Efeitos biológicos da funcionalização de superfícies de TiO2 com Alendronato de Sódio e Albumina (BSA)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Albano, Carolina Simão
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biomaterial; Dióxido de titânio; Superfícies; Biocompatibilidade; Osseointegração; Titanium dioxide; Surfaces; Biocompatibility; Osseointegration
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192088

O dióxido de titânio (TiO2) tem sido utilizado como modificador de superfície de implantes, possibilitando um aperfeiçoamento na resistência à tribocorrosão do material e aumento da bioatividade dos óxidos, apresentando resultados favoráveis quando em contato com o tecido vivo. Apesar da biocompatibilidade deste óxido ser reconhecida, ainda existem muitos aspectos inexplorados sobre os mecanismos de imobilização entre as proteínas e a superfície do material que induzem à osseointegração do implante. No entanto, entre diferentes estratégias, a superfície de TiO2 pode ser prontamente funcionalizada através dos grupos hidroxila com grupos bifuncionais, tais como bisfosfonatos e proteínas, os quais podem melhorar a osseointegração do implante. No presente estudo o bisfosfonato em questão é o alendronato de sódio, um fármaco utilizado no tratamento de doenças associadas ao aumento da reabsorção óssea, como a osteoporose. A albumina é a proteína de interesse que se associa aos processos biológicos iniciais após a incorporação do implante. A fim de analisar a morfologia e a rugosidade superficial, foram realizadas técnicas de caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Óptica Confocal, respectivamente; além do ângulo de contato que avaliou a molhabilidade das superfícies. As superfícies modificadas com TiO2 foram analisadas por Difração de Raios X, a qual indicou a formação da fase cristalina rutilo. Além disso, após a imobilização de alendronato e BSA, a técnica de XPS indicou uma funcionalização eficiente da superfície. Quando a superfície de um material com aplicações biomédicas é modificada, alguns ensaios in vitro são necessários para a avaliação da toxicidade celular, permitindo averiguar os possíveis efeitos durante a adesão e a proliferação de células quando colocadas em contato direto e indireto com o material. A biocompatibilidade das superfícies funcionalizadas foi analisada através do comportamento de adesão de pré-osteoblastos e fibroblastos nas amostras. Os resultados mostraram uma melhora significativa em relação à adesão e viabilidade celular. Além disso, o remodelamento da matriz extracelular é um pré-requisito importante para os estágios iniciais da adesão celular aos biomateriais, que foram testados pela avaliação das atividades enzimáticas das metaloproteinases da matriz (MMPs) e das expressões gênicas. Por fim, os dados expressaram um panorama da diferenciação osteoblástica como um comportamento adaptativo quando as células entraram em contato com as superfícies biofuncionalizadas por 24 horas. De maneira geral, os resultados mostraram um interessante desempenho osteogênico das células que responderam às superfícies com alendronato de sódio e BSA, no entanto, análises in vivo são necessárias para melhor considerar essas superfícies em ensaios clínicos na área biomédica.