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

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. Reações de PCR em tempo real (qPCR) serão utilizadas para se determinar os níveis de expressão de genes osteogênicos. O ensaio de MTT será realizado para se avaliar a viabilidade/metabolismo celular, enquanto o ensaio de Alizarina vermelha será utilizado para identificar e quantificar o impacto das diferentes superfícies sobre a formação de depósitos minerais pelas 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. 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.