Síntese de revestimento bi-camada funcionalizado com zinco e complexo quitosana-antibiótico fotoativado para liberação controlada de droga em implantes dentários

Resumo

Os revestimentos em titânio (Ti) depositados por plasma eletrolítico de oxidação (PEO) apresentam bons resultados biológicos. Entretanto, a adição de agentes antimicrobianos como elementos químicos e antibióticos se mostra necessária. Diferente de outros elementos, o zinco (Zn) demonstra boa capacidade antibacteriana e excelente citocompatibilidade. Já o antibiótico demeclociclina (DMC) se destaca por ter além de efeito bacteriostático, a capacidade de gerar espécies reativas de oxigênio quando irradiado, sendo um fotossensibilizador na terapia fotodinâmica antimicrobiana. Portanto, o objetivo deste estudo é desenvolver um novo revestimento contendo cálcio, fósforo e Zn depositado por PEO e recoberto por filme de quitosana para liberação controlada da DMC além de avaliar sua citocompatibilidade e efeito antimicrobiano associado ou não à luz. Inicialmente, a concentração inibitória mínima (MIC) e a concentração bactericida mínima (MBC) da DMC serão determinadas para o estabelecimento da concentração inicial da droga a ser incorporada no filme. Com isso, o estudo contará com os seguintes grupos: (I) Ti usinado e polido (controle); (II) Ti tratado com PEO; (III) Ti com PEO e Zn; (IV) Ti com PEO, Zn e filme de quitosana; (V) Ti com PEO, Zn e filme de quitosana com DMC e (VI) Ti com PEO, Zn e filme de quitosana com DMC associado à iluminação. A superfície dos discos será caracterizada através de microscopia confocal de varredura a laser (CLSM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia de fotoelétrons de Raio X, difração de raio X, perfilometria, energia livre de superfície e ensaio fotocatalítico. A degradação do filme de quitosana será avaliada por MEV. A liberação de Zn2+ e DMC das superfícies será avaliada utilizando-se análise por plasma acoplado indutivamente e por espectrofotometria, respectivamente. A atividade antimicrobiana das superfícies será avaliada na ausência e na presença de luz (415 nm; dose de luz de 10 J/cm2) a partir de modelo de microcosmo. Será feita quantificação de unidades formadoras de colônia, análise estrutural do biofilme por MEV e CLSM e composição microbiana por DNA-DNA checkerboard. A adsorção de proteína será avaliada por meio da proteína plasmática albumina do soro bovino. A citocompatibilidade de células MC3T3-E1 será avaliada por ensaio de MTT e fluorescência, avaliação morfológica por MEV e CLSM, atividade da enzima fosfatase alcalina e produção de nódulos de mineralização. Os dados serão submetidos a estatística descritiva e análise de pressupostos para determinação de testes estatísticos apropriados. O nível de significância será de 0,05.