Revestimento dopado com zinco com potencial fotocatalítico para efeito antimicrobiano e modulação osteogênica e imunológica: estudos in silico, in vitro, in situ e in vivo

• Processo: 24/21386-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Clínica Odontológica
• Pesquisador responsável: Valentim Adelino Ricardo Barão
• Beneficiário: Samuel Santana Malheiros
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Biofilmes Fotocatálise Implantes dentários Ósseointegração Zinco Implantodontia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilmes | fotocatalise | implantes dentários | osseointegração | zinco | Implantodontia

Resumo

Dando continuidade aos avanços obtidos no mestrado do proponente (FAPESP nº 15677-5), que levaram ao desenvolvimento de um revestimento multifuncional dopado com zinco (Zn) por plasma eletrolítico de oxidação (PEO) com propriedades antibacterianas e bioativas promissoras, este projeto de doutorado tem como objetivo explorar a fotocatálise como estratégia de potencialização do efeito antimicrobiano do revestimento, tornando-o um biomaterial inteligente fotorresponsivo de ação sob demanda, com potencial de controle antimicrobiano contínuo e duradouro. Adicionalmente, objetiva-se avaliar o potencial osteogênico e imunomodulador do revestimento. Para isso, discos e implantes dentários de titânio comercialmente puro serão submetidos a dois tratamentos de superfície: jateamento com óxido de alumínio e duplo ataque ácido (grupo controle - SLA) e tratamento PEO com dopagem de Zn (grupo experimental - Zn). Em sequência, serão realizados quatro estudos: (1) Estudo in silico, visando caracterizar as propriedades ópticas do revestimento de Zn e otimizar as condições de ativação por luz visível; (2) Estudo in vitro, para avaliar o potencial fotocatalítico, geração de espécies reativas de oxigênio, tempo de prateleira e efeito antimicrobiano direto, associado ou não à luz visível, e na composição microbiana (modelo de microcosmo com saliva humana), e ainda analisar a citocompatibilidade e o potencial osteogênico em células pré-osteoblásticas e o efeito imunomodulador em macrófagos; (3) Estudo in situ, no qual 12 voluntários utilizarão dispositivos palatinos contendo discos SLA e Zn por 7 dias para formação de biofilmes, que, ao final serão irradiados ou não com luz visível, sendo analisados imediatamente e após 24 horas (reinfecção) quanto à sua viabilidade, morfologia e composição microbiana; e por fim (4) Estudo in vivo para investigar o potencial de osseointegração dos implantes SLA e Zn, por meio de análises histológicas, microtomografia computadorizada e extensão linear de contato osso/implante, além de testes biomecânicos e moleculares. O estudo in vivo também abordará a resposta inflamatória peri-implantar com quantificação de citocinas pró-inflamatórias (IL-1 beta e TNF-alfa) e avaliação do efeito antimicrobiano do revestimento de Zn com e sem ativação por luz visível, através da contagem de UFC em discos implantados na dorsal de ratos. Os dados obtidos serão submetidos a estatística descritiva e à análise de pressupostos para a definição dos testes apropriados, considerando nível de significância de 0,05.