Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Oliveira, Diego Pedreira de
Orientador(a): Bolfarini, Claudemiro lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/712
Resumo: The aim of this study was to evaluate the properties of the surfaces of CP-Ti, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb alloys modified via chemical treatments, as well as evaluating the behavior of human osteoblastic cells as function of these changes. For this purpose, samples of the three alloys were etched with hydrochloric acid or phosphoric acid, followed or not by alkaline treatment, and subsequently analyzed their morphology, roughness, effective area and contact angle (wettability). Scanning electron microscopy (SEM) was used to evaluate the morphology of surfaces and EDS for chemical compositions. Roughness and effective area measurements were performed with confocal laser microscope. A goniometer was used for the measurement of contact angle. Osteoblastic responses were evaluated by means of the technique of polymerase chain reaction with reverse transcription real-time (real-time PCR) to determine the gene expression of ALPL, COL1A1, COL3A1, SPP1, RUNX2 and SPARC. The results showed that the treatments significantly change the surface properties and induced the gene expression of human osteoblasts. All treatments caused change in the chemical composition of the sample surface. Acid treatments caused changes in actual topography and area, while alkaline treatments altered the surface morphology and increased hydrophilicity compared to the only abraded samples (controls). The gene expression was regulated differently in accordance with the surface treatment employed in the samples tested. Overall, treatment with alkaline treatment and phosphoric acid are more effective to control cell behavior. The alkali treatment and acid treatments together induce changes in the topography at micro, submicron and in some cases nanometric scales, which may amplify and accelerate the response of the cells on the materials.
id SCAR_68fc429e902fe11f7688fe8edf4bb3d1
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/712
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Oliveira, Diego Pedreira deBolfarini, Claudemirohttp://lattes.cnpq.br/9231627080617037http://lattes.cnpq.br/83887908750285512016-06-02T19:10:18Z2013-11-222016-06-02T19:10:18Z2013-07-10OLIVEIRA, Diego Pedreira de. Surface modification of Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb aiming osseointegration of implants: surface properties and osteoblastic responses. 2013. 147 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/712The aim of this study was to evaluate the properties of the surfaces of CP-Ti, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb alloys modified via chemical treatments, as well as evaluating the behavior of human osteoblastic cells as function of these changes. For this purpose, samples of the three alloys were etched with hydrochloric acid or phosphoric acid, followed or not by alkaline treatment, and subsequently analyzed their morphology, roughness, effective area and contact angle (wettability). Scanning electron microscopy (SEM) was used to evaluate the morphology of surfaces and EDS for chemical compositions. Roughness and effective area measurements were performed with confocal laser microscope. A goniometer was used for the measurement of contact angle. Osteoblastic responses were evaluated by means of the technique of polymerase chain reaction with reverse transcription real-time (real-time PCR) to determine the gene expression of ALPL, COL1A1, COL3A1, SPP1, RUNX2 and SPARC. The results showed that the treatments significantly change the surface properties and induced the gene expression of human osteoblasts. All treatments caused change in the chemical composition of the sample surface. Acid treatments caused changes in actual topography and area, while alkaline treatments altered the surface morphology and increased hydrophilicity compared to the only abraded samples (controls). The gene expression was regulated differently in accordance with the surface treatment employed in the samples tested. Overall, treatment with alkaline treatment and phosphoric acid are more effective to control cell behavior. The alkali treatment and acid treatments together induce changes in the topography at micro, submicron and in some cases nanometric scales, which may amplify and accelerate the response of the cells on the materials.O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades das superfícies de amostras de Ti-CP, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb modificadas via tratamentos químicos, bem como avaliar o comportamento das células osteoblásticas humanas frente a essas modificações. Para tanto, amostras das três ligas foram atacadas com ácido clorídrico ou fosfórico, seguido ou não por tratamento alcalino, e posteriormente analisadas quanto à morfologia, rugosidade, área efetiva e ângulo de contato (molhabilidade). Microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para avaliar a morfologia das superfícies e EDS para obter as composições químicas. Medidas de rugosidade e área efetiva foram executadas com microscópio confocal a laser. O goniômetro foi o equipamento utilizado para as medidas de ângulo de contato. As respostas osteoblásticas foram avaliadas por meio da técnica de reação de polimerase em cadeia com transcrição reversa em tempo real (real time RT-PCR), para determinação das expressões gênicas de ALPL, COL1A1, COL3A1, SPP1, RUNX2 e SPARC. Os resultados demonstraram que os tratamentos provocaram alterações nas propriedades da superfície e induziram as expressões gênicas dos osteoblastos humanos. Todos os tratamentos provocaram alteração na composição química da superfície da amostra. Os tratamentos ácidos provocaram alterações de topografia e área efetiva, enquanto que os tratamentos alcalinos alteraram a morfologia da superfície e aumentaram a hidrofilicidade, todos em relação às amostras apenas lixadas (controles). As expressões genicas foram diferentemente reguladas de acordo com o tratamento empregado na superfície das amostras