Fibras ultrafinas de policaprolactona associada ao biovidro 45S5 liofilizado-calcinado: síntese e caracterização

Abstract

Objetivo: Sintetizar fibras ultrafinas de PCL associada ao biovidro 45S5, liofilizado e calcinado (LC), dopado com magnésio e lítio, pelo processo de eletrofiação e caracterizar o material pelo ensaio de mineralização de apatita em fluido corporal simulado (SBF). Material e Métodos: Foram produzidas 4 soluções de PCL (50:50): puro, com biovidro 45S5 liofilizado e calcinado (LC), com biovidro 45S5 LC acrescido de magnésio, e com biovidro 45S5 LC acrescido de lítio. Após a dissolução das soluções, estas foram submetidas ao processo de eletrofiação para obtenção das fibras ultrafinas sob parâmetros de 2 mLh-1 de razão de fluxo, 10 kV de voltagem e 12cm de distância. Foram feitas as caracterizações morfológicas e físico-químicas por EDS, DRX, MEV, análise do diâmetro das fibras, FTIR e ensaio de mineralização de apatita em fluido corporal simulado (SBF). Resultados: O MEV revelou a formação de fibras uniformes de PCL com partículas do biovidro distribuídas tanto na superfície quanto no interior das fibras. As análises de DRX, FTIR e EDS confirmaram que a composição dos materiais foi preservada. Conclusão: Os resultados indicam que as fibras de PCL incorporadas com biovidros mantiveram sua integridade estrutural e composição química ao longo dos experimentos. A variação do pH sugere interações complexas entre o polímero e os biovidros, especialmente nos grupos com íons, onde houve uma diferença significativa no comportamento da solução ao longo do tempo.

Objective: To synthesize polycaprolactone nanofibers associated with lyophilized and calcinated lithium and magnesium-doped bioglass 45S5. The fibers are synthesized through the process of electrospinning and then characterized by their apatite-forming ability measured in simulated body fluid (SBF). Material and Methods: Four PCL (50:50) solutions were produced: pure PCL, PCL with lyophilized and calcinated (LC) bioglass 45S5, PCL with lithium-doped bioglass 45S5 (LC), PCL with magnesiumdoped bioglass 45S5 (LC). After the dissolution of the four solutions, they were subjected to the electrospinning process under several parameters such as flow rate (2 mLh-1), distance (10cm), and voltage (10kV). The produced membranes were physically and chemically characterized using XRD, EDS, FTIR, SEM analysis, SBF and fiber diameter analysis. Results: SEM analysis revealed the formation of PCL fibers with evenly distributed bioglass particles inside and on the surface of the fibers. The XRD, FTIR and EDS analysis confirmed that the materials’ composition was preserved. Conclusion: The results showed that the PCL fibers associated with bioglass maintained their structural integrity and chemical composition throughout the experiments. The pH variation suggests that there were complex interactions between the polymer and the bioglass, especially in the ion-doped groups, where a significant difference was found in the solutions behavior throughout the time