Recebido em 25/9/06; aceito em 16/3/07; publicado na web em 29/8/07MECHANICALS RESISTANCE OF THERMOSENSITIVE HYDROGELS CONSISTING OF ALGINATE-Ca 2+ / PNIPAAm, TYPE SEMI-IPN. Thermosensitive hydrogels were synthesized using alginate-Ca 2+ in association with a thermosensitive polymer, such as PNIPAAm. The mechanical properties of the hydrogels were determined measuring the maximum tension of deformation. With the increase of the temperature by 25 to 40 ºC above the LCST the chains of PNIPAAm collapsed, dragging the alginate net and diminishing the size of the pores. The decrease in the size of the pores of the hydrogel was followed by an increase in the mechanicals resistance of the material.Keywords: hydrogels; alginates; PNIPAAm.
INTRODUÇÃOO desenvolvimento de hidrogéis para utilização como biomateriais 1,2 baseia-se em síntese de hidrogéis sensíveis à temperatura 3,4 e também em modificações de superfície de polímeros 5,6 . Devido à resposta a temperatura, por exemplo, contração/expansão, os hidrogéis termo-sensíveis são citados na literatura como "biomateriais inteligentes". Para desenvolver "biomateriais inteligentes" utilizam-se, entre outras, as propriedades do poli (Nisopropil acrilamida), ou PNIPAAm. O PNIPAAm é um polímero que apresenta, em solução aquosa, diagrama de fases tipo LCST, isto é, apresenta "Lower Critical Solution Temperature" em cerca de 32-33 ºC [7][8][9][10][11][12][13] . No entanto, uma séria limitação para tais aplicações é o fato de que hidrogéis de PNIPAAm apresentam propriedades mecânicas muito pobres quando intumescidos 11 . Para contornar esta barreira tecnológica, procedimentos alternativos têm demonstrado ser eficientes para melhorar as propriedades mecânicas do hidrogel. Hidrogéis de PNIPAAm tipo semi-IPN têm sido preparados por polimerização do monômero NIPAAm em presença de agente de reticulação e de um polímero mais hidrofílico 11 . SemiIPNs contendo PNIPAAm exibem melhores propriedades mecâni-cas que o hidrogel contendo somente PNIPAAm e, em adição, a temperatura de LCST do PNIPAAm não é afetada 12 .Alginatos são extraídos de uma classe de algas marrons conhecidas como Phaeophyceae. As principais algas marinhas para produção comercial de alginato incluem Macrocystis pyrifera, Laminaria hyperborea, Laminaria digitata e Ascophyllum nodosum, que são encontradas mundialmente 13 . O alginato é um polissacarídeo autodegradável quando aquecido por tempo prolongado 13 , é formado por unidades de ácidos D-manurônico e L-glucurônico ligadas em 1-4, formando o ácido algínico. É muito solúvel em água e forma soluções viscosas com propriedades que dependem da massa molar, dos componentes e dos íons presentes. A viscosidade da solução diminui com o aumento da temperatura, formando gel estável em pH de 5,0 a 10,0.Para analisar a dependência do intumescimento, da tensão (de compressão), do módulo de elasticidade com o teor de PNIPAAm e com a temperatura foram realizados estudos envolvendo medidas de compressão dos hidrogéis de alginato com PNIPAAm tipo semi-IPN