O grupo de Biomateriais do Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC), composto por docentes do IQ-Araraquara, entre outros, é um dos centros de excelência da Fapesp, realiza pesquisas que visam o desenvolvimento de cimentos odontológicos indicados para fixação de peças protéticas e restaurações e também para o desenvolvimento de filmes flexíveis (membranas) para acelerar o processo de adesão de pinos odontológicos.

O grupo de Biomateriais do CMDMC é composto pelos doutorandos Márcio Bertolini e Rossano Gimenes e pela aluna de Iniciação Científica Luciane de Oliveira Coelho, sob orientação da Profa. Dra. Maria Aparecida Zaghete, tendo os Profs. Dr. Carlos Oliveira Paiva Santos e Mário Cilense como colaboradores. O Diretor da Divisão de Inovação do CMDMC é o Prof. Dr. José Arana Varela.

Uma das linhas de pesquisa do grupo, "Desenvolvimento de Membranas para Regeneração Óssea", partiu do trabalho de mestrado do aluno Rossano Gimenes. Durante o mestrado, o aluno desenvolveu filme flexível formado pelo polímero PVDF-TrFE e pela cerâmica titanato de bário (BT). O polímero PVDF-TrFE é usado na medicina para obter imagens de ultra-som e também na agropecuária para medir o teor de gordura no leite. O titanato de bário é usado em sensores de impacto em airbags.

A associação de um polímero e uma cerâmica em um mesmo material é chamada de compósito. Tanto o PVDF-TrFE como o BT são materiais que apresentam propriedade piezoelétrica, ou seja, possuem a capacidade de converter energia mecânica em elétrica ou vice-versa. O objetivo do trabalho de mestrado foi associar as propriedades piezoelétricas do compósito com os efeitos piezoelétricos que controlam o crescimento ósseo.

Rossano explica que certas células ósseas são piezoeletricas, ou seja, ao submeter o osso à aplicação de cargas (ao caminhar por exemplo) gera uma corrente elétrica que ativa a produção de células novas e assim o osso cresce. "Na maioria dos pacientes com traumas ósseos ou com fraturas a atividade piezoelétrica do osso é bastante discreta já que o paciente está imobilizado. Desta forma a atividade piezoelétrica do compósito implantado no osso pode suprir esta deficiência", afirma Rossano.

Durante o mestrado concluído em 2001, o compósito desenvolvido pelo aluno foi testado in vitro. Os testes realizados demonstraram que o compósito é biocompatível. Nos testes in vivo o material foi implantado em tíbias de coelhos e verificou-se que na região fraturada a regeneração óssea foi mais rápida e intensa em comparação ao grupo que não recebeu o compósito.

Devido aos resultados obtidos no mestrado, dando continuidade ao trabalho, o projeto de doutorado do aluno visa o aprimoramento do compósito para uso em Regeneração Óssea Guiada (ROG). A ROG é uma técnica muito utilizada atualmente em cirurgias odontológicas para ajudar no processo de fixação de implantes endosteais (pinos). O compósito em desenvolvimento deverá formar uma barreira física ajudando na coagulação do sangue após a extração do dente, e também, acelerar o fechamento da cavidade óssea em volta do pino implantado. Atualmente existem barreiras de teflon no mercado que possuem apenas a função de coagular o sangue. "O material proposto promete desenvolver dupla função (coagulação e osteointegração) substituindo com sucesso aos usados atualmente na odontologia", segundo Rossano.

O doutorando Márcio trabalha desenvolvendo cimentos de ionômero de vidro, indicados tanto para cimentação de peças protéticas como coroas, pinos e bráquetes, quanto para restaurações dentárias. A maioria dos cimentos comerciais é preparada a partir de vidros silicatos obtidos, pela fusão da mistura de óxidos a altas temperaturas. O trabalho tem como objetivo desenvolver metodologias alternativas de preparação dos vidros silicatos. A metodologia usada pelo aluno consiste em obter os vidros precursores dos cimentos, por via química, o que garante alta homogeneidade química e ao mesmo tempo é possível obter os vidros em uma temperatura mais baixa do que a empregada no processo industrial, deste modo o custo do processo de preparação seria reduzido.

"O desenvolvimento de novas rotas de preparação desses materiais, com tecnologia nacional é de fundamental importância, pois a maioria dos cimentos de ionômero de vidro comerciais que são constituídos de pó (partículas de vidro finamente moídas) e líquido (um ácido orgânico, responsável pelo endurecimento dos cimentos), são importados e de alto custo", explica Márcio. Além dos fatores já citados os pesquisadores buscam obter cimentos com propriedades mecânicas e estéticas iguais ou melhores do que os cimentos comerciais.

A aluna Luciane desenvolve pó cerâmico com morfologia e tamanho de partícula controlados para ser adicionado ao polímero na formação dos compósitos. Os pós cerâmicos adicionados no polímero aumentam significativamente a propriedade piezoelétrica do material compósito. "Este trabalho é de fundamental importância para o grupo, já que a qualidade e eficiência dos compósitos dependem em grande parte das propriedades microscópicas da cerâmica", finaliza Rossano.