Análise de diferentes superfícies de TI tratadas termoquimicamente por plasma na resposta celular e bacteriana

Abstract

Superfícies de Ti foram modificadas termoquimicamente por plasma em atmosfera de N2+H2 (nitretação) e Ar+N2+O2 (oxinitretação), com o objetivo de avaliar as respostas biológicas sobre as mesmas. Após o tratamento por plasma, as superfícies foram caracterizadas quanto às fases cristalinas, topografia, rugosidade e molhabilidade. A partir de ensaios in vitro foram determinadas a adesão, proliferação, formação de biofilme e viabilidade bacteriana. As condições que resultaram na maior resistência ao crescimento bacteriano foram utilizadas para estudo de cultura de células e determinação da adesão e proliferação celular. Dentre estas condições está a superfície nitretada durante 1 h. Os resultados mostraram que não houve formação de grumos ou microcolónias mas também o número de células aderentes é baixo. Já na superfície oxinitretada, foi observado que existe uma concentração ideal de O2 para o qual, além do crescimento microbiano não ocorrer, as bactérias dispersam, sem a presença de um estresse químico (tal como antibiótico), o que significa que o ambiente formado após o tratamento termoquímico da superfície não é favorável ao crescimento e desenvolvimento de um biofilme. Por outro lado, amostras tratadas nessas condições teve adesão celular bastante significativa. Verificou-se que em apenas 15 min de cultivo de células osteoblásticas, essas amostras oxinitretadas já apresentavam muitas células aderidas à superfície. Além disso, os resultados indicaram que essas superfícies apresentaram maior proliferação no tempo de 24h em relação às amostras sem tratamento. Foi observado que a porcentagem de sobrevivência celular é maior nas amostras tratadas. Os discos tratados não apresentaram células em necrose, apesar da amostra sem tratamento possuir uma baixíssima porcentagem de células nesse estágio. Isso infere que o titânio não é citotóxico e que as alterações superficiais causadas pela formação de nitreto e de oxinitreto de titânio apresentaram um papel fundamental na adesão e proliferação celular. Estes resultados são relevantes para a prática clínica, pois mostra o potencial de aplicação destes tratamentos em superfícies de Ti com interesse biomédico anti-infectivos. Desse modo, essa pesquisa de caráter multidisciplinar tem permitido novas estratégias de análises alternativas nessa área, onde a participação do profissional da área de ciências exatas, engenharias e biomédica se faz importante para o sucesso no desenvolvimento de novos biomateriais