Caracterização mecânica e biológica do compósito Y:TZP/TiO2 em função do teor de titânia e do tipo de superfície

Resumo

O objetivo do estudo é desenvolver o compósito Y:TZP/TiO2 para aplicação como implante dentário, caracterizando-o mecânica e biologicamente em função do teor de titânia e do tipo de superfície. O desenvolvimento desse compósito constitui uma inovação, pois não foram encontrados na literatura resultados relacionados a esse desenvolvimento. Outra inovação desse trabalho e que também foi não proposta em trabalhos prévios da literatura é a alteração da superfície desse novo compósito Y:TZP/TiO2 de duas formas distintas: recobrimento biomimético e sílica micropadronizada com micro-agregados de nanohidroxiapatita. Espera-se que os resultados tenham um impacto significativo na área dos biomateriais odontológicos, pois não há no mercado um implante composto da associação de Y-TZP e a titânia associados às alterações superficiais aqui propostas. O novo material a ser desenvolvido deve resultar em um implante dentário com propriedades estéticas melhoradas e propriedades biológicas otimizadas em comparação com os materiais atualmente disponíveis para esta finalidade. Os pós de Y:TZP/TiO2 serão produzidos por meio de uma rota de co-precipitação para obtenção de três composições do compósito que serão: zero (T0), 5 (T5) e 10 (T10) mol% de titânia. Após prensagem, sinterização, acabamento e polimento as pastilhas terão dimensões de aproximadamente 12 mm de diâmetro e 1,0 mm de espessura. Duas diferentes alterações superficiais serão realizadas: a) recobrimento biomimético (imersão em solução de composição iônica semelhante ao plasma sanguíneo) e b) sílica micropadronizada com micro agregados de nanohidroxiapatita (técnica sol-gel e litografia branda). As fases cristalinas (técnica de difração de raios X, DRX); a forma (microscopia eletrônica de varredura, MEV); granulometria (espalhamento a laser), área de superfície especifica (adsorção gasosa) e comportamento térmico dos pós serão avaliados. Diferentes ciclos térmicos serão realizados para sinterizar os compósitos cerâmicos e, após determinação da densidade (princípio de Archimedes) e análise microestrutural (DRX e MEV), o melhor ciclo será determinado. O módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, dureza, tenacidade à fratura, resistência à flexão biaxial (RFB), módulo de Weibull (m) e análise fractográfica (AF) serão realizadas para o grupo T0, T5 e T10. Os grupos com as diferentes alterações superficiais serão caracterizados em relação a RFB, m e AF. A caracterização superficial (rugosidade e ângulo de contato) e biológica (adesão de células e bactérias) serão realizadas para todos os grupos. Espera-se que o compósito Y:TZP/TiO2 com as alterações superficiais tenha uma alta confiabilidade estrutural e melhores propriedades biológicas que a Y:TZP (T0). (AU)