Title

Aplicações da hidroxiapatita na regeneração óssea

Hydroxyapatite for bone regeneration applications

Authorship

MARTINS, ARIANY ANTUNES; SAMPAIO, RENATA LORUSSO; MARTINS, GILBERTO MONTEIRO; ELIAS, CARLOS NELSON

MARTINS, ARIANY ANTUNES

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SAMPAIO, RENATA LORUSSO

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MARTINS, GILBERTO MONTEIRO

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ELIAS, CARLOS NELSON

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DOI

10.5151/2594-5327-43227

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Abstract

O objetivo do presente trabalho é analisar os métodos de síntese, o desenvolvimento de compósitos biomiméticos e as aplicações da hidroxiapatita (HA) na regeneração óssea. A metodologia consistiu em uma revisão bibliográfica narrativa das técnicas de produção de HA por precipitação química, hidrotérmica e sol-gel. Os dados foram complementados pelas caracterizações físico-química e biológica em escalas micro e nanométrica por difração de raios-X (DRX), análises por microscopia eletrônica (MEV e MET) e DSC, conforme descritos na literatura consultada. Os resultados encontrados na literatura mostram que a HA possui biocompatibilidade e osteocondutividade excepcionais devido à sua similaridade com o componente mineral do osso humano. A nano-hidroxiapatita (n-HA) tem a área superficial de 30% a 50% superior aos materiais micrométricos, o que potencializa a adsorção de proteínas, a adesão celular e a osteogênese, conforme relatado por estudos identificados na revisão. O desenvolvimento de compósitos com colágeno, quitosana ou polímeros sintéticos permite superar limitações da fragilidade e baixa resistência mecânica da HA pura, mimetizando a matriz extracelular nativa e provendo estabilidade estrutural aos suportes. Ensaios in vivo com compósitos bifásicos de n-HA/TCP, relatados na literatura, validaram a formação de alta vascularização e neoformação óssea, facilitada pela reabsorção mediada por células. Os dados revisados indicam que a HA permanece como um biomaterial de elevado potencial na bioengenharia tecidual, com perspectivas promissoras para o uso de suportes personalizados via impressão 3D e 4D, visando replicar com precisão a arquitetura funcional do osso.

This review analyzed the synthesis methods, the development of biomimetic composites and application of hydroxyapatite (HA) for bone regeneration. The methodology consisted of a narrative literature review on production techniques, including chemical precipitation, hydrothermal, and sol-gel, as well as the physicochemical and biological characterization of materials at micro and nanoscales using XRD, SEM, TEM, and DSC analyses, as reported in the consulted literature. Results reported in the reviewed studies indicate that HA possesses exceptional biocompatibility and osteoconductivity due to its close mineral similarity to human bone. Nano-hydroxyapatite (n-HA) offers a surface area 30% to 50% higher than micrometric materials, thereby enhancing protein adsorption, cell adhesion, and osteogenesis. The development of composites with collagen, chitosan, or synthetic polymers addresses the brittleness and low mechanical strength of pure HA, mimics the native extracellular matrix, and provides structural stability to scaffolds. In vivo trials with biphasic n-HA/TCP composites reported in the literature demonstrated high vascularization and accelerated bone neoformation, facilitated by cell-mediated resorption. The reviewed evidence suggests that HA remains a biomaterial of considerable potential in tissue bioengineering, with promising perspectives focused on the development of customized scaffolds via 3D and 4D printing to replicate the functional architecture of bone accurately.

Keywords

Hidroxiapatita, Regeneração óssea, Biomateriais

Hydroxyapatite, Bone regeneration, Biomaterials