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Deposição por pulverização catódica de filmes de óxido de tântalo (Ta2O5) na superfície de titânio para aplicações biomédicas: comportamento eletroquímico, biocompatibilidade e análise microbiológica

Processo: 16/11470-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2016 - 31 de março de 2019
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Clínica Odontológica
Pesquisador responsável:Valentim Adelino Ricardo Barão
Beneficiário:Valentim Adelino Ricardo Barão
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesq. associados:Antônio Pedro Ricomini Filho ; Francisco Humberto Nociti Junior
Assunto(s):Corrosão  Biomateriais  Eletroquímica  Prótese dentária  Propriedades de superfície  Implantes dentários  Titânio 

Resumo

Este estudo tem por objetivo criar filmes de óxido de tântalo (Ta2O5) na superfície de titânio comercialmente puro (Ticp) por meio de pulverização catódica e avaliar seu comportamento eletroquímico, biocompatibilidade e formação de biofilme. Para isso, discos de Ticp serão divididos em dois grupos: superfície I - usinada (controle) e superfície II (experimental) - tratada com filme de Ta2O5. Para o ensaio eletroquímico, testes padrões como potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e teste potenciodinâmico serão conduzidos em solução de fluido corpóreo (pH 7,4). A capacitância (Cdl) e resistência de polarização (Rp) da camada de óxido serão determinados por meio do circuito elétrico mais apropriado. O método de Tafel será utilizado para determinar a densidade de corrente de corrosão (Icorr) e o potencial de corrosão (Ecorr). A densidade de corrente de passivação (Ipass) corresponderá ao valor da corrente na transição entre a região ativa e passiva expressas na curva de polarização. A topografia dos discos será caracterizada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia de força atômica (MFA), espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), difratografia de raios-x (DRX), perfilometria e energia livre de superfície. Para os testes biológicos, será utilizada a linhagem celular pré-osteoblásticas MC3T3E1. A estrutura e morfologia celular serão avaliadas por MEV e microscopia de fluorescência. A reação quantitativa de cadeia de transcriptase polimerase reversa (qRT-PCR) será utilizada para determinar os níveis de expressão de genes osteogênicos. O ensaio de MTT será realizado para avaliar a viabilidade celular. O ensaio de Alizarina será utilizado para identificar e quantificar os depósitos minerais nas células. A bioatividade das superfícies será testada pela imersão das amostras em fluido corpóreo. Para o teste microbiológico, biofilme composto por Streptococcus sanguinis será formado na superfície dos discos. Serão quantificadas as unidades formadoras de colônia (log UFC) e a análise estrutural do biofilme será realizada através da MEV. A cinética de adsorção de proteínas do soro sanguíneo (albumina, fibrinogênio e fibronectina) e o crescimento de biofilme de S. sanguinis em tempo real será determinado por meio de Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo. Os dados quantitativos serão submetidos à análise estatística mais apropriada com nível de significância de 5%. O número de espécimes para cada ensaio será determinado após o estudo piloto. (AU)

Publicações científicas (9)
(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)
BELINE, THAMARA; DA SILVA, JOSE H. D.; MATOS, ADAIAS O.; AZEVEDO NETO, NILTON F.; DE ALMEIDA, AMANDA B.; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO H.; LEITE, DOUGLAS M. G.; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; BARAO, VALENTIM A. R. Tailoring the synthesis of tantalum-based thin films for biomedical application: Characterization and biological response. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 101, p. 111-119, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
NAGAY, BRUNA E.; DINI, CAROLINE; CORDEIRO, JAIRO M.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO P.; DE AVILA, ERICA D.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; BARAO, VALENTIM A. R. Visible-Light-Induced Photocatalytic and Antibacterial Activity of TiO2 Codoped with Nitrogen and Bismuth: New Perspectives to Control Implant-Biofilm-Related Diseases. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 11, n. 20, p. 18186-18202, MAY 22 2019. Citações Web of Science: 0.
PANTAROTO, HELOISA NAVARRO; AMORIM, KARINA PINTAUDI; CORDEIRO, JAIRO MATOZINHO; SOUZA, JOAO GABRIEL S.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO PEDRO; RANGEL, ELIDIANE C.; RIBEIRO, ANA LUCIA R.; VAZ, LUIS GERALDO; BARAO, VALENTIM A. R. Proteome analysis of the salivary pellicle formed on titanium alloys containing niobium and zirconium. BIOFOULING, v. 35, n. 2 MAR 2019. Citações Web of Science: 1.
CORDEIRO, JAIRO M.; NAGAY, BRUNA E.; RIBEIRO, ANA LUCIA R.; DA CRUZ, NILSON C.; RANGEL, ELIDIANE C.; FAIS, LAIZA M. G.; VAZ, LUIS G.; BARAO, VALENTIM A. R. Functionalization of an experimental Ti-Nb-Zr-Ta alloy with a biomimetic coating produced by plasma electrolytic oxidation. Journal of Alloys and Compounds, v. 770, p. 1038-1048, JAN 5 2019. Citações Web of Science: 3.
CORDEIRO, JAIRO M.; FAVERANI, LEONARDO P.; GRANDINI, CARLOS R.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO H.; ALMEIDA, AMANDA B.; VICENTE, FABIO B.; MORAIS, BRUNA R. G.; BARAO, VALENTIM A. R.; ASSUNCAO, WIRLEY G. Characterization of chemically treated Ti-Zr system alloys for dental implant application. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 92, p. 849-861, NOV 1 2018. Citações Web of Science: 4.
CORDEIRO, JAIRO M.; PANTAROTO, HELOISA N.; PASCHOALETO, EMANUELLA M.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; SUKOTJO, CORTINO; BARAO, VALENTIM A. R. Synthesis of biofunctional coating for a TiZr alloy: Surface, electrochemical, and biological characterizations. Applied Surface Science, v. 452, p. 268-278, SEP 15 2018. Citações Web of Science: 3.
SILVA SOUZA, JOAO GABRIEL; BELINE, THAMARA; MATOS, ADAIAS OLIVEIRA; COSTA OLIVEIRA, BARBARA EMANOELE; RICOMINI-FILHO, ANTONIO PEDRO; RICARDO BARAO, VALENTIM ADELINO. Electrochemical behavior of titanium exposed to a biofilm supplemented with different sucrose concentrations. JOURNAL OF PROSTHETIC DENTISTRY, v. 120, n. 2, p. 290-298, AUG 2018. Citações Web of Science: 1.
PANTAROTO, HELOISA N.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO P.; BERTOLINI, MARTINNA M.; DIAS DA SILVA, JOSE HUMBERTO; AZEVEDO NETO, NILTON F.; SUKOTJO, CORTINO; RANGEL, ELIDIANE C.; BARAO, VALENTIM A. R. Antibacterial photocatalytic activity of different crystalline TiO2 phases in oral multispecies biofilm. Dental Materials, v. 34, n. 7, p. E182-E195, JUL 2018. Citações Web of Science: 5.
CORDEIRO, JAIRO M.; BELINE, THAMARA; RIBEIROC, ANA LUCIA R.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; LANDERS, RICHARD; FAVERANI, LEONARDO P.; VAZ, LUIS GERALDO; FAIS, LAIZA M. G.; VICENTE, FABIO B.; GRANDINI, CARLOS R.; MATHEW, MATHEW T.; SUKOTJO, CORTINO; BARAO, VALENTIM A. R. Development of binary and ternary titanium alloys for dental implants. Dental Materials, v. 33, n. 11, p. 1244-1257, NOV 2017. Citações Web of Science: 22.

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