificed in CO2 chamber for the removal of implanted material 1, 7 and 14 days after implantation. (Hafeman, 2012).

[0120] O biomaterial foi retirado juntamente com o tecido dos camundongos e fixados em uma solução contendo 2,5% de glutaraldeido a 25%, 4% de paraformaldeído 2,5% de sacarose, em tampão cacodilato de sódio (Khandwekar, 2010), 0,1 M, pH 7.2 por 2 horas a temperatura ambiente. Após a fixação, as células foram lavadas 3 vezes em tampão cacodilato 0,1 M e, posteriormente, pós-fíadas em solução contendo: 1% tetróxido de ósmio e ferrocianeto de potássio a 0,8% por 1 hora a temperatura ambiente. O material foi lavado e então desidratado em séries crescentes de etanol (50, 70, 90% e 100%) (Kim, 2011; Dias, 2010), durante 20 minutos à temperatura ambiente. As amostras foram secas pelo método do ponto crítico (Modelo K 850 - Marca Emitech) usando C02. O material foi montado em suporte apropriado (stub) e metalizado com uma película de ouro de aproximadamente 2pm de espessura, usando o aparelho Emitech K550-England. A análise foi realizada em microscópio eletrônico de varredura LEO 1450VP.[0120] The biomaterial was taken together with the mouse tissue and fixed in a solution containing 2.5% 25% glutaraldehyde, 4% paraformaldehyde 2.5% sucrose in sodium cacodylate buffer (Khandwekar, 2010). 0.1 M, pH 7.2 for 2 hours at room temperature. After fixation, cells were washed 3 times in 0.1 M cacodylate buffer and then post-spun in solution containing: 1% osmium tethoxide and 0.8% potassium ferrocyanide for 1 hour at room temperature. The material was washed and then dehydrated in increasing series of ethanol (50, 70, 90% and 100%) (Kim, 2011; Dias, 2010) for 20 minutes at room temperature. The samples were dried by the critical point method (Model K 850 - Emitech Brand) using CO2. The material was mounted on an appropriate support (stub) and metallized with a gold film approximately 2pm thick using the Emitech K550-England apparatus. The analysis was performed under LEO 1450VP scanning electron microscope.

[0121] No Anexo 7 observa-se imagem do biomaterial implantado no tecido subcutâneo do dorso do camundongo por 14 dias, obtida por microscopia eletrônica de varredura. A- visão geral da interação do biomaterial (BM) com as camadas do tecido subcutâneo; B- detalhe da região destacada em A. Observa-se o contato íntimo da camada fibrosa celular formada em torno do biomaterial (seta) e os prolongamentos do material fibroso que compõe a camada; C- visão geral da interação do biomaterial com as camadas da pele. Observa-se a formação da camada fibrosa em torno de todo o biomaterial; D- detalhe da região destacada em C. Observa-se o processo de invasão das células no biomaterial.[0121] Annex 7 shows an image of the biomaterial implanted in the subcutaneous tissue of the back of the mouse for 14 days, obtained by scanning electron microscopy. Overview of the interaction of biomaterial (BM) with subcutaneous tissue layers; B- detail of the region highlighted in A. The intimate contact of the cellular fibrous layer formed around the biomaterial (arrow) and the extensions of the fibrous material that make up the layer are observed; C- Overview of the interaction of the biomaterial with the skin layers. The formation of the fibrous layer is observed around the entire biomaterial; D- detail of the region highlighted in C. The process of cell invasion in the biomaterial is observed.

REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. Bíonanocompósito caracterizado por compreender poliuretano, poliol poli(álcool vinílico), e hidroxiapatita.1. Bionanocomposite comprising polyurethane, polyvinyl alcohol polyol, and hydroxyapatite. 2. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo poliuretano ser produto da reação de um isocianato e um poliol poli(álcoo! vinílico).Bionanocomposite according to Claim 1, characterized in that the polyurethane is a reaction product of an isocyanate and a polyvinyl alcohol polyol. 3. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo isocianato ser selecionado dentre os isocianatos alifáticos ,4-diisocianato butano (BDI), 1,6-diisocianato hexano (HDI), 4,4-methileno diciclohexil diisocianato (HMDI),, preferencialmente o poli-isocianato HDT, trímero do hexametileno diisocianato (HDI).Bionanocomposite according to Claim 2, characterized in that the isocyanate is selected from aliphatic isocyanates, 4-diisocyanate butane (BDI), 1,6-diisocyanate hexane (HDI), 4,4-methylene dicyclohexyl diisocyanate (HMDI), preferably HDT polyisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI) trimer. 4. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo poli-isocianato HDT ser empregado entre 1 e 2g, preferencialmente 2g.Bionanocomposite according to Claim 3, characterized in that the HDT polyisocyanate is employed between 1 and 2 g, preferably 2 g. 5. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo poli(álcool vinílico) ser empregado preferencialmente 1g.Bionanocomposite according to Claim 1, characterized in that the polyvinyl alcohol is preferably employed 1g. 6. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender hidroxiapatita em proporções variando entre 25 33%, preferencialmente 25% do bíonanocompósito.Bionanocomposite according to Claim 1, characterized in that it comprises hydroxyapatite in proportions ranging from 25 to 33%, preferably 25% of the bionanocomposite. 7. Bíonanocompósito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender componentes opcionais selecionados dentre agentes anti-inflamatórios, fatores de crescimento, citocinas, hormônios, células-tronco, células da medula óssea, células de cartilagem, células ósseas, células sanguíneas.Bionanocomposite according to claim 1, characterized in that it comprises optional components selected from anti-inflammatory agents, growth factors, cytokines, hormones, stem cells, bone marrow cells, cartilage cells, bone cells, blood cells. 8. Bionanocompósito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar propriedades mecânicas de compressão, variando entre 60 e 111 Mpa, capacidade de absorção de água variando entre 2,2% e 6,3%, densidade aparente variando entre p=1,1 g/cm3e p=1,3 g/cm3 e porosidade variando entre p=21,5% e 38,2%.Bionanocomposite according to claim 1, characterized in that it has mechanical compression properties ranging from 60 to 111 Mpa, water absorption capacity ranging from 2.2% to 6.3%, bulk density ranging from p = 1 , 1 g / cm3 and p = 1.3 g / cm3 and porosity ranging from p = 21.5% to 38.2%. 9. Uso do bionanocompósito descrito nas reivindicações de 1 a 7, caracterizado por ser aplicado no preparo de uma composição para enxerto de buco maxilo facial, reconstituição e preenchimento da calota craniana e preenchimento de falhas ósseas nas diferentes regiões do esqueleto.Use of the bionanocomposite described in claims 1 to 7, characterized in that it is applied in the preparation of a buccal maxillary facial graft composition, reconstruction and filling of the skullcap and filling of bone defects in different regions of the skeleton.
BR102013014155-0A 2013-06-07 2013-06-07 Bionanocomposite for bone recovery, use of bionanocomposite BR102013014155B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR102013014155-0A BR102013014155B1 (en) 2013-06-07 2013-06-07 Bionanocomposite for bone recovery, use of bionanocomposite
PCT/BR2014/000176 WO2014194392A1 (en) 2013-06-07 2014-05-26 Bionanocomposite for bone recovery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR102013014155-0A BR102013014155B1 (en) 2013-06-07 2013-06-07 Bionanocomposite for bone recovery, use of bionanocomposite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR102013014155A2 true BR102013014155A2 (en) 2015-12-01
BR102013014155B1 BR102013014155B1 (en) 2021-08-31

Family

ID=52007334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102013014155-0A BR102013014155B1 (en) 2013-06-07 2013-06-07 Bionanocomposite for bone recovery, use of bionanocomposite

