Estudo de viabilidade celular em ligas de titânio modificadas superficialmente por ablação a laser

• Processo: 25/07994-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 05 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Juliana Mara Pinto de Almeida
• Beneficiário: Gustavo Henrique Zambon
• Supervisor: Danieli Balbueno Contreira Rodrigues
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Texas at Dallas (UT Dallas), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 24/22233-1 - Alteração da superfície de ligas de titânio utilizando técnica de ablação a laser, BP.IC
• Assunto(s): Técnicas in vitro Modificação de superfícies Ósseointegração Ti-6Al-4V Sobrevivência celular Processamento de materiais por laser
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ablação a laser | Ensaios in vitro | Modificação de superfície | osseointegração | Ti-6Al-4V | viabilidade celular | Processamento de materiais à laser

Resumo

Este projeto de Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) propõe a realização de ensaios celulares in vitro em amostras de Ti-6Al-4V modificadas superficialmente por ablação a laser. O estudo será realizado no Bone Lab - Biomaterials for Osseointegration and Novel Engineering, na University of Texas at Dallas (UTD), sob a supervisão da Prof.ª Dra. Danieli Rodrigues, como uma etapa adicional do projeto de iniciação científica em andamento.Estudos anteriores demonstraram que superfícies texturizadas favorecem o crescimento celular, promovendo a osseointegração. Assim, utilizamos a técnica de ablação a laser em amostras de Ti-6Al-4V com o objetivo de modificar a topografia. Essa técnica apresenta vantagens por permitir a fabricação de geometrias complexas na superfície do material de forma limpa, rápida e totalmente automatizada. Além disso, trata-se de uma técnica versátil, já que os parâmetros do laser, como comprimento de onda, potência e velocidade de varredura, podem ser ajustados para obter o melhor desempenho do material. Essas características vêm sendo investigadas no projeto em andamento; no entanto, a avaliação da viabilidade celular, essencial para confirmar o efeito da texturização a laser na osseointegração, exige infraestrutura e expertise especializada.Dessa forma, este BEPE tem como objetivo realizar ensaios de viabilidade celular em amostras de Ti-6Al-4V previamente preparadas com padrões geométricos específicos (quadrados, retângulos, retângulos centrados e hexágonos, em linhas contínuas e pequenos furos), por meio de ablação a laser. Um ensaio colorimétrico (MTT) será utilizado para avaliar a proliferação celular de duas linhagens celulares de mamíferos: pré-osteoblastos murinos (MC3T3-E1) e macrófagos murinos. A adesão celular de macrófagos e pré-osteoblastos sobre todas as superfícies será observada após 1, 3 e 7 dias, utilizando microscopia confocal de varredura a laser e corantes fluorescentes. Além disso, será realizada análise estatística para obter o número médio de valores relativos de proliferação dos pré-osteoblastos nos grupos amostrais investigados.Os estudos de adesão e proliferação de células de mamíferos podem proporcionar uma compreensão valiosa sobre o papel que os padrões a laser podem exercer no substrato de Ti-6Al-4V. O Bone Lab da UTD é reconhecido por sua excelência em pesquisa na área de biomateriais, com infraestrutura avançada para a realização de estudos de biocompatibilidade in vitro e in vivo. Espera-se que os resultados deste BEPE fortaleçam o projeto em andamento no Brasil, permitindo o estabelecimento de uma cooperação internacional e de uma pesquisa multidisciplinar.