ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
Os ossos faciais, especialmente o osso zigomático, desempenham um papel fundamental na proteção das estruturas estomatognáticas contra impactos e na dispersão das forças mastigatórias . Neste trabalho é feito a análise das propriedades mecânicas e as estruturas do osso cortical para uso como um modelo para o desenvolvimento de biomateriais sustentáveis de alta tenacidade e resistência mecânica. Os resultados disponíveis na literatura mostram que o osso é um compósito hierárquico com boas propriedades mecânicas e resistência à fratura. Estas propriedades são associadas à dificuldade de ocorrer a nucleação e a propagação de trincas. A tenacidade à fratura do osso é alta devido à sua estrutura e características anisotrópicas. O osso possui orientações transversais que aumentam a resistência ao crescimento de trincas em cerca de cinco vezes em comparação com a orientação longitudinal. Os osteons aumentam as deflexões das trincas.Essas características biológicas podem ser usadas como estratégias para a mimetização e o desenvolvimento de materiais cerâmicos e poliméricos, bem como de scaffolds. Os osteons absorvem a energia da trinca, aumentando assim a resistência à fratura. Além disso, a aplicação de gradientes funcionais em laminados bioinspirados permite a otimização do uso de materiais, reduzindo o desperdício sem comprometer a resiliência em direções de impacto críticas. Conclui-se que, com base nos conceitos de tenacidade à fratura e na estrutura do osso facial, é possível desenvolver materiais para uso clínico para substituir o uso de osso natural em casos que requerem enxerto.
FFacial bones, particularly the zygomatic bone, play a fundamental role in protecting the stomatognathic structures against impacts and in dissipating masticatory forces [5]. This study analyzes the mechanical properties and structural features of cortical bone as a model for the development of sustainable biomaterials with high fracture toughness and mechanical strength. Evidence available in the literature demonstrates that bone is a hierarchical composite exhibiting excellent mechanical properties and fracture resistance. These properties are largely associated with the difficulty of crack nucleation and propagation. Bone exhibits high fracture toughness due to its hierarchical structure and anisotropic characteristics. In particular, transverse orientations increase resistance to crack growth by approximately fivefold compared with the longitudinal orientation. Furthermore, osteons promote crack deflection, thereby enhancing the material's resistance to fracture. These biological features can be employed as biomimetic strategies for the development of ceramic and polymeric materials, as well as tissue-engineering scaffolds. Osteons absorb crack energy, contributing significantly to damage tolerance and fracture resistance. In addition, the application of functional gradients in bioinspired laminates enables the optimization of material utilization, reducing waste without compromising resilience in critical impact directions. It can be concluded that, based on the concepts of fracture toughness and the structural organization of facial bone, it is possible to develop clinically applicable biomaterials capable of replacing natural bone grafts in reconstructive procedures requiring bone substitution.
Palavras-chave
Osso cortical, Tenacidade, Trauma facial, Mecanismos de resistência
Osso cortical, Tenacidade, Trauma facial, Mecanismos de resistência
Como citar
Guerra, Fabiana David; Ferreyro, Ariane Domingos da Silva; Elias, Carlos Nelson.
Desenvolvimento biomimético de um biomaterial para uso em cirurgia maxilofacial,
p. 3705-3715.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-44258