Country Status (2)

Country Link
BR (1) BR102013014155B1 (en)
WO (1) WO2014194392A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110404085B (en) * 2019-08-30 2020-09-22 浙江大学 Transcranial acoustic soft ultrasonic gel material and preparation method and application thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110040969A (en) * 2008-08-05 2011-04-20 바이오미메디카, 인코포레이티드 Polyurethane-grafted hydrogels

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014194392A1 (en) 2014-12-11
BR102013014155B1 (en) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schiller et al. Geometrically structured implants for cranial reconstruction made of biodegradable polyesters and calcium phosphate/calcium carbonate
US8435343B2 (en) Bone graft material and uses thereof
Hayashi et al. Granular honeycombs composed of carbonate apatite, hydroxyapatite, and β-tricalcium phosphate as bone graft substitutes: effects of composition on bone formation and maturation
US7449498B2 (en) Composite materials for bone defect filling and bone replacement
Senatov et al. Polyhydroxybutyrate/hydroxyapatite highly porous scaffold for small bone defects replacement in the nonload-bearing parts
Ciocca et al. Customized hybrid biomimetic hydroxyapatite scaffold for bone tissue regeneration
US11628069B2 (en) 3D printing of polymeric bioceramics for the treatment of bone defects
US20220409772A1 (en) Nanocrystalline hydroxyapatite/polyurethane hybrid polymers and synthesis thereof
US20160100934A1 (en) Nanomaterials for the integration of soft into hard tissue
Deraine et al. Polymer-based honeycomb films on bioactive glass: toward a biphasic material for bone tissue engineering applications
He et al. Construction of the gypsum-coated scaffolds for in situ bone regeneration
Chen et al. Reconstruction of calvarial defect using a tricalcium phosphate-oligomeric proanthocyanidins cross-linked gelatin composite
Lagopati et al. Hydroxyapatite scaffolds produced from cuttlefish bone via hydrothermal transformation for application in tissue engineering and drug delivery systems
Skriabin et al. Titanium Membranes with Hydroxyapatite/Titania Bioactive Ceramic Coatings: Characterization and In Vivo Biocompatibility Testing
Pina et al. Biocomposites and bioceramics in tissue engineering: beyond the next decade
Kucko et al. Current advances in hydroxyapatite-and β-tricalcium phosphate-based composites for biomedical applications: a review
RU2518753C1 (en) Filler material
BR102013014155A2 (en) bone recovery bionanocomposite
FARHADKHANI Fabrication and characterization of a porous composite scaffold based on gelatin and hydroxyapatite for bone tissue engineering
US20110153029A1 (en) Bioresorbable and flexible membranes exhibiting asymmetric osteoconductive behavior in both faces
CN110418771B (en) Preparation of porous glass and glass ceramic particle structure by gel casting
Tetteh Polyurethane-based Scaffolds for Bone Tissue Engineering. The Role of Hydroxyapatite Particles, Solvent Combinations, Electrospun Fibre Orientations, In Vivo & In Vitro Characterisation, and Particulate Leached Foams for creating 3-D Bone Models.
Liao et al. In vitro characterization of PBLG-g-HA/PLLA nanocomposite scaffolds
Arshad et al. Succinic Acid functionalized, Silk Fibroin and Hydroxyapatite Based Scaffolds for Craniofacial Deformity Repair
Kammer et al. In vivo evaluation of strontium-containing nanostructured carbonated hydroxyapatite

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B07D Technical examination (opinion) related to article 229 of industrial property law [chapter 7.4 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06I Publication of requirement cancelled [chapter 6.9 patent gazette]

Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 6.6.1 NA RPI NO 2462 DE 13/03/2018 POR TER SIDO INDEVIDA.

B07G Grant request does not fulfill article 229-c lpi (prior consent of anvisa) [chapter 7.7 patent gazette]
B06I Publication of requirement cancelled [chapter 6.9 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 07/06/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.