Obtenção e caracterização de filmes protetivos e bioativos aplicados sobre liga de titânio com potencial aplicação como biomaterial

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Marcolin, Patrícia
• Orientador(a): Brandalise, Rosmary Nichele
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Materiais biomédicos; Biodegradação; Ligas de titânio; Filmes finos; Silano
• Palavras-chave em Inglês: Biomedical materials; Biodegradation; Titanium alloys; Thin films; Silane
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/4207

A liga Ti-6Al-4V é amplamente utilizada como biomaterial, no entanto, quando em aplicação apresenta algumas desvantagens como a corrosão e o comportamento bioinerte. A corrosão está associada a ação agressiva do ambiente corpóreo em contato com a liga e, o comportamento bioinerte ocorre pela inexistência de interação química e biológica do sistema ósseo com a liga. Estudos na área de biomateriais sugerem o uso de filmes protetivos e biofuncionalizados para conferir a resistência à corrosão, pelo efeito barreira do filme, e a bioatividade na superfície do implante, pela incorporação de partículas bioativas. Neste contexto, esta pesquisa propõe depositar sobre a superfície da liga Ti-6Al-4V um filme composto somente por organosilano e outro filme de organosilano contendo biovidro. Também, foi avaliado os efeitos da rugosidade do substrato na resistência à corrosão, pela aderência do filme, e atividade biológica. Os filmes foram preparados pelo processo sol-gel e depositados pelo método dip-coating. O substrato com e sem lixamento e, os sistemas substrato-filme, foram caracterizados quanto a sua morfologia por Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo, Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia. Para os substratos e sistemas substrato-filmes também, foi determinada a molhabilidade por ângulo de contato, a aderência do filme ao substrato pela norma ASTM D3359-09, a rugosidade por Microscopia de Força Atômica e a resistência à corrosão por Potencial de Circuito Aberto. Também foi investigada a atividade biológica dos substratos e sistemas substrato-filme, no que se refere à morfologia das células, viabilidade e citotoxicidade celular. Destacam-se como principais resultados, (i) o aumento da resistência à corrosão da Ti-6Al-4V, para o substrato sem lixamento e com filme de organosilano e para o substrato-filme com biovidro; (ii) todas as amostras apresentaram caráter hidrofílico, dos quais, o filme de organosilano, aplicado sobre os substratos sem e com lixamento, apresentaram os maiores ângulos de contato (73º a 75º); (iii) crescimento celular em todas as condições testadas. Pelo ensaio morfológico, a rugosidade do substrato modulou a morfologia celular, pois a maior rugosidade das amostras LTi-SLix (Ra=7,60 nm) e LTi-SLix-Sol-F18 (Ra=16,61 nm) favoreceu uma maior área de contato para células do que o substrato LTi-SLix-Sol (Ra=10,12 nm), o que viabilizou maior proliferação celular. Para as amostras lixadas, observou-se o mesmo comportamento, onde nos sistemas LTi-Lix (Ra=14,07 nm) e o LTi-Lix-Sol-F18 (Ra=20,71 nm) foi observado maior densidade celular, em relação a amostra LTi-LixSol (Ra=11,30 nm). Na análise de citotoxicidade não foi observado a morte celular, indicando que todas condições testadas favoreceram a viabilidade celular. [resumo fornecido pelo autor]