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Desenvolvimento de superfícies nanoestruturadas via eletroquímica em ligas biomédicas de titânio

Processo: 12/01652-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2012 - 31 de dezembro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Nilson Tadeu Camarinho de Oliveira
Beneficiário:Nilson Tadeu Camarinho de Oliveira
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):12/11350-0 - Desenvolvimento de superfícies nanoestruturadas via eletroquímica em ligas biomédicas de titânio, BP.JP
12/17944-9 - "obtenção de nanoestruturas sobre a superfície de Ti CP e da liga Ti-15Mo para aplicações biomédicas", BP.IC
Assunto(s):Ligas metálicas  Nanotubos  Ligas de titânio  Biomateriais 

Resumo

Visando o aprimoramento do ciclo de domínio e nacionalização da ciência e tecnologia envolvidas na pesquisa e desenvolvimento das ligas de titânio para utilização biomédica, o objetivo do presente projeto de Jovem Pesquisador, integrando várias áreas do conhecimento, é a obtenção, sobre ligas biomédicas de titânio tanto já consagradas como recém desenvolvidas, de superfícies bioativas e nanoestruturadas com vantagens em sua compatibilidade e funcionalidade comparativamente aos métodos usuais de modificação de superfície existentes no mercado. Neste sentido, no presente projeto é proposta a realização de modificações de superfície sobre Ti puro grau II(ASTM F67), e as ligas Ti-6Al-4V grau V (ASTM F136), Ti-6Al-7Nb (ASTM F1295 - 05) e Ti-15Mo (ASTM F2066-08), sendo que todos estes materiais serão obtidos comercialmente, com o objetivo de se determinar as melhores condições experimentais para a obtenção dos nanotubos com diâmetros, comprimentos, geometrias e microestruturas otimizadas para aplicações em implantes. Sobre as melhores ligas e nanoestruturas obtidas serão realizados estudos de corrosão sob tensão em ensaios de fadiga, em meios e condições que simulem ambiente fisiológico. Finalizando-se o trabalho com avaliação da bioatividade e biocompatilidade das superfícies geradas, por meio da obtenção de diferentes fases de apatita de importância biológica (método biomimético) sobre estas nanoestruturas, e por fim, ensaios in vitro em meios de culturas de células osteoblásticas, responsáveis pela formação, crescimento e regeneração óssea. Com as informações a serem obtidas com esse Projeto de Pesquisa, existe a possibilidade de uma aplicação efetiva desses Biomateriais e superfícies nanomodificadas, finalizando-se o ciclo de desenvolvimento com a transferência de conhecimentos tecnológicos adquiridos para o setor privado. Deve-se enfatizar que este estudo/pesquisa representa o estado da arte em ligas metálicas para aplicações ortopédicas e odontológicas. (AU)

Publicações científicas (8)
(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)
CAMPANELLI, LEONARDO C.; OLIVEIRA, NILSON T. C.; DA SILVA, PAULO SERGIO C. P.; BOLFARINI, CLAUDEMIRO; PALMIERI, ANNALISA; CURA, FRANCESCA; CARINCI, FRANCESCO; MOTHEO, ARTUR J. Fatigue resistance, electrochemical corrosion and biological response of Ti-15Mo with surface modified by amorphous TiO2 nanotubes layer. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, v. 107, n. 1, p. 86-96, JAN 2019. Citações Web of Science: 2.
CAMPANELLI, LEONARDO CONTRI; BORTOLAN, CAROLINA CATANIO; CARVALHO PEREIRA DA SILVA, PAULO SERGIO; BOLFARINI, CLAUDEMIRO; CAMARINHO OLIVEIRA, NILSON TADEU. Effect of an amorphous titania nanotubes coating on the fatigue and corrosion behaviors of the biomedical Ti-6Al-4V and Ti-6Al-7Nb alloys. JOURNAL OF THE MECHANICAL BEHAVIOR OF BIOMEDICAL MATERIALS, v. 65, p. 542-551, JAN 2017. Citações Web of Science: 14.
CAMPANELLI, LEONARDO CONTRI; PEREIRA DA SILVA, PAULO SERGIO CARVALHO; CAMARINHO OLIVEIRA, NILSON TADEU; BOLFARINI, CLAUDEMIRO. Effect of the modification by titanium dioxide nanotubes with different structures on the fatigue response of Ti grade 2. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 20, n. 2, p. 120-124, 2017. Citações Web of Science: 1.
LEONARDO CONTRI CAMPANELLI; PAULO SERGIO CARVALHO PEREIRA DA SILVA; NILSON TADEU CAMARINHO OLIVEIRA; CLAUDEMIRO BOLFARINI. Effect of the modification by titanium dioxide nanotubes with different structures on the fatigue response of Ti grade 2. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 20, p. -, 2017.
BORTOLAN, CAROLINA CATANIO; CAMPANELLI, LEONARDO CONTRI; BOLFARINI, CLAUDEMIRO; CAMARINHO OLIVEIRA, NILSON TADEU. Fatigue strength of Ti-6A1-4V alloy with surface modified by TiO2 nanotubes formation. Materials Letters, v. 177, p. 46-49, AUG 15 2016. Citações Web of Science: 7.
CORDOBA-TORRES, P.; OLIVEIRA, N. T. C.; BOLFARINI, C.; ROCHE, V.; NOGUEIRA, R. P. Electrochemical impedance analysis of TiO2 nanotube porous layers based on an alternative representation of impedance data. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 737, n. SI, p. 54-64, JAN 15 2015. Citações Web of Science: 15.
OLIVEIRA, NILSON T. C.; VERDERIO, JULIA F.; BOLFARINI, CLAUDEMIRO. Obtaining self-organized nanotubes on biomedical Ti-Mo alloys. Electrochemistry Communications, v. 35, p. 139-141, OCT 2013. Citações Web of Science: 13.

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