Unravelling the role of chemical and mechanical modifications of titanium surfaces in osteogenic differentiation and bone formation

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Teixeira, Jorge Felipe Lima [UNESP]
• Orientador(a): Souza, Pedro Paulo Chaves de [UNESP], Foss, Morten
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Topography; Titânio; Implantes dentários; Diferenciação celular; Osteoblastos; Topografia
• Palavras-chave em Inglês: Titanium; Dental implants; Cell differentiation; Osteoblasts
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204646

Para acelerar a diferenciação osteoblástica e a síntese de tecido mineralizado, modificações químicas e estruturais na superfície de implantes protéticos têm sido propostas. Estudos sugerem que estas modificações modulam e estimulam a diferenciação e resposta osteoblástica. Neste trabalho, investigamos alternativas químicas e mecânicas de modificação da superfície de Titânio (Ti) e elucidar seu efeito biológico na adesão e diferenciação de células ósseas e formação de tecido mineralizado. No estudo 1, foi abordada a biofuncionalização química da superfície de Ti. Amostras de Ti foram revestidas com filmes de Polidopamina (PDA), e receberam ou não pós tratamento térmico que simulou processo de esterilização. As caracterizações físico-químicas demonstraram mudanças de reatividade da superfície do PDA após 2 semanas de armazenamento ou tratamento térmico devido ao processo de esterilização. Testes de adesão, proliferação e espraiamento foram realizados com células MC3T3-E1 cultivadas sobre essas amostras. O revestimento de PDA associado ao tratamento térmico estimulou a proliferação e espraiamento celular comparado com a as amostras PDA não tratadas. No estudo 2, foi proposta uma plataforma de triagem topográfica de alto desempenho (HTS) para estudo do impacto biológico de padrões estruturais de superfície hierarquizados. Células-tronco de polpa dentária humana (hDPSCs) e células ósseas de Fíbula humana (hBDCs), foram semeadas nos arrays de triagem contendo 60 nano topografias diferentes e 4 áreas de controle; construídas com nano pilares dispostos em simetria quandrangular (SQR) e hexagonal (HEX) que variam em diâmetro e distância interpilar. Testes preliminares de proliferação, mineralização e imuno detecção de Osteocalcina (OCN) demonstraram diferenças significativas na resposta celular entre topografias contruídas com características diferentes. A lateralidade, ou distancia interpilar, apresentou correlação positiva com a modulação de proliferação e diferenciação osteoblástica. As tendências celulares induzidas pelas topografias foram utilizadas para identificar e fabricar individualmente topografias-chave para diferenciação osteogênica.