Biofuncionalização de ligas biomédicas de titânio usando oxidação por micro-arco e o conceito de óxidos de alta entropia

• Processo: 24/03148-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Diego Rafael Nespeque Correa
• Beneficiário: Diego Rafael Nespeque Correa
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Mariana Luna Lourenço
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/14878-2 - Síntese de recobrimentos bioativos à base de óxidos de alta entropia a partir da oxidação por micro-arco de um compósito de matrix metálica, BP.IC
• Assunto(s): Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofuncionalização | Biomaterial | liga de titânio | oxidação por micro-arco | óxido de alta entropia | Biomateriais

Resumo

Na ortopedia, os implantes totais de quadril (THR) e joelho (TKR) à base de titânio tem sido o principal foco das pesquisas na área biomédica, uma vez que a região suporta importantes esforços biomecânicos das juntas no corpo humano, o que tem exposto os materiais a constantes mecanismos de corrosão e desgaste, comprometendo assim a sua vida útil. A liga Ti-6Al-4V (ASTM F136) é a mais utilizada atualmente dentre as ligas de titânio, em especial na área médica. Porém, a liberação de íons potencialmente tóxicos e alergênicos de Al e V após longo prazo de implantação têm requerido novas estratégias para o recobrimento da superfície. Dentre as diversas formas de modificação de superfície de metais, as técnicas à base de plasma têm se destacado na área biomédica, em específico o tratamento de oxidação por micro-arco (MAO). O MAO tem se estabelecido como uma ferramenta importante para a modificação de superfície do titânio, fornecendo um recobrimento óxido poroso, fortemente aderido ao substrato, e enriquecido com espécies químicas específicas da solução eletrolítica. Uma possibilidade interessante e nunca antes explorada para a área biomédica é a utilização de recobrimentos óxidos de alta entropia (HEO), compostos formados por cinco ou mais óxidos e que têm tido propriedades interessantes para diversas aplicações tecnológicas atuais. Neste sentido, o presente projeto possui o objetivo de avaliar, pela primeira vez, o efeito do tratamento de MAO na formação de recobrimentos óxidos porosos e de alta entropia (PHEOs) à base de óxidos de metais de transição (OTMs) de Ti, Mn, Al, Mo e Fe, e enriquecidos com elementos bioativos (Ca e P). Tendo o foco específico na biofuncionalização de superfície da liga biomédica Ti-6Al-4V, visando potencial aplicação como implantes ortopédicos. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NETO, JOSE ROBERTO FERREIRA; RIBEIRO, RAFAEL PARRA; DA CRUZ, NILSON CRISTINO; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; PINTO, BRUNA DE OLIVEIRA; TORRENTO, JHULIENE ELEN MURO; GRANDINI, CARLOS ROBERTO; KANEKO, ULISSES FERREIRA; CORREA, DIEGO RAFAEL NESPEQUE. Effect of Bulk Phase Composition on the Growth of PEO Coatings on the Biomedical Ti-6Al-4V Alloy. MATERIALS, v. 18, n. 5, p. 18-pg., 2025-03-01. (24/03148-3, 21/13921-3, 18/24931-7)

CARDOSO, GIOVANA COLLOMBARO; CORREA, DIEGO RAFAEL NESPEQUE; FOSCA, MARCO; POMETUN, EVGENII V.; ANTONIAC, IULIAN V.; GRANDINI, CARLOS ROBERTO; RAU, JULIETTA V.. Current Strategies in Developing Antibacterial Surfaces for Joint Arthroplasty Implant Applications. MATERIALS, v. 18, n. 1, p. 18-pg., 2025-01-01. (24/03148-3, 21/15018-9)

MAURICIO, DANILO CERVANTES; GONCALVES, VINICIUS RICHIERI MANSO; TORRENTO, JHULIENE ELEN MURO; PINTAO, CARLOS ALBERTO FONZAR; GRANDINI, CARLOS ROBERTO; AFONSO, CONRADO RAMOS MOREIRA; DE ALMEIDA, GERSON SANTOS; ZAMBUZZI, WILLIAN FERNANDO; CORREA, DIEGO RAFAEL NESPEQUE. In-situ production of a biomedical metal-matrix composite based on a high entropy alloy reinforced with TiC and TiB. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 35, p. 11-pg., 2025-03-01. (23/09532-7, 22/15157-1, 24/01132-2, 24/03148-3, 24/03886-4, 21/13921-3)

COAN, KARINE STEFANY; DE SOUSA, TIAGO DOS SANTOS PEREIRA; GRANDINI, CARLOS ROBERTO; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; DA CRUZ, NILSON CRISTINO; BARBARO, KATIA; FOSCA, MARCO; RAU, JULIETTA, V; TSIPAS, SOPHIA ALEXANDRA; CORREA, DIEGO RAFAEL NESPEQUE. Addressing wear-resistant, bioactive, and bio-selective coatings on the biomedical Ti-6Al-4 V alloy by performing MAO treatment in TMO-rich electrolyte. Applied Surface Science, v. 689, p. 13-pg., 2025-04-30. (21/13921-3, 24/03148-3, 18/24931-7)