Funcionalização da superfície de ligas de titânio: desenvolvimento de um novo modelo de co-cultura para estudos in vitro

• Processo: 18/20605-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 12 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 11 de março de 2024
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Ana Paula Rosifini Alves
• Beneficiário: Ana Paula Rosifini Alves
• Pesquisador Anfitrião: Ketul Chandrakant Popat
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Colorado State University, Estados Unidos
• Assunto(s): Biomateriais Ligas de titânio Teste de biocompatibilidade Materiais biomédicos Ósseointegração
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomaterials | in vitro studies | titanium alloys | Biomateriais e Materiais Biocompatíveis

Resumo

O maior desafio no desenvolvimento de materiais para aplicações biomédicas é obter um material com excelentes propriedades de volume e superfície. Quando inserido no corpo humano esses materiais devem exibir uma boa resposta e interação com o meio. Estudos sobre a topografia de superfície mostram que nanotubos de TiO2 podem contribuir para uma melhor adesão celular. Superfícies rugosas auxiliam a osseointegração e ancoragem óssea, porém podem induzir o acúmulo de bactérias na superfície dos implantes as quais formam um biofilme que age como um meio para transporte de nutrientes levando a sua proliferação. Polímeros absorvíveis podem agir como uma camada intermediária na superfície de materiais metálicos para a deposição de fármacos e partículas, formando um sistema de liberação controlada e promovendo melhor osseointegração. Nos últimos anos, nosso grupo estudou o processamento e o tratamento de superfície de ligas de titânio, empregando técnicas como tratamento alcalino e biomimético, além do crescimento de nanotubos de TiO2, com a incorporação de medicamentos e partículas. Estudos in vitro são necessários para avaliar o potencial desses recobrimentos na prevenção de processos infecciosos. A proposta desse projeto é o estabelecimento de novos protocolos para estudos in vitro empregando modelos de co-cultura bactéria/célula para avaliar a eficácia da funcionalização da superfície de ligas de titânio após o crescimento de nanotubos de TiO2 associado a deposição de polímeros biocompatíveis e incorporação de partículas. Para os estudos in vitro inicialmente as células osteoblásticas serão aderidas crescidas sobre a superfície das amostras durante 24 horas. A co-cultura será realizada para provocar uma infecção sobre os osteoblastos com dois tipos de bactérias: S. Epidermidis e S. aureus. Após a contaminação dos osteoblastos eles serão incubados com condições aeróbicas e as superfícies serão avaliadas empregando microscopia eletrônica e de fluorescência. (AU)