Síntese e caracterização de revestimentos de titanato de cálcio sobre titânio - Bucci, Júlia [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Dentre a classe dos biomateriais implantáveis, os substratos que utilizam metais como o titânio e recobrimento de biocerâmicas de fosfato de cálcio, como a hidroxiapatita (HAp) que, sendo uma substância que compõe a matriz mineral óssea, se destacam na excelência em proporcionar um papel importante na biomineralização, promovendo a conexão do osso e a superfície do implante (osseointegração). Em contrapartida, para otimizar esses substratos de forma a assegurar uma boa ancoragem mecânica da HAp, o titânio pode ser revestido com uma camada intermediária de titanato de cálcio, outra biocerâmica interessante. O titanato de cálcio pode ser usado como camada modificadora e intermediadora da superfície do titânio de tal modo que favoreça a precipitação da HAp naturais, criando-se assim uma superfície que contribua na diminuição do tempo de fixação do implante, gerando mais conforto e segurança para o paciente. O objetivo desse trabalho é recobrir a superfície do titânio com o titanato de cálcio utilizando o método sol-gel associado ao de imersão, que proporcionam um recobrimento uniforme por um processo rápido e de baixo custo, e otimizá-lo de tal modo que favoreça a precipitação da HAp. As amostras de titânio revestidas de titanato de cálcio foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raios X (EDX), potencial Zeta das superfícies, potencial Zeta das partículas de titanato de cálcio, habilidade de promover a precipitação de apatitas em meios que mimetizam o fluido corporal e ensaios biológicos de viabilidade, adesão e cicatrização (wound healing) das células de pré-osteoblastos.

Among the class of implantable biomaterials, substrates that utilize metals such as titanium and coatings of calcium phosphate bioceramics, like hydroxyapatite (HAp), stand out for their excellence in playing an important role in biomineralization. Hydroxiapatite, a substance that comprises the bone mineral matrix, excels in promoting the connection between bone and implant surface (osseointegration). On the other hand, to optimize these substrates in order to ensure good mechanical anchorage of HAp, titanium can be coated with an intermediate layer of calcium titanate, another interesting bioceramic. Calcium titanate can be used as a modifier and intermediate layer on the titanium surface in such a way that it promotes the natural precipitation of HAp, thus creating a surface that contributes to reducing the implant fastening time, providing more comfort and safety for the patient. The aim of this work is to coat the titanium surface with calcium titanate using the sol-gel method associated with immersion technique, which provides a uniform coating through a simple and low cost process. The goal is to optimize it in such a way that it promotes the precipitation of HAp. The titanium samples coated with calcium titanate were characterized using the following techniques: X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), surface zeta potential, zeta potential of calcium titanate particles, ability to promote apatite precipitation in fluid-mimicking body environments, and biological assays of cell viability, adhesion, and wound healing for pre-osteoblast cells.
Synthesis and characterization of calcium titanate coatings on titanium
Keywords: Biomateriais; Titânio; Hidroxiapatita; Titanato de cálcio; Método sol-gel