
handle: 1822/38385
A baixa capacidade de auto-regeneração da cartilagem articular, aliada ao aumento da esperança de vida nas sociedades mocom que surjam cada vez mais casos de pacientes com doenças associadas à degeneração do tecido articular. Entre os materiais com maior potencialidade para serem utilizados como substitutos de cartilagem articular destacam-se os hidrogéis de álcool polivinílico (PVA), pois estes caracterizam-se por possuir propriedades muito semelhantes às da cartilagem articular natural, tais como alta capacidade de absorção de água, baixo atrito e desgaste, bem como biocompatibilidade. Neste trabalho procurou-se estudar a influência da incorporação de partículas de fosfato tricálcico (TCP) nas propriedades mecânicas, capacidade de absorção de água e propriedades tribológicas dos hidrogéis de PVA. Os hidrogéis em estudo foram caracterizados tribologicamente através de ensaios de atrito e desgaste na geometria pino-placa com movimento linear alternativo da placa. O deslizamento ocorreu na presença de uma solução salina tamponada de fosfato (phosphate bovine serum, PBS) a uma temperatura de 37°C, considerando pares cruzados hidrogel/aço inoxidável 316L e hidrogel/cartilagem articular bovina (CAB). A pressão de contacto assumiu os valores de 2,0 MPa, 3,5 MPa e 5,0 MPa e a frequência de oscilação foi de 1 Hz e 2 Hz. Os mecanismos de desgaste das superfícies dos hidrogéis ensaiados foram caracterizados através de microscopia eletrónica de varrimento com espectroscopia de energia dispersiva (SEM/EDS), onde também foi possível fazer uma análise química das superfícies de contacto. As partículas de pó de TCP foram caracterizadas quimicamente por EDS e por difração de raios X (XRD). No caso dos contactos hidrogel/aço inoxidável 316L o coeficiente de atrito em regime estacionário assumiu valores entre 0,02 e 0,12 para hidrogéis de PVA puro (PVAP) e valores entre 0,08 e 0,20 para hidrogéis de PVA reforçados com partículas de TCP (PVATCP), revelando-se demasiado elevado para a aplicação biotribológica em vista. Além disso, as superfícies de desgaste no hidrogel caracterizaram-se por um elevado grau de deformação plástica. Por outro lado, para o contacto entre os diferentes hidrogéis (PVAP e PVATCP) e a CAB os valores do coeficiente de atrito foram bastante baixos, assumindo valores entre 0,03 e 0,05 para os hidrogéis de PVAP e valores entre 0,03 e 0,07 para hidrogéis de PVATCP, sendo que ambas as superfícies envolvidas no contacto (hidrogel e CAB) permaneceram preservadas. Estes resultados demonstraram que os hidrogéis de PVA têm potencialidade para serem utilizados como substitutos de cartilagem articular quando em deslizamento contra cartilagem articular natural e que a adição de partículas de TCP não afeta o seu comportamento tribológico.
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