• Nenhum resultado encontrado

Recobrimento da liga Ti-6Al-4V com hidroxiapatita pelo método sol-gel e sua aplicação a hastes femorais não-cimentadas.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Share "Recobrimento da liga Ti-6Al-4V com hidroxiapatita pelo método sol-gel e sua aplicação a hastes femorais não-cimentadas."

Copied!
4
0
0

Texto

(1)

476 Cerâmica 54 (2008) 476-479

INTRODUÇÃO

Co�� o �������o �� ��������� �� ������ ���������� ����� o �������o �� ��������� �� ������ ���������� ��� �������o �o �ú����o �� f������� �� q�����l q�� ���������� �� 1��3 ���lhõ�� ��� 1990 ���� c��c� �� 2��6 ���lhõ�� ��� 2025. A f������ co������ ��� co���qüê�c�� �� q������� �c������� � �o����� c�ô��co���g������������ co��o � o���o�o�o��. E�� 2005�� o� g���o� �o S������� Ú��co �� S�ú�� � SUS co�� ó������ � ��ó����� o��o�é��c�� �l������������ R$ 120 ���lhõ�� [1]. So������ o ��oc��������o �� ����o�l����� �o q�����l fo� ����o��á��l �o� ����� �� 16 ���l ��������õ�� � ��� g���o �o��l �� c��c� �� R$ 26��5 ���lhõ�� co�� � co����� �� ��ó�����. So����o � ���o�� ho����� �o������ ��� 2006�� c��c� �� 1.200 c����g��� �� �����ão �� ����o�l������� ����o��á���� �o� ��� g���o ���c�o��l �� q���� R$ 2��9 ���lhõ�� ���� � ���l�z��ão ����� ��oc��������o [1]. E���� �ú����o� �ão refletem a demanda real por estes serviços, pois o SUS ����� �ão g������ � ��������l����� �� �����������o.

A ��ó���� �o ���o Ch���l�y�� ������ol���� �� �éc���

�� 60�� c��������� co�� h���� f���o��l ��� ��o ��ox��á��l � �c��áb�lo ��� �ol����l��o ����� é�� ����l�������� b������� ������g��� � ��������� �� bo�� � �xc�l����� ����l���o� clí��co� ��� lo�go ���zo�� ������ �o �o���c��l ���g���� �o �ol����l��o � ��obl����� co�� � co��o�ão �o ��o ��ox��á��l [2].

Há ���� ����ê�c�� �� �������o �� ��o �� ��ó����� �ão� c���������� o� híb����� (h���� �ão�c��������� � �c��áb�lo c��������o)�� ����c��l������ ��� ��c������ jo���� [2�� 3]. N���� c��o�� � h���� f���o��l (o� ����� ��l�) ��c�b� ��� tratamento de superfície que visa otimizar a fixação b�ológ�c��� ����g����o � l�g� ����ál�c� �o o��o ��lo ��oc���o co�h�c��o co��o o���o����g���ão. A ����c���l �����g��� �o ��o �� h����� o���o����g�á���� é ������ o ��o �� c������o� co��o o �ol�(�����c��l��o �� �����l�) q�� ����� � ��g����� co�� o �����o�� �f�o�x���o � ��ó���� � �x�g���o�� co�� ���o�� c����g��� �� �����ão.

D����� o� ����������o� ��l�c��o� à� h����� � �c��áb�lo��� �����c���� o ��cob�������o c��â���co co�� fo�f��o� �� cálc�o

Recobrimento da liga Ti-6Al-4V com hidroxiapatita pelo método

sol-gel e sua aplicação a hastes femorais não-cimentadas

(Coating of Ti-6Al-4V alloy with hydroxyapatite by using sol-gel

method and its application to non-cemented femoral stem)

E. P. Avés1, J. C. Galván2, I. R. Lima3, J. M. Granjeiro3, I. N. Bastos4, G. D. Soares5 1Universidade de Havana, Cuba

2Metallurgical Research Center, CSIC, CP 28040, Madrid, Espanha 3Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ 24020-150

4Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua Alberto Rangel s/n, Nova Friburgo, RJ 28630-050 5Universidade Federal do Rio de Janeiro, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro, RJ 21941-972

gloria@metalmat.ufrj.br

Resumo

O ��cob�������o �� l�g�� ����ál�c�� co�� c��â���c�� b�o������ ���� �c�l���� � fo�����ão ó���� �o ���o� �o ����l������ co����b����o ���� � ��� ����b�l�z��ão. N���� ���b�lho �����o���� � f��� c��â���c� �� h���ox�������� ���o������ ��lo ��oc���o �ol�g�l ��� ch���� �� l�g� ����ál�c� T��6Al�4V. A c������ �� ��cob�������o fo� c���c����z��� �o� ���c�o�co��� �l���ô��c� �� ����������� �o� ��f���ão �� ���o� X � ��� ����ão �o ��b�����o fo� ���l���� ��lo ����� �� c���lh������o O ����� �� c��oco������b�l����� ��o���o� q�� o ��oc���o de recobrimento por sol-gel não promoveu morte celular significativamente maior que o controle (p > 0,05). Além disso, hastes f���o���� ����o����� �� ��c������ (�x�l�����) fo���� ���q���������� ��cob����� ���l�z���o��� o ��oc���o �ol�g�l.

Palavras-chave: c��â���c��� h���ox���������� �ol�g�l�� b�o������������ ������ “�� ����o”�� c��o�ox�c�����.

Abstract

The coating of metallic alloys with bioactive ceramics aims to accelerate bone formation around the implant, contributing to its

(2)

477 E. P. Avés et al. / Cerâmica 54 (2008) 476-479

(g�����c������� ch�����o� �� h���ox�������� � HA) q�� ���� � ��� �����l������� co�� � ����� �������l �o o��o�� ����� � �c�l���� o ��oc���o �� o���o����g���ão [4]. Co����c��l������ é ������g��o ��cob�������o �o� ������ão � �l������� ���� ���� ��oc���o ������� �� �q���������o c��o � � ��c�l� ��í����� �� ��o���ão �co�ô���c� ��q������ é ������� ��z�� ������o� à ��c���á���. T���bé�� �ão co��������� �� l����������� �� �o��í���� ��������g����� ���� co��o � �o���b�l����� �� ���col������o �o ��cob�������o �����o à ��� �l����� ��������� [5]�� � ������z� fí��c� �� ���ão�� � � c����ão �� ����õ�� ��������� �� �����f�c� �����l�c��â���c� [6]. Po� ���o�� ������o� ��oc���o� co��o o b�o�����é��co [7]�� �l���ofo���� [8] � �ol�g�l [9] �ê�� ���o ���l�z��o� ���� ��cob��� ������� � ���� l�g�� co�� �� c��â���c�� �� fo�f��o� �� cálc�o.

D� �co��o co�� o Ó�gão I������c�o��l �� P���o��z��ão (I��������o��l S������� O�g���z���o� � ISO)�� o �����o �� c��o�ox�c����� in vitro é o ��������o ����� ���� ���l��� � b�oco������b�l����� �� q��lq��� ��������l ���� ��o ��� ����o�����o� b�o��é��co� [10] ��� ���o�� �� co����o���� � ��� �ão��ox�c������� é q�� o �����o �� b�oco������b�l����� �o ��o���o �o�� ��� co���������� ���l�z���o��� o� �����o� ��c���á��o� ��� �������� �� �x�����������ão [11]. A������� o� ���������� �� ����l����� ������ ����bé�� ��� ���o���o� ����� �����.

