Técnicas de tratamento químico de superfície em titânio e suas ligas para aplicações em biomateriais

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Data

2024-01-15

Orientador

Escada, Ana Lúcia do Amaral

Coorientador

Alves, Ana Paula Rosifini

Pós-graduação

Curso de graduação

Guaratinguetá - FEG - Engenharia de Materiais

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Trabalho de conclusão de curso

Direito de acesso

Acesso restrito

Resumo

Resumo (português)

Os biomateriais estão ganhando destaque no mercado devido à crescente necessidade de substituir tecidos vivos. Entre os biomateriais, o titânio e suas ligas destacam-se em aplicações ortopédicas e odontológicas, sendo especialmente indicados para a substituição de tecidos duros, graças às suas excelentes propriedades mecânicas, como alta resistência específica e baixo módulo de elasticidade. No entanto, o titânio é considerado bioinerte, não interagindo com o meio biológico circundante e isolando-se por meio de uma camada fibrosa. Essa característica pode acarretar riscos de movimentação e até rejeição do implante. Uma das maneiras de preservar as excelentes propriedades volumétricas do titânio e aprimorar sua bioatividade é através da modificação da superfície para acelerar a osseointegração, estimulando a formação de tecido ósseo ao redor do implante. Atualmente, existem vários métodos para atingir esse objetivo, podendo ser físicos, químicos ou mecânicos. Este trabalho tem como objetivo revisar as pesquisas relacionadas aos tratamentos químicos de modificação de superfície em titânio e suas ligas, concentrando-se nos métodos amplamente empregados na atualidade e introduzindo abordagens promissoras. Foram contemplados tópicos fundamentais, iniciando com elementos essenciais para estabelecer a base, como a definição, histórico, tipos e propriedades dos biomateriais e em seguida, abordou-se as características do titânio e suas ligas, bem como a metodologia empregada em determinados tratamentos químicos, incluindo as modificações químicas ocorridas na superfície e as propriedades notáveis adquiridas. Foi utilizado as bases de dados como Google Acadêmico, Repositório Institucional UNESP, Science Direct, Scielo e Pubmed, focando em estudos publicados nos últimos 15 anos para garantir a atualidade das informações. A literatura revela que os métodos químicos visam principalmente alterar a morfologia da superfície, tornando-a rugosa e porosa. Essa abordagem amplia a área de contato e a ancoragem mecânica, além de tornar a superfície hidrofílica, potencializando a absorção de fluidos biológicos. Isso, por sua vez, promove a adsorção de proteínas, migração celular e proliferação, melhorando a bioatividade, biocompatibilidade e condutividade óssea do material.

Resumo (inglês)

Biomaterials are gaining prominence in the market due to the growing need to replace living tissues. Among biomaterials, titanium and its alloys stand out in orthopedic and dental applications, particularly for the replacement of hard tissues, thanks to their excellent mechanical properties such as high specific strength and low modulus of elasticity. However, titanium is considered bioinert, not interacting with the surrounding biological environment and isolating itself through a fibrous layer. This characteristic can pose risks of movement and even implant rejection. One way to preserve the excellent volumetric properties of titanium and enhance its bioactivity is through surface modification to accelerate osseointegration, stimulating the formation of bone tissue around the implant. Currently, there are various methods to achieve this goal, including physical, chemical, or mechanical approaches. This study aims to review research related to chemical surface modification treatments on titanium and its alloys, focusing on widely employed methods and introducing promising approaches. Fundamental topics were addressed, starting with essential elements to establish the foundation, such as the definition, history, types, and properties of biomaterials. Subsequently, the characteristics of titanium and its alloys were discussed, along with the methodology employed in certain chemical treatments, including surface chemical modifications and the notable properties acquired. Databases such as Google Scholar, UNESP Institutional Repository, Science Direct, Scielo, and Pubmed were utilized, with a focus on studies published in the last 15 years to ensure the currency of the information. The literature indicates that chemical methods primarily aim to alter the surface morphology, making it rough and porous. This approach increases the contact area and mechanical anchoring, as well as rendering the surface hydrophilic, enhancing the absorption of biological fluids. Consequently, this promotes protein adsorption, cell migration, and proliferation, improving the bioactivity, biocompatibility, and bone conductivity of the material.

Descrição

Idioma

Português

Como citar

MARTINS, Andressa Bertoncini. Técnicas de tratamento químico de superfície em titânio e suas ligas para aplicações em biomateriais. 73f. 2024. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2024.

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