Avaliação da superfície da liga Ti15Zr15Mo após funcionalização: estudos in vitro - Domingues, Danielle Duque [UNESP] (2024)
O titânio e as suas ligas são amplamente utilizados em aplicações biomédicas, principalmente em implantes ortopédicos e dentários, devido às suas propriedades adequadas para esta aplicação, tais como baixo módulo de elasticidade, alta resistência mecânica e à corrosão e excelente biocompatibilidade. Sua principal desvantagem é que eles não promovem a osseointegração completa devido à sua baixa bioatividade, portanto, é necessário realizar tratamento de superfície ou aplicar um revestimento de superfície para aumentar a formação inicial do tecido ósseo circundante. A oxidação por plasma eletrolítico (PEO) é um dos diversos métodos de modificação da superfície que podem proporcionar uma camada porosa e adesiva, com bioatividade para implantação, resultando em melhor osseointegração. Além disso, revestimentos de superfície com propriedades antimicrobianas têm sido estudadas para reduzir falhas de implantes e evitar infecções. Este estudo foi dividido em dois experimentos, no qual foi utilizada PEO com Ca, P e Sr (Experimento 1), seguindo de tratamento térmico (Experimento 2), com o objetivo de analisar e escolher qual grupo tem as propriedades mais promissoras para a área biomédica. Os resultados foram caracterizados com MEV, EDS, DRX, espectroscopia Raman, molhabilidade e, então ensaios biológicos foram realizados, tais como ensaios de atividade microbiológica e experimentos de viabilidade celular. Os resultados do Experimento 1 indicaram que a PEO foi bem sucedida ao criar uma camada na superfície das amostras com Ca, P e Sr. A partir das micrografias, tem-se que o grupo TZM PEO 0,07 M Sr gerou a camada mais homogênea e com poros bem distribuídos por toda a superfície. Com o EDS, conclui-se que todos os grupos têm uma proporção Ca/P menor do que 1,67. Em relação a todos os difratogramas, pode-se observar fase beta e de hidroxiapatita. A partir da molhabilidade, tem-se que todos os grupos após tratamento PEO são hidrofílicos. Quanto aos ensaios biológicos, há menos atividade microbiológica nos grupos com Sr e não tem diferença significativa entre eles. Entretanto, nos ensaios in vitro houve adesão celular em todas as amostras após 24h de cultura celular, mas morte celular no dia 7. Além disso, houve proliferação celular apenas no grupo controle (TZM), maior adesão de plaquetas e hemocompatibilidade no grupo TZM PEO 0,07 M Sr, indicando que esta condição tem potencial para aplicações biomédicas. Resultados obtidos no Experimento 2 sugerem que o grupo TZM PEO é mais interessante para melhorar as propriedades da liga Ti15Zr15Mo. As imagens do MEV mostram a camada com microporos aparentes e mais homogênea por todas a superfície é do grupo TZM PEO sem adição de Sr e sem calcinação. A partir do EDS, tem-se que todos os grupos possuem relação Ca/P menores que 1,67. Os difratogramas indicam fase beta e hidroxiapatita em todos os grupos, com fase rutilo no grupo TZM PEO 0,07 M Sr Calcinado. Por sua vez, a espectroscopia Raman sugere presença de anatase, rutilo e fosfato. Resultados da microscopia confocal nos fornecem informações de rugosidade, no qual da maior para a menor foram: TZM PEO, TZM, TZM PEO Calcinado, TZM PEO 0,07 M Sr Calcinado, que está de acordo com as informações obtidas até então. Isso pode ser complementado com o teste de atividade microbiológica, em que todos os grupos são estatisticamente similares, mas o que apresentou menor formação de colônia de bactérias foi o TZM PEO. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que a topografia influencia na proliferação celular e que a superfície com micros poros aumenta a viabilidade e adesão celular na superfície das amostras. Porém, ao contrário da literatura, este estudo apresentou resultados de que a modificação da superfície com estrôncio não melhorou a bioatividade in vitro das amostras.