Revestimento antibacteriano com potencial fotocatalítico sob luz visível para implantes dentários: estudos in vitro, in situ e in vivo

Resumo

Visando confirmar os efeitos fotocatalíticos antibacterianos e de citocompatibilidade promissores do revestimento desenvolvido em nosso estudo anterior (Nagay et al. 2019) para aplicação em implantes dentários, o presente trabalho tem como objetivo avaliar in vitro, in situ e in vivo, a atividade antibacteriana, imunogênica e osteogênica do revestimento de TiO2 dopado com nitrogênio (N) e bismuto (Bi) produzido por Plasma Eletrolítico de Oxidação (PEO) sobre a superfície de titânio comercialmente puro (Ticp) na presença e ausência de luz visível. Discos (10 mm de diâmetro × 1mm de espessura) e implantes (1,6 mm de diâmetro × 3 mm de altura) de Ticp serão submetidos a diferentes modificações de superfície: jateamento com óxido de alumínio seguido de ataque ácido (controle); e tratamento por PEO com superfície de TiO2 dopado com N e Bi (Bi-TiO2; experimental). Serão conduzidos 3 experimentos: (1) estudos in vitro, para avaliar a liberação de íons metálicos, o potencial antimicrobiano (modelo de microcosmos utilizando como inóculo a saliva de voluntários) após aplicação ou não de luz visível, e a biocompatibilidade (células pré-osteoblásticas) do revestimento sobre os discos; (2) estudo in situ, onde os voluntários utilizarão por 7 dias um dispositivo intrabucal palatino contendo 3 discos controles e 3 experimentais, para promover o acúmulo de biofilme que será irradiado por luz visível ou não (escuro). Serão realizadas a quantificação de Unidades Formadoras de Colônia (UFC) e a análise do biofilme por CLSM, imediatamente e após 24 h da aplicação de luz; (3) estudos in vivo, para verificar o potencial de osseointegração de implantes com superfície de Bi-TiO2 instalados em tíbias de ratas comparado ao controle. Serão realizadas análises histológica e imunoistoquímica para tecidos descalcificados, e microtomografia computadorizada (micro-CT), extensão linear de contato osso/implante, área de osso neoformado, torque reverso e níveis de expressão de genes osteogênicos para tecidos calcificados. Para verificar a efetividade antibacteriana e a resposta inflamatória in vivo do tratamento de superfície com e sem a aplicação de luz, serão instalados discos (5 mm de diâmetro × 1 mm de espessura) com superfície controle e experimental na região dorsal de ratas. Após a formação de biofilme in situ sobre as superfícies, será realizada a instalação de 1 disco (controle ou experimental, com ou sem aplicação prévia de luz) em cada animal. Serão realizadas a quantificação de UFC e análise das citocinas pró-inflamatórias IL-1 beta e TNF-alfa. Os dados quantitativos serão submetidos à análise estatística mais apropriada com nível de significância de 5%. (AU)