Superfícies bioativas obtidas a partir de filmes Langmuir-Blodgett e biominerais

Resumo

O preparo de materiais nanoestruturados altamente ordenados, que ofereçam respostas especificas frente a um determinado estímulo é uma das aplicações da nanotecnologia. A habilidade de investigar substâncias em nível molecular desencadeou a busca por materiais com propriedades aprimoradas para uso em medicina. A aplicação destes materiais controlados molecularmente deu origem a um novo campo de estudo chamado nanobiotecnologia, que possui papel central nas áreas de diagnóstico de doenças, entrega controlada de drogas e materiais implantáveis. A química (composição), física (topografia e rugosidade), e termodinâmica (molhabilidade e energia livre) superficiais, tal como os efeitos toxicológicos ditam as aplicações específicas desses materiais. A interconexão entre estas propriedades direcionam suas respostas frente a diferentes estímulos externos. Neste contexto, distintas modificações superficiais podem originar materiais com diferentes propriedades biológicas e funcionalidades para uma aplicação final específica, baseado, por exemplo, em melhora de solubilidade em meio fisiológico.No caso especial de materiais implantáveis, as propriedades superficiais tornam-se ainda mais importantes, uma vez que o sucesso da aplicação baseia-se no contato interfacial implante-tecido hospedeiro. Nestes materiais o contato celular inicial nunca ocorre sobre uma superfície limpa mas sim com uma superfície condicionada por moléculas de água, íons e proteínas adsorvidas a partir do plasma sanguineo. A interação com moléculas de água, adsorção de proteínas e adesão celular são os primeiros eventos que ocorrem na interface tecido-implante. Esta superfície condicionada vai ditar o comportamento e adesão celular.Neste projeto, superfícies bioativas, ou seja, que sejam capaz de induzir a formação de hidroxiapatita em contato com meio fisiológico, serão sintetizadas e caracterizadas. Enfoque será dado às modificações superficiais de titânio (metal mais utilizado em reparos ósseos) com filmes Langmuir-Blodgett (LB) contendo lipídeos, esteróis e proteínas osteogênicas. Além disso, serão sintetizadas partículas de óxidos (TiO2, ZrO2) e biominerais (CaCO3 e fosfatos de cálcio-apatitas) com diferentes geometrias, modificadas estruturalmente por substituições de cátions ou ânions e superficialmente pela adsorção de proteínas osteogênicas. (AU)