Biomateriais Poliméricos

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BIOMATERIAIS 
POLIMÉRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
BIOMATERIAIS POLIMÉRICOS 
• Macromoléculas orgânicas 
• Passíveis de degradação 
– efeitos químicos 
• despolimerização 
• rearranjos estruturais 
– efeitos de esterilização 
• temperatura 
• atmosfera 
• radiação 
– efeitos mecânico-químicos 
• condições de estocagem 
– carregamento cíclico 
– meio de estocagem 
– efeitos de implantação 
• ataque químico e enzimático 
 
 
 
• Materiais biopoliméricos 
– polimetilmetacrilato (PMMA) 
– polihidroximetilmetacrilato 
(PHEMA) 
– polietileno (PE) 
– polifluoretileno (PFTE) 
– policloreto de vinil (PVC) 
– polidimetilsiloxano (PDSM) 
– ácidos polihidroxílicos 
• PLA 
• PGA 
• PLGA 
– poliuretano 
– silicone 
– polissulfonas (PS) 
– poliamidas 
Vantagens do uso de biomateriais poliméricos 
 Facilidade de fabricação em diversos formatos, permitindo bom 
acabamento 
 Elevada eficiência dos processos de fabricação, permite elevada 
produtividade 
 Diversidade de propriedades 
 Baixa densidade 
 Baixo consumo energético p/ processamento 
 Resistência a corrosão 
 Comportamento elastomérico (BORRACHA) 
 Possibilidade de polimerização “in situ” 
O QUE É UM POLÍMERO? 
 Os polímeros são constituídos por cadeias longas e flexíveis (ligação molecular Van 
der Walls), cujo esqueleto principal consiste em uma série de átomos de carbono 
como Macromoléculas. 
 
 Dentro das cadeias, os átomos (carbono e hidrogênio) estão ligados entre si por 
ligações interatômicas covalentes 
 
 Essas longas cadeias são constituídas por entidades estruturais (unidades mero ou 
monômero) as quais se repetem ao longo da cadeia formando a estrutura molecular de 
um polímero. 
ESTRUTURAS POLIMÉRICAS 
A estrutura molecular depende da 
maneira segundo a qual as unidades 
estruturais (MEROS) estão unidas 
entre si 
 Cristalinidade de Polímeros 
DEGRADAÇÃO POLIMÉRICA 
 
Qualquer reação química que altera a estrutura 
de um polímero, causada por agentes físicos 
e/ou por agentes químicos 
 
Causa uma modificação irreversível nas 
propriedades dos materiais poliméricos, sendo 
evidenciada pela deterioração progressiva destas 
propriedades, incluindo o aspecto visual 
 
DEGRADAÇÃO QUÍMICA 
 
DEGRADAÇÃO QUÍMICA 
 
 interferências no arranjo regular e ordenado da 
cadeia 
(redução na cristalinidade e propriedades 
mecânicas) 
 
 quebra de ligações cruzadas em polímeros 
rígidos e flexíveis 
(polímero se torne quebradiço) 
 
 
 
 
DEGRADAÇÃO POR ESTERILIZAÇÃO 
 
 
 
 Esterilização à quente (160-190 C) 
 
acima da temperatura de fusão e de amolecimento de 
polímeros lineares 
(polietileno e PMMA) 
 
 Esterilização por autoclave (alta pressão de vapor a 120-
135 C) 
 
polímeros passíveis de ataque por vapor de água 
(PVC, poliacetais, poliamidas e polietileno de baixa 
densidade) 
 

 
 
 
 
DEGRADAÇÃO POR ESTERILIZAÇÃO 
 
 

 
 Esterilização por agentes químicos (óxido de 
etileno) 
(longos períodos de tempo) 
 
 Esterilização por radiação (cobalto 60) 
(altas dosagens resulta em quebra e 
recombinação de cadeias poliméricas) 
 
 
 
 
 
DEGRADAÇÃO POR IMPLANTAÇÃO (in vivo) 
 
devido à elevada agressividade dos meios fisiológicos 
 
 
  ataque iônico por íons hidroxilas ou oxigênio dissolvido 
 
  ataque enzimático 
 
 ataque pela água presente nos meios fisiológicos 
(polímeros hidrofílicos como poliamidas) 
 
 indução de reações teciduais por produtos de degradação do 
polímero 
 
 
 
 
 
- regeneração de tecido guiado 
Ortopedia – juntas artificiais 
 PEUAPM em superfícies articulares 
 aumentar resistência 
ao desgaste 
 Cimento ortopédico 
 diminuir liberação de calor 
durante a cura 
 Osteossíntese - dispositivos reabsorvíveis 
 propriedades mecânicas 
 controle da taxa de reabsorção 
 Osteossíntese – cola biológica 
 
 Ligamento artificial 
 
 Biomaterial similar ao 
ligamento natural 
 
 Inserção ligamento - osso 
 cartilagem articular 
Cartilagem 
artificial 
 
 capacidade amortecimento 
 lubrificação 
 resistência ao desgaste 
 fixação aos tecidos vizinhos 
Oftalmologia 
 Lente intraocular 
 mínima intervenção 
 reduzir opacificação 
 Enxerto de vasos 
 
 elasticidade 
 não trombogênico 
 adesão (cola ) 
 Catéteres e outros dispositivos 
 Reduzir infecção devido à entrada de microorganismos 
 
 
Assistir os vídeos abaixo (próxima aula): 
 
Polimerização por adição 
 https://www.youtube.com/watch?v=o_bWyFISsqI 
Polimerização por condensação 
https://www.youtube.com/watch?v=A_1lO6m4b1Y 
Polimerização por emulsão 
https://www.youtube.com/watch?v=OrAncTFrY2M 
Processamento por extrusão 
https://www.youtube.com/watch?v=qP2cGBKRrN4 
 
Processamento por injeção 
https://www.youtube.com/watch?v=wGdvVqZQx2U 
 
Processamento por termoformagem 
https://www.youtube.com/watch?v=GleBt1RYCVI 
Processamento por termoformagem 
https://www.youtube.com/watch?v=HlrVmmemJys 
 
 
Assistir os vídeos abaixo (próxima aula): 
 
Processamento por fiação 
https://www.youtube.com/watch?v=Kt5e_jbJBI4 
 
Deposição química a vapor 
https://www.youtube.com/watch?v=2BaDQOP-spc 
 
Deposição química por imersão/ 
http://www.construmaq.ind.br/produtos/dip-coaters/ 
 
Deposição por aspersão térmica 
http://www.cascadura.com.br/processos/aspersao-termica-13/ 
 
 
http://www.construmaq.ind.br/produtos/dip-coaters/