Comportamento mecânico, químico e biológico de novos materiais com gradiente de propriedades para sistema de implantes endósseos

Abstract

Biomateriais produzidos para a fabricação de implantes endósseos atualmente são estudados para tentar diminuir o tempo de osseointegração, incrementando sua capacidade biológica, assim como melhorando suas propriedades biomecânicas. Para isso o processo de revestimento ainda é muito utilizado para tentar modificar a superfície dos implantes recobrindo eles com outros biomateriais que possam favorecer os objetivos listados acima. No entanto este processo possui problemas como delaminação e perda do recobrimento por fratura ou perdas parciais do recobrimento. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo, a produção, análise mecânica e avaliação do comportamento celular de novos materiais biocompostos com gradiente de propriedades (FGM) a base de titânio, zircônia e poliéter-éter-cetona e tendo na sua composição hidroxiapatita e beta-tricálcio fosfato. Para isso 9 grupos foram estabelecidos produzindo 16 discos por grupo para análise mecânico, morfológico por microscopia eletrônica de varredura e análise da viabilidade, atividade de fosfatase alcalina e produção de conteúdo mineral de osteoblastos fetais humanos semeados nos discos. Os resultados mostraram uma melhor resposta na maioria dos grupos bioativos sendo o de Zircônia com hidroxiapatita, titânio com beta tricálcio fosfato e PEEK com hidroxiapatita, evidenciaram maior potencial biológico, concluindo que os novos biocompostos produzidos se apresentaram biocompativeis mostrando aderência, morfologia normal, viabilidade, atividade e mineralização aumentada e em algumas situações obtiveram melhores resultados quando comparados aos materiais base.

Abstract : Biomaterials produced for the manufacture of endosteal implants are currently studied to try to reduce the time of osseointegration, increasing its biological tissue capacity, as well as improving its biomechanical properties. For this the coating process is still very used to try to modify the surface of the materials covering. However, this process has problems such as delamination and loss of the recoating by fracture or partial losses of the recoating. Therefore this work has as objective, the production, mechanical analysis and evaluation of the cellular behavior of new with gradient properties (FGM), titanium, zirconia and polyether ether ketone PEEK and having in its composition hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate. For this, 9 groups were established producing 16 discs per group for mechanical analysis, morphological analysis by scanning electron microscopy and analysis of viability, alkaline phosphatase activity and mineral content production of human fetal osteoblasts seeded on the discs. The results showed a better response in most of the bioactive groups being Zirconia with hydroxyapatite, titanium with beta tricalcium phosphate and PEEK with hydroxyapatite that showed better potential, concluding that the new biocomposites produced were biocompatible showing adhesion, normal morphology, viability, activity and increased mineralization and in some situations obtained better results when compared to the base materials.