Caracterização mecânica e biológica do compósito Y:TZP/TiO2 em função do teor de titânia e do tipo de superfície

• Processo: 17/11913-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
• Pesquisador responsável: Paulo Francisco Cesar
• Beneficiário: Paulo Francisco Cesar
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia (FO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 18/13981-3 - Desgaste, tempo de vida e modo de falha de materiais restauradores processados por sistema CAD-CAM, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Próteses e implantes Porcelana dentária Zircônia tetragonal policristalina estabilizada com ítrio (Y-TZP)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cerâmica | Prótese | zirconia | Cerâmicas Dentárias

Resumo

O objetivo do estudo é desenvolver o compósito Y:TZP/TiO2 para aplicação como implante dentário, caracterizando-o mecânica e biologicamente em função do teor de titânia e do tipo de superfície. O desenvolvimento desse compósito constitui uma inovação, pois não foram encontrados na literatura resultados relacionados a esse desenvolvimento. Outra inovação desse trabalho e que também foi não proposta em trabalhos prévios da literatura é a alteração da superfície desse novo compósito Y:TZP/TiO2 de duas formas distintas: recobrimento biomimético e sílica micropadronizada com micro-agregados de nanohidroxiapatita. Espera-se que os resultados tenham um impacto significativo na área dos biomateriais odontológicos, pois não há no mercado um implante composto da associação de Y-TZP e a titânia associados às alterações superficiais aqui propostas. O novo material a ser desenvolvido deve resultar em um implante dentário com propriedades estéticas melhoradas e propriedades biológicas otimizadas em comparação com os materiais atualmente disponíveis para esta finalidade. Os pós de Y:TZP/TiO2 serão produzidos por meio de uma rota de co-precipitação para obtenção de três composições do compósito que serão: zero (T0), 5 (T5) e 10 (T10) mol% de titânia. Após prensagem, sinterização, acabamento e polimento as pastilhas terão dimensões de aproximadamente 12 mm de diâmetro e 1,0 mm de espessura. Duas diferentes alterações superficiais serão realizadas: a) recobrimento biomimético (imersão em solução de composição iônica semelhante ao plasma sanguíneo) e b) sílica micropadronizada com micro agregados de nanohidroxiapatita (técnica sol-gel e litografia branda). As fases cristalinas (técnica de difração de raios X, DRX); a forma (microscopia eletrônica de varredura, MEV); granulometria (espalhamento a laser), área de superfície especifica (adsorção gasosa) e comportamento térmico dos pós serão avaliados. Diferentes ciclos térmicos serão realizados para sinterizar os compósitos cerâmicos e, após determinação da densidade (princípio de Archimedes) e análise microestrutural (DRX e MEV), o melhor ciclo será determinado. O módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, dureza, tenacidade à fratura, resistência à flexão biaxial (RFB), módulo de Weibull (m) e análise fractográfica (AF) serão realizadas para o grupo T0, T5 e T10. Os grupos com as diferentes alterações superficiais serão caracterizados em relação a RFB, m e AF. A caracterização superficial (rugosidade e ângulo de contato) e biológica (adesão de células e bactérias) serão realizadas para todos os grupos. Espera-se que o compósito Y:TZP/TiO2 com as alterações superficiais tenha uma alta confiabilidade estrutural e melhores propriedades biológicas que a Y:TZP (T0). (AU)

Publicações científicas

(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)

KRUZIC, JAMIE J.; ARSECULARATNE, JOSEPH A.; TANAKA, CARINA B.; HOFFMAN, MARK J.; CESAR, PAULO F.. Recent advances in understanding the fatigue and wear behavior of dental composites and ceramics. JOURNAL OF THE MECHANICAL BEHAVIOR OF BIOMEDICAL MATERIALS, v. 88, p. 504-533, DEC 2018. (17/11913-8, 17/50290-6)