Desenvolvimento de superfícies de titânio microestruturadas e revestidas por zircônia e análise do seu efeito sobre a formação de biofilme oral

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Rey, Yumi Chokyu Del
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anodização; Anodization; Biofilm; Biofilme; Plasma electrolytic oxidation; Plasma eletrolítico oxidativo; Titânio; Titanium; Zirconia; Zircônia
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58131/tde-30112022-170151/

Este estudo objetivou desenvolver e caracterizar superfícies experimentais de titânio (Ti) com potencial para reduzir e/ou modular a formação de biofilme oral pela alteração da composição química e das propriedades superfícies das amostras tratadas. A técnica de plasma eletrolítico oxidativo (PEO) foi utilizada para criar superfícies de Ti microestruturadas (T1) e a técnica de anodização foi empregada para revestir as superfícies modificadas por PEO por uma camada de zircônia (Zr) (T2). Superfícies de Ti usinadas (C1) e comercialmente tratadas por duplo ataque ácido (C2) foram utilizadas como controles. A topografia e morfologia de superfície dos grupos foram investigadas por meio de microscopia confocal a laser e de microscopia eletrônica de varredura. A composição e distribuição dos elementos químicos presentes nas amostras foram avaliadas por espectroscopia de raios-X por dispersão de energia. A técnica de difração de raios-X foi empregada para investigar as fases cristalinas presentes, e a molhabilidade e energia livre de superfície foram determinadas em goniômetro/tensiômetro pelo método da gota séssil. Os espécimes controles e tratados foram expostos à formação de biofilme oral in situ por 48 h na cavidade oral de nove voluntários. Em seguida, as amostras de biofilme foram coletadas e até 35 espécies microbianas relevantes, incluindo micro-organismos comensais e patogênicos, foram identificadas e quantificadas pelo método de hibridização Checkerboard DNA-DNA Hybridization. A área recoberta por biofilme e viabilidade celular foram avaliadas pela técnica de fluorescência Live/Dead. Os dados paramétricos obtidos foram analisados por ANOVA seguido de pós-teste de Tukey, já os dados não paramétricos foram analisados por modelos lineares generalizados. O nível de significância adotado foi de 0,05. Diferenças significantes de rugosidade superficial foram encontradas entre os grupos (C2>T1=T2>C1; P<0,05). O protocolo desenvolvido para o tratamento das superfícies de Ti pela técnica de PEO foi capaz de gerar revestimentos uniformes de microporos, com a presença de estrutura cristalina anatase e baixa hidrofilia e energia livre de superfície em comparação ao Ti usinado (P<0,05). O posterior recobrimento dos microporos pela técnica de anodização resultou em redução adicional da hidrofilia de superfície (P<0,05) e alteração de sua composição química pela deposição de uma camada de Zr monoclínica. A área total recoberta por biofilme diferiu significativamente entre os grupos (C1 < C2=T1=T2; P<0,05), mas não houve diferenças em relação à viabilidade microbiana. Pela técnica de hibridização de DNA, os grupos T1 e T2 apresentaram os menores níveis de contagem microbiana total (P<0,05). As contagens individuais de 34 espécies-alvo avaliadas diferiram significantemente entre os grupos. Diversos colonizadores intermediários e patógenos anaeróbios estritos foram encontrados em níveis mais elevados para C2 em relação a T1 e T2, enquanto que para várias espécies de Streptococcus foi observada a tendência oposta. Como conclusão, os resultados indicam a colonização diferencial dos grupos investigados, provavelmente em decorrência das suas diferentes propriedades físico-químicas. Os tratamentos propostos representam técnicas simples e eficazes para criar revestimentos de microtopografia complexa capazes de reduzir a formação de biofilme e modular o perfil microbiano para condições mais compatíveis com o equilíbrio da comunidade microbiana e homeostase peri-implantar.