Avaliação da atividade antimicrobiana do polimetilmetacrilato (pmma) revestido com filmes finos de Al2O3 crescidos pela tecnologia de deposição por camada atômica aprimorada com água ativada por plasma para aplicação odontológica

Abstract

As resinas acrílicas de polimetilmetacrilato (PMMA) são amplamente utilizadas em próteses dentárias, mas apresentam suscetibilidade à adesão microbiana e formação de biofilmes, especialmente por Candida albicans, podendo desencadear infecções como a estomatite protética. Este estudo avaliou a modificação da superfície do PMMA por meio do revestimento com filmes finos de óxido de alumínio (Al₂O₃), depositados pela técnica de Atomic Layer Deposition (ALD), utilizando água ativada por plasma (PAW) como precursor oxidante inovador. A PAW apresentou elevada reatividade química, com presença de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (RONS), contribuindo para a funcionalização da superfície. Os revestimentos foram caracterizados por FTIR, MEV/EDS, goniometria e perfilometria, revelando aumento da hidrofobicidade e da rugosidade superficial, especialmente com 500 ciclos de deposição. Ensaios microbiológicos demonstraram redução significativa da adesão e formação de biofilmes de C. albicans in vitro, com ausência de citotoxicidade para fibroblastos, confirmada por testes de MTT e vermelho neutro. Em modelo murino, houve redução da carga microbiana total, embora sem efeito antifúngico específico para C. albicans. Os resultados indicam que a deposição de Al₂O₃ assistida por PAW é uma estratégia promissora para desenvolvimento de materiais dentários com propriedades antifúngicas e biocompatíveis, com potencial aplicação clínica na prevenção da estomatite protética.

Polymethyl methacrylate (PMMA) resins are widely used in denture bases but exhibit susceptibility to microbial adhesion and biofilm formation, particularly by Candida albicans, which can lead to denture stomatitis. This study evaluated the surface modification of PMMA by coating it with aluminum oxide (Al₂O₃) thin films via atomic layer deposition (ALD), using plasma-activated water (PAW) as an innovative oxidizing precursor. PAW demonstrated high chemical reactivity due to the presence of reactive oxygen and nitrogen species (RONS), enhancing surface functionalization. The coatings were characterized by FTIR, SEM/EDS, contact angle measurements, and profilometry, showing increased hydrophobicity and surface roughness, especially after 500 ALD cycles. Microbiological assays revealed a significant reduction in C. albicans adhesion and biofilm formation in vitro, without cytotoxicity for fibroblasts, as confirmed by MTT and Neutral Red assays. In a murine model, total microbial load was reduced, although no specific antifungal effect against C. albicans was observed. These results suggest that PAW-assisted ALD deposition of Al₂O₃ is a promising strategy for developing antifungal and biocompatible dental materials, with potential clinical application in the prevention of denture stomatitis.