testadas. De forma geral, os tratamentos alcalinos e o ataque com ácido fosfórico são mais efetivos para controlar o comportamento celular. Os tratamentos ácidos e o tratamento alcalino induzem alterações de topografia nas escalas micro, submicro e, em alguns casos, nanométricas, fato que pode amplificar e acelerar as respostas das células sobre os materiais.Financiadora de Estudos e Projetosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarBRMetaisLigas de titânioTratamento químicoBiocompatibilidadeExpressão gênicaENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICATratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticasSurface modification of Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb aiming osseointegration of implants: surface properties and osteoblastic responsesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL5574.pdfapplication/pdf8900872https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/1/5574.pdf5422cf12edcd8bb4fb8c081fb5dacb77MD51TEXT5574.pdf.txt5574.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/2/5574.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52THUMBNAIL5574.pdf.jpg5574.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6846https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/3/5574.pdf.jpg4cb9df10ef1a0ddb982af20da656dfacMD53ufscar/7122019-09-11 04:03:47.38oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/712Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T12:43:38.070038Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Surface modification of Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb aiming osseointegration of implants: surface properties and osteoblastic responses
title Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
spellingShingle Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
Oliveira, Diego Pedreira de
Metais
Ligas de titânio
Tratamento químico
Biocompatibilidade
Expressão gênica
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
title_short Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
title_full Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
title_fullStr Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
title_full_unstemmed Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
title_sort Tratamentos de superfícies em Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al- 7Nb visando a osseointegração de implantes: propriedades das superfícies e respostas osteoblásticas
author Oliveira, Diego Pedreira de
author_facet Oliveira, Diego Pedreira de
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8388790875028551
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Diego Pedreira de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bolfarini, Claudemiro
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9231627080617037
contributor_str_mv Bolfarini, Claudemiro
dc.subject.por.fl_str_mv Metais
Ligas de titânio
Tratamento químico
Biocompatibilidade
Expressão gênica
topic Metais
Ligas de titânio
Tratamento químico
Biocompatibilidade
Expressão gênica
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
description The aim of this study was to evaluate the properties of the surfaces of CP-Ti, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb alloys modified via chemical treatments, as well as evaluating the behavior of human osteoblastic cells as function of these changes. For this purpose, samples of the three alloys were etched with hydrochloric acid or phosphoric acid, followed or not by alkaline treatment, and subsequently analyzed their morphology, roughness, effective area and contact angle (wettability). Scanning electron microscopy (SEM) was used to evaluate the morphology of surfaces and EDS for chemical compositions. Roughness and effective area measurements were performed with confocal laser microscope. A goniometer was used for the measurement of contact angle. Osteoblastic responses were evaluated by means of the technique of polymerase chain reaction with reverse transcription real-time (real-time PCR) to determine the gene expression of ALPL, COL1A1, COL3A1, SPP1, RUNX2 and SPARC. The results showed that the treatments significantly change the surface properties and induced the gene expression of human osteoblasts. All treatments caused change in the chemical composition of the sample surface. Acid treatments caused changes in actual topography and area, while alkaline treatments altered the surface morphology and increased hydrophilicity compared to the only abraded samples (controls). The gene expression was regulated differently in accordance with the surface treatment employed in the samples tested. Overall, treatment with alkaline treatment and phosphoric acid are more effective to control cell behavior. The alkali treatment and acid treatments together induce changes in the topography at micro, submicron and in some cases nanometric scales, which may amplify and accelerate the response of the cells on the materials.
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-11-22
2016-06-02T19:10:18Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-07-10
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T19:10:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv OLIVEIRA, Diego Pedreira de. Surface modification of Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb aiming osseointegration of implants: surface properties and osteoblastic responses. 2013. 147 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/712
identifier_str_mv OLIVEIRA, Diego Pedreira de. Surface modification of Ti-CP, Ti-6Al-4V e Ti-6Al-7Nb aiming osseointegration of implants: surface properties and osteoblastic responses. 2013. 147 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/712
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/1/5574.pdf
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/2/5574.pdf.txt
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/712/3/5574.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 5422cf12edcd8bb4fb8c081fb5dacb77
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
4cb9df10ef1a0ddb982af20da656dfac
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1767351055838871552