Deposição e caracterização de revestimentos de hidroxiapatita com incorporação de talco de pedra-sabão.

Abstract

Implantes metálicos, tais como o titânio e suas ligas, têm sido cada vez mais utilizados como próteses ortopédicas e dentárias devido às suas propriedades, tais como biocompatibilidade, resistência à corrosão, leveza e alta ductilidade. No entanto, são materiais que não possuem uma alta resistência ao desgaste e nem formam ligações químicas fortes com os tecidos duros humanos, o que torna o seu uso limitado. Uma forma de melhorar a bioatividade destes materiais é por meio do desenvolvimento de revestimentos, tais como a hidroxiapatita – um material biocerâmico que apresenta composição química e semelhança biológica com os tecidos duros humanos e que promove a ligação entre implante e os tecidos circundantes. Como toda cerâmica, a hidroxiapatita é um material frágil e de baixa resistência ao impacto. Neste trabalho é proposta a eletrodeposição de hidroxiapatita com incorporação de talco de pedra-sabão para melhora das propriedades mecânicas. O talco de pedra-sabão é um material bidimensional com propriedades similares às do grafeno (grande resistência à ruptura, rigidez moderada, baixa energia de ligação entre camadas e capacidade de suportar deformações sem romper). Os revestimentos compósitos de hidroxiapatita com incorporação de talco foram avaliados através de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, polarização potenciodinâmica, difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, ensaios de desgaste e testes de biocompatibilidade. Diversos parâmetros foram utilizados para a deposição dos filmes de hidroxiapatita sendo que, na melhor condição de deposição, imagens ao microscópio eletrônico de varredura indicaram a formação de filmes compactos e uniformes para revestimentos de hidroxipatita pura e com incorporação de menores quantidades de talco. Espectros de energia dispersiva mostraram a formação de hidroxiapatita com razão Ca/P = 2,7. Da espectroscopia Raman foi possível obter a banda característica da presença de cristais de hidroxiapatita, em torno de 959 cm􀀀1. Por DRX foram identificadas as fases hidroxiapatita, talco e óxido de cálcio (CaO) nos filmes; a presença de CaO pode estar relacionada à alta concentração de cálcio nas amostras depositadas. Curvas de polarização potenciodinâmica indicaram que os filmes de hidroxiapatita depositados durante 1 hora aumentaram a resistência à corrosão do substrato de titânio em solução salina tamponada com fosfato (PBS), enquanto que os filmes com incorporação de talco apresentaram um comportamento idêntico ao do titânio sem o revestimento. Os ensaios de desgaste indicaram que os revestimentos de hidroxiapatita com incorporação de 10 g/L de talco melhoraram de forma significativa a resistência ao desgaste do substrato de titânio. Testes de biocompatibilidade in vitro indicaram que, apesar de uma baixa viabilidade celular, todas as amostras apresentaram atividade ALP (fosfatase alcalina) e produção de colágeno, importantes indicadores da diferenciação celular de osteoblastos.