Preparação e caracterização de resinas acrílicas com vidros bioativos

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 16624 (2022) Citar este artigo

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Este estudo teve como objetivo preparar um material acrílico bioativo através da adição de diferentes tipos de vidros. A resina acrílica polimerizada comercialmente disponível foi misturada com 10% de quatro tipos diferentes de vidros na forma de pó e curada. A resistência à flexão, a sorção e a solubilidade das amostras foram testadas de acordo com a ISO 20795-1:2013. O número total de amostras utilizadas nos testes foi de 60. Os materiais foram colocados em saliva artificial de pH 4 e 7, e a eluição foi realizada por 0, 1, 28 e 42 dias. As amostras coletadas foram analisadas por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado para detectar íons Ca, P e Si e por cromatografia de íons para detectar íons F. Os materiais obtidos após modificação com vidros apresentaram menor resistência à compressão em comparação com o polimetilmetacrilato puro, mas atenderam aos requisitos da norma. Dois tipos de vidro apresentaram valores de solubilidade superiores ao valor definido pela norma ISO. Biomin C e S53P4 liberaram íons Ca, P e Si, respectivamente, após 42 dias em saliva artificial. Resinas acrílicas modificadas com 10% de vidros Biomin C e S53P4 podem ser uma fonte valiosa de íons Ca e P sob condições ácidas por 28 e 42 dias.

Apesar do surgimento de novas alternativas, os materiais acrílicos ainda são os mais utilizados para a confecção de próteses removíveis em prótese dentária. Essa popularidade se deve, entre outros, ao seu uso a longo prazo e à facilidade de processamento em laboratórios de tecnologia odontológica1,2. Os materiais acrílicos são caracterizados por boas propriedades ópticas e biocompatibilidade3. Infelizmente, além de diversas vantagens, as resinas acrílicas apresentam algumas desvantagens, como a restrição do fluxo de saliva na área da base da prótese. Usar dentaduras, comer alimentos e, portanto, reduzir o fluxo de saliva na área dos dentes remanescentes, provoca uma diminuição do pH, que por sua vez é um fator que pode causar alterações dentárias nos dentes remanescentes. O fluxo de saliva é perturbado nos locais onde o material acrílico entra em contato com tecidos moles ou dentes4,5. Portanto, as resinas acrílicas devem ser modificadas para aumentar sua bioatividade.

Na literatura científica há amplas discussões sobre o significado do termo “material bioativo”, mas de acordo com as recomendações da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) de 2012, ele é definido como um “material que foi projetado para induzir atividade biológica específica;” em outras palavras, um material que evoca uma resposta de um organismo vivo pode ser chamado de material bioativo6.

Uma das estratégias existentes para modificar materiais acrílicos e formar materiais bioativos é a adição de vários tipos de nanomateriais como prata e óxido de titânio7,8,9,10. Outra estratégia é a adição de diversos tipos de substâncias medicamentosas, como antibióticos11 e clorexidina12,13. Além dessas abordagens, a utilização de diferentes tipos de vidros bioativos também pode possibilitar a modificação de materiais acrílicos. Esse tipo de cerâmica sofre hidrólise gradual sob influência da água e libera no ambiente diversos tipos de íons, como ânions flúor e fosfato ou cátions cálcio6. Essa estratégia já é amplamente aplicada em cimento de ionômero de vidro, bem como em obturações compostas14,15,16,17 e adesivos ortodônticos18. Os cátions alcalinos aumentam o pH e os ânions flúor têm efeitos cariostáticos comprovados. Os íons eluídos, como no caso do cimento de ionômero de vidro, podem desempenhar a função de remineralização17,18,19. No entanto, podem hidrolisar completamente a um pH mais baixo e, portanto, não podem formar hidroxiapatita (HA); o valor mínimo de pH para formação de AH é de 4,5 a 5,5 dependendo do indivíduo20.

Até agora, esses vidros têm sido utilizados com sucesso em cimento de ionômero de vidro, compósitos e creme dental (Biomin)18. Por exemplo, o Bioglass 45S5 e o S53P4 foram sintetizados pela primeira vez no final da década de 1970 e estão em uso clínico desde 198521. A adição de CaF2 permite que o vidro libere íons de flúor. No entanto, a adição excessiva de CaF2 leva à cristalização descontrolada das fases cristalinas, incluindo a formação de cuspidina e íons fluoreto. Portanto, o vidro Biomin C, que contém íons cloro, foi desenvolvido em 201520. Do ponto de vista odontológico, a clorapatita será completamente convertida em AH na presença de água22. Biomin F é um exemplo de vidro com flúor usado nesses testes.