O �������� ���b�lho ���� co��o obj����o o�����z�� o� ���â�����o� �� ��oc���o ���� ��cob�������o �� ���� l�g� T�� 6Al�4V�� ����o q�� ����� ����� fo���� ���l�z���� ���o����� �l����. A�ó� � c���c����z��ão �o ��cob�������o � o� ������ “�� ����o”�� o ��cob�������o fo� ��l�c��o � h����� f���o���� co����c������ ����o����� �� ��c������ (�x�l�����).

MATERIAIS E MÉTODOS

U��� ch��� �� l�g� T��6Al�4V co�� 1 ���� �� ��������� (ASTM F�136) fo� j������ co�� ����íc�l�� �� �l�������� ��g���� �� ���q�� q�í���co co�� ���� �ol��ão co�����o H2O2 � HF. E��� co��b����ão �� ����������o� ����l�� ����� superfície rugosa e com topografia favorável à adesão e à �������ão q�í���c� �o ��cob�������o co�� o ��b�����o [12].

O ��cob�������o ��g��� o ��oc��������o [13] q�� consiste na hidrolização por 24 h de trietil fosfito em água �ob ��go�o�� �g����ão. U��� �ol��ão 4M �� ������o �� cálc�o ��� q��������� ����q��o��é���c� é ���ão ���c�o������ �g����� �o� ����� 30 ���� � ���x��� �g�� �o� 24 h. O ��cob�������o �ob�� ���o����� co�� ���ão q������� (10 ���� x 10 ����) fo� ��o��z��o �o� �����co����g ������� 9 ���� � �ob ��loc����� �� 4.200 ����. A �����fíc�� ����ál�c� co�� o ��cob�������o c��â���co fo� ���ão ������� ������c������� � 450 °C (co�� aquecimento lento) por 2 h para densificar a camada de fo�f��o �� cálc�o � ���lho��� � ����ão co�� o ��b�����o. A ������������ ��colh��� fo� b��x� ���� q�� �ão ����l����� ��� �����ão �� ����z� �� l�g� ����ál�c�.

O ��cob�������o fo� c���c����z��o ��o�folog�c������� �o� ���c�o�co��� �l���ô��c� �� ��������� (MEV�� JEOL JSM�6460LV) � fí��co�q�����c������� �o� ��f���ão �� ���o� X (DRX). P��� � ��ál��� �o� DRX ��� ��� ��f���ô�����o Rigaku (Miniflex) com radiação Cukα, � c������ ��

��cob�������o fo� ����o���� �o ��b�����o � ��������� ��� �l��of���z �� ág���.

T����� �� ����ão �� c������ �� h���ox�������� �ob�� o ��b�����o fo���� ���l�z��o� ��g���o � �o���� ASTM F 1044� 05. Esta norma define as condições do teste de cisalhamento ���� ���l���ão �� ��cob�������o� ����ál�co� � �� fo�f��o� �� cálc�o �ob�� ��b�����o� ����ál�co� ����o� � ����c��� �� fo���� co������������ o g��� �� ����ão �o ��cob�������o �o ��b�����o. O co��o������o�� co������ �� ���� �l�c���� ���� recoberta e a outra não, unidas por um filme adesivo que ���� ���������� ������ê�c�� �o c���lh������o ������o� � 34��5 MP�. O� ������ fo���� f���o� ��� q������l�c��� �� ��áq���� �� �����o ��������l I����o�.

A c��oco������b�l����� ��� ���o����� ��cob����� fo� ���l���� �o� co����o �������o co��o ���c���o �� �o���� ISO 10993�5. E�� ������o�� �l�c�� ��cob����� �o� �ol�g�l fo���� ��c�b���� ��� DMEM (6 c��2/��L) ���� �o�o f���l bo���o (SFB) �o� 24 h � 37 oC. O �ob��������� ����� �������� fo� ���o������o �x����o ���o (100%)�� ����o �o�����o������� ��b������o � ��l���õ�� �������� (50 � 10%).

F�b�obl���o� B�lb/c clo�� A31 ob����� �� A�����c�� Ty�� C�l���� Coll���o� (ATCC) fo���� ��������� ��� �l�c�� �� