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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. A reação quantitativa de cadeia de transcriptase polimerase reversa (qRT-PCR) será utilizada para determinar os níveis de expressão de genes osteogênicos. O ensaio de MTT será realizado para avaliar a viabilidade celular. O ensaio de Alizarina será utilizado para identificar e quantificar os depósitos minerais nas 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. A cinética de adsorção de proteínas do soro sanguíneo (albumina, fibrinogênio e fibronectina) e o crescimento de biofilme de S. sanguinis em tempo real será determinado por meio de Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo. 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. (AU)

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Publicações científicas (15)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PANTAROTO, HELOISA NAVARRO; CORDEIRO, JAIRO MATOZINHO; PEREIRA, LUCAS TONIOLO; DE ALMEIDA, AMANDA BANDEIRA; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO HUMBERTO; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; AZEVEDO NETO, NILTON FRANCELOSI; DIAS DA SILVA, JOSE HUMBERTO; RICARDO BARAO, VALENTIM ADELINO. Sputtered crystalline TiO2 film drives improved surface properties of titanium-based biomedical implants. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 119, FEB 2021. Citações Web of Science: 0.
PANTAROTO, HELOISA NAVARRO; DE ALMEIDA, AMANDA B.; GOMES, ORISSON P.; MATOS, ADAIAS O.; LANDERS, RICHARD; CASARIN, RENATO CORREA V.; DA SILVA, JOSE HUMBERTO D.; NOCITI, JR., FRANCISCO H.; BARAO, VALENTIM A. R. Outlining cell interaction and inflammatory cytokines on UV-photofunctionalized mixed-phase TiO2 thin film. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 118, JAN 2021. Citações Web of Science: 1.
BELINE, THAMARA; DE ALMEIDA, AMANDA B.; AZEVEDO NETO, NILTON F.; MATOS, ADAIAS O.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO P.; SUKOTJO, CORTINO; SMEETS, PAUL J. M.; DA SILVA, JOSE H. D.; NOCIT, JR., FRANCISCO H.; BARAO, VALENTIM A. R. 0-Ta 2 O 5 thin film for implant surface modification triggers superior anti- corrosion performance and cytocompatibility of titanium. Applied Surface Science, v. 520, AUG 1 2020. Citações Web of Science: 0.
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SOUZA, JOAO G. S.; BERTOLINI, MARTINNA; COSTA, RAPHAEL C.; CORDEIRO, JAIRO M.; NAGAY, BRUNA E.; DE ALMEIDA, AMANDA B.; RETAMAL-VALDES, BELEN; NOCITI, FRANCISCO H.; FERES, MAGDA; RANGEL, ELIDIANE C.; BARAO, VALENTIM A. R. Targeting Pathogenic Biofilms: Newly Developed Superhydrophobic Coating Favors a Host-Compatible Microbial Profile on the Titanium Surface. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 12, n. 9, p. 10118-10129, MAR 4 2020. Citações Web of Science: 0.
BELINE, THAMARA; DA SILVA, JOSE H. D.; MATOS, ADAIAS O.; AZEVEDO NETO, NILTON F.; DE ALMEIDA, AMANDA B.; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO H.; LEITE, DOUGLAS M. G.; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; BARAO, VALENTIM A. R. Tailoring the synthesis of tantalum-based thin films for biomedical application: Characterization and biological response. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 101, p. 111-119, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
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PANTAROTO, HELOISA NAVARRO; AMORIM, KARINA PINTAUDI; CORDEIRO, JAIRO MATOZINHO; SOUZA, JOAO GABRIEL S.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO PEDRO; RANGEL, ELIDIANE C.; RIBEIRO, ANA LUCIA R.; VAZ, LUIS GERALDO; BARAO, VALENTIM A. R. Proteome analysis of the salivary pellicle formed on titanium alloys containing niobium and zirconium. BIOFOULING, v. 35, n. 2 MAR 2019. Citações Web of Science: 1.
CORDEIRO, JAIRO M.; NAGAY, BRUNA E.; RIBEIRO, ANA LUCIA R.; DA CRUZ, NILSON C.; RANGEL, ELIDIANE C.; FAIS, LAIZA M. G.; VAZ, LUIS G.; BARAO, VALENTIM A. R. Functionalization of an experimental Ti-Nb-Zr-Ta alloy with a biomimetic coating produced by plasma electrolytic oxidation. Journal of Alloys and Compounds, v. 770, p. 1038-1048, JAN 5 2019. Citações Web of Science: 7.
CORDEIRO, JAIRO M.; FAVERANI, LEONARDO P.; GRANDINI, CARLOS R.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; NOCITI JUNIOR, FRANCISCO H.; ALMEIDA, AMANDA B.; VICENTE, FABIO B.; MORAIS, BRUNA R. G.; BARAO, VALENTIM A. R.; ASSUNCAO, WIRLEY G. Characterization of chemically treated Ti-Zr system alloys for dental implant application. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 92, p. 849-861, NOV 1 2018. Citações Web of Science: 6.
CORDEIRO, JAIRO M.; PANTAROTO, HELOISA N.; PASCHOALETO, EMANUELLA M.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; SUKOTJO, CORTINO; BARAO, VALENTIM A. R. Synthesis of biofunctional coating for a TiZr alloy: Surface, electrochemical, and biological characterizations. Applied Surface Science, v. 452, p. 268-278, SEP 15 2018. Citações Web of Science: 4.
SILVA SOUZA, JOAO GABRIEL; BELINE, THAMARA; MATOS, ADAIAS OLIVEIRA; COSTA OLIVEIRA, BARBARA EMANOELE; RICOMINI-FILHO, ANTONIO PEDRO; RICARDO BARAO, VALENTIM ADELINO. Electrochemical behavior of titanium exposed to a biofilm supplemented with different sucrose concentrations. JOURNAL OF PROSTHETIC DENTISTRY, v. 120, n. 2, p. 290-298, AUG 2018. Citações Web of Science: 2.
PANTAROTO, HELOISA N.; RICOMINI-FILHO, ANTONIO P.; BERTOLINI, MARTINNA M.; DIAS DA SILVA, JOSE HUMBERTO; AZEVEDO NETO, NILTON F.; SUKOTJO, CORTINO; RANGEL, ELIDIANE C.; BARAO, VALENTIM A. R. Antibacterial photocatalytic activity of different crystalline TiO2 phases in oral multispecies biofilm. Dental Materials, v. 34, n. 7, p. E182-E195, JUL 2018. Citações Web of Science: 7.
CORDEIRO, JAIRO M.; BELINE, THAMARA; RIBEIROC, ANA LUCIA R.; RANGEL, ELIDIANE C.; DA CRUZ, NILSON C.; LANDERS, RICHARD; FAVERANI, LEONARDO P.; VAZ, LUIS GERALDO; FAIS, LAIZA M. G.; VICENTE, FABIO B.; GRANDINI, CARLOS R.; MATHEW, MATHEW T.; SUKOTJO, CORTINO; BARAO, VALENTIM A. R. Development of binary and ternary titanium alloys for dental implants. Dental Materials, v. 33, n. 11, p. 1244-1257, NOV 2017. Citações Web of Science: 25.

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