Caracterização da resposta osteogênica in vitro de particulas de TiO2 submicrométrica com diferente estrutura e cristalinidade

Resumo

Nano/micropartículas de TiO2 tem sido amplamente utilizadas em pesquisas dentárias e ortopédicas devido as suas excelentes propriedades mecânicas, estabilidade química e habilidade em promover osteointegração de implantes. Entretanto, como a estrutura e cristalinidade dessas partículas podem afetar a atividade osteogênica de osteoblastos ainda não é clara. No presente estudo, avaliamos a resposta osteogênica de partículas de TiO2 submicrométricas amorfo, anatase e rutila com tamanho e morfologia controlados. Inicialmente a habilidade dessas particulas em precipitar apatita foi investigada em um meio acelular utilizando-se fluido corpóreo simulado (SBF). As partículas anatase e rutila induziram precipitação de agregados de partículas na forma de placas (típica de apatita biomimética) 3 dias após a adição a SBF. De maneira distinta, as partículas amorfas induziram precipitação de partículas com razão atômica Ca/P baixa, somente após 14 dias de exposição a SBF. Ainda, a resposta osteogênica das partículas de TiO2 foi acessada in vitro por meio da incubação com linhagem celular MC3T3-E1 (pré-osteoblastos). A viabilidade e eficiência de mineralização das células foi mantida na presença de todas as particulas testadas, apesar das diferenças inicialmente observadas para precipitação de apatita em SBF. Análises da carga superficial das partículas e das proteínas presentes no meio de cultura indicaram que todas as partículas de TiO2 adquirem identidade biológica similar após imersão neste meio. Nós sugerimos que este fenômeno atenuou as potenciais diferenças nas respostas dos osteoblastos as partículas amorfas, anatase e rutila. Nosso estudo apresenta importantes considerações sobre a complexa relação entre as propriedades físico-químicas e função de partículas de TiO2, além de chamar atenção ao seu uso seguro em medicina. (AU)