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dc.creatorSantos, Luana Vitória Pereira dos-
dc.date.accessioned2026-08-27T12:11:55Z-
dc.date.available2026-08-27T12:11:55Z-
dc.date.issued2025-12-05-
dc.identifier.citationSANTOS, Luana Vitória Pereira dos. Estudo do efeito de parâmetros de reação na síntese de hidroxiapatita: caracterização e comparação entre metodologias. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41219-
dc.description.abstractThe evolution and application of biomaterials are fundamental for addressing clinical challenges related to the restoration of lost or damaged tissues, whether due to trauma, disease, or congenital anomalies. Although bone tissue has the capacity for self-repair and continuous remodeling, in many cases, large injuries or critical defects can exceed the body’s ability to regenerate, requiring external interventions. Among the most widely used biomaterials in tissue engineering is hydroxyapatite (HA). Hydroxyapatite (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) is a bioceramic material whose chemical composition closely resembles that of bone tissue, which accounts for its excellent biocompatibility. Due to these properties, HA has been extensively used in biomedicine, especially when combined with composites for bone regeneration. The present study proposes to evaluate two wet-chemical synthesis methods, using different calcium precursors and varying the aging time of the samples (1, 6, and 24 hours). The main objective was to determine which of the evaluated routes produces hydroxyapatite with chemical composition and crystallinity most similar to those of biological apatite. Part of the data used derives from a previous work by the author, based on the synthesis parameters of the sample named EXP06, which employed CaO as a Ca²⁺ source, a temperature of 60 °C, a concentrated H₃PO₄ feed rate of 6 mL/min, and an aging time of 1 hour, resulting in an HA/β-TCP ratio of 1.38. The other samples in this study were synthesized using Ca(OH)₂ and H₃PO₄ solutions as precursors, keeping all other parameters constant except for the aging time. After the dripping process, the pH of the reaction systems was adjusted to values around 12, which favors the formation of the HA phase. Once the aging periods were completed, the samples were dried at 100 °C for 24 hours, subsequently calcined at 800 °C for two hours, and subjected to the following characterization techniques: X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and high-resolution field-emission scanning electron microscopy (FEG-SEM). In addition, the antimicrobial potential was evaluated using the agar disk diffusion test against Escherichia coli and Salmonella. The diffractograms revealed that Method 2 resulted in HA as the major phase, with peaks at 2θ = 25.9°, 31.8°, 33.0°, and 39.9°, along with a β-TCP peak at 34.14°. Method 1, in contrast, showed phase overlap, with several intense peaks that could be attributed to both HA and β-TCP. The FTIR spectra confirmed characteristic bands of phosphate (PO₄³⁻) and hydroxyl (OH⁻) groups, supporting the formation of the apatite phase, in addition to secondary phases indicated by additional or shifted bands. SEM images showed marked morphological differences, such as needle-like particles in Method 1 and rod-like structures in Method 2, the latter resembling biological apatite and making it ideal for implant applications. Finally, none of the samples exhibited antimicrobial activity against the tested strains.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectMateriais biomédicospt_BR
dc.subjectHidroxiapatitapt_BR
dc.subjectOssos - Regeneraçãopt_BR
dc.subjectBiomedical materialspt_BR
dc.subjectHydroxylapatitept_BR
dc.subjectBone regenerationpt_BR
dc.titleEstudo do efeito de parâmetros de reação na síntese de hidroxiapatita: caracterização e comparação entre metodologiaspt_BR
dc.title.alternativeStudy of the effect of reaction parameters on the synthesis of hydroxyapatite: characterization and comparison between methodologiespt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoA evolução e aplicação de biomateriais são fundamentais para solucionar os desafios clínicos relacionados à recuperação de tecidos perdidos ou danificados, seja por traumas, doenças ou anomalias congênitas. Embora o tecido ósseo possua a capacidade de autorreparação e remodelação contínua, em muitos casos, grandes danos ou defeitos críticos podem superar a capacidade do organismo de se regenerar necessitando de intervenções externas. Dentro dos biomateriais mais utilizados na engenharia tecidual está a hidroxiapatita (HA). A hidroxiapatita, (Ca10(PO4)6(OH)2) é um material biocerâmico que possui uma composição química semelhante à do tecido ósseo, o que a faz ter boas propriedades de biocompatibilidade. Devido a essas propriedades, a HA têm sido amplamente utilizadas na biomedicina, principalmente combinada à compósitos para regeneração óssea. O presente estudo propõe avaliar dois métodos de síntese por via úmida, utilizando diferentes precursores de cálcio e variando o tempo de envelhecimento das amostras (1, 6 e 24 horas). O objetivo principal foi determinar qual das rotas avaliadas gera hidroxiapatita com composição química e cristalinidade com maior similaridade às da apatita biológica. Parte dos dados utilizados deriva de um trabalho anterior do autor, baseado nos parâmetros de síntese da amostra denominada EXP06, que empregou CaO como fonte de Ca²⁺, temperatura de 60 °C, vazão de H₃PO₄ concentrado de 6 ml/min e tempo de envelhecimento de 1 hora, resultando em uma razão HA/β-TCP de 1,38. As demais amostras deste estudo foram sintetizadas utilizando soluções de Ca(OH)2 e H₃PO₄ como precursores, mantendo-se constantes todos os demais parâmetros, exceto, o tempo de envelhecimento. Após o processo de gotejamento, o pH dos sistemas reacionais foi corrigido para valores em torno de 12, o que favorece a formação da fase HA. Concluídos os períodos de envelhecimento, as amostras foram secas à 100 ºC por 24 horas, posteriormente, calcinadas a 800 °C por duas horas, e submetidas às seguintes técnicas de caracterização: difratometria de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG). Além disso, avaliou-se o potencial antimicrobiano fazendo uso do teste de disco difusão em ágar contra Escherichia coli e Salmonella. Os difratogramas revelaram que o Método 2 resultou em HA como fase majoritária, com picos em 2θ = 25,9°, 31,8°, 33,0° e 39,9°, além de um pico de β-TCP em 34,14°. Já o Método 1, apresentou sobreposição de fases, com diversos picos intensos que podem ser atribuídos tanto à HA quanto ao β-TCP. Os espectros de FTIR confirmaram bandas características dos grupos fosfato (PO₄³⁻) e hidroxila (OH⁻), corroborando a formação da fase apatita além de fases secundárias pela presença de bandas adicionais ou deslocadas. As imagens de MEV mostraram diferenças morfológicas marcantes, como partículas aciculares no Método 1 e bastonetes no Método 2, esta última se assemelha a apatita biológica tornando-a ideal para aplicação em implantes. Por fim, nenhuma das amostras apresentou atividade antimicrobiana frente às cepas testadas.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.contributor.advisor1Angelo, Liliam Cristina-
dc.contributor.referee1Angelo, Liliam Cristina-
dc.contributor.referee2Ferri, Elídia Aparecida Vetter-
dc.contributor.referee3Moraes, Maria Eduarda-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Químicapt_BR
dc.publisher.programQuímicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
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