Avaliação de modificação de superfície e efeitos na atividade antimicrobiana de ligas β de Ti-34Nb-6Sn/Mg produzidas por metalurgia do pó para uso como biomaterial

Abstract

Os defeitos ósseos críticos decorrentes de traumas, ressecções tumorais e condições osteoporóticas ainda representam um desafio clínico relevante, demandando biomateriais metálicos com propriedades mecânicas adequadas, biocompatibilidade e capacidade de prevenir infecções associadas a implantes. Nesse contexto, as ligas beta de titânio têm se destacado pela baixa rigidez elástica e boa resistência à corrosão, podendo ser otimizadas por modificações de superfície que favoreçam a osseointegração e a atividade antimicrobiana. Sendo assim, objetiva-se avaliar tratamentos de modificação de superfície e efeitos na atividade antimicrobiana de ligas β de Ti-34Nb-6Sn/Mg produzidas por metalurgia do pó para uso como biomaterial. Inicialmente avaliou-se as características biológicas do sistema Ti-34Nb-6Sn/mg produzido por metalurgia do pó para uso como biomaterial usando uma linhagem celular murina. As amostras modificadas apresentaram adesão e viabilidade celular em até 72h, além de indução significativa da diferenciação osteogênica e atividade gelatinolítica de MMP-9 superior à de MMP-2. Os ensaios frente a Staphylococcus aureus (ATCC 14458) evidenciaram formação de biofilme nas superfícies anodizadas. Embora a resistência mecânica à compressão tenha diminuído com o aumento da porosidade, as modificações poderão promover melhor interação celular e potencial efeito antibacteriano. Os resultados indicam que a anodização eletroquímica controlada é uma estratégia promissora para otimizar a bioatividade e a resistência microbiana de ligas beta de titânio obtidas por metalurgia do pó, consolidando o uso em implantes para regeneração. No entanto, faz-se necessárias melhorias nos protocolos de anodização em virtude da presença de subprodutos, determinados por EDX, decorrentes do processo de anodização com instrumental que não suportou o processo e derreteu parcialmente. Estão sendo realizadas adaptações na célula eletroquímica visando aprimorando do processo de anodização eletroquímica visando contribuir tanto para a primeira modificação (G1) com os nanotubos de TiO2, como a segunda modificação (G2) com a deposição da camada de hidroxiapatita e testes subsequentes. Como a liga metálica porosa é promissora para reparação tecidual óssea, conforme previamente analisado com células-tronco mesenquimais de medula óssea equina, Com o objetivo de melhorar sua bioatividade e osseointegração, são necessários adaptações na anodização eletroquímica para caracterização físico-química e demais ensaios biológicos e mecânicos requeridos com o biomaterial estudado. Este estudo contribui para o avanço no design de ligas beta de titânio multifuncionais com potencial aplicação em implantes ortopédicos e odontológicos.