Desenvolvimento de superfície antimicrobiana e osteogênica por meio da eletrodeposição de filme de polipirrol em superfícies de titânio tratadas por plasma eletrolítico de oxidação: um revestimento multifuncional para implantes dentários

Resumo

O revestimento da superfície de biomateriais por meio de polímeros condutores, como polipirrol (PPy), demonstra ser uma estratégia promissora devido sua propriedade elétrica singular. Nosso estudo prévio evidenciou que o pré-tratamento de superfícies de titânio (Ti) por Plasma Eletrolítico de Oxidação (PEO) seguido da deposição do filme de PPy (PEO+PPy), aprimorou as propriedades mecânicas e eletroquímicas do Ti. Entretanto, considerando que as principais falhas dos implantes estão relacionadas à infecção polimicrobiana induzida por biofilmes e a deficiência no processo de osseointegração, demais características do Ti também necessitam ser otimizadas. Deste modo, este estudo objetiva desenvolver um revestimento de PEO+PPy com propriedades antibacterianas por meio da incorporação (via eletrodeposição) de óxido de zinco (ZnO) e promover uma superfície com atividade osteogênica por meio da aplicação da estimulação elétrica (ES). Para isso, as características de superfície, propriedades mecânicas, físico-químicas, tribológicas, eletroquímicas, antimicrobianas, biológicas e osteogênicas serão investigadas. Discos de titânio comercialmente puro serão alocados em 3 grupos para os seguintes tratamentos de superfície: (1) tratado com PEO; (2) tratado com PEO seguido da eletrodeposição de PPy (PEO+PPy); (3) tratado com PEO seguido da eletrodeposição de PPy e ZnO (PEO+PPy/ZnO). Características de superfície e propriedades mecânicas serão avaliadas por ensaios físicos e tribológicos, respectivamente. O comportamento eletroquímico será realizado para mensurar a resistência dos filmes à corrosão. O potencial antimicrobiano do filme contra biofilme monoespécie e polimicrobiano será avaliado. A interação dessas superfícies com a proteína albumina e soro fetal bovino (FBS) será investigada. Para a etapa de ES, serão considerados os três grupos descritos acima (controles) e mais três grupos que serão submetidos a ES (experimentais). Objetivando avaliar o efeito da ES, células pré-osteoblásticas serão utilizadas. Além disso, também será investigada a influência dos parâmetros de ES no mecanismo de liberação de íons de Zn2+ e na modulação da composição da microbiota. Os dados quantitativos serão analisados estatisticamente considerando ± = 0,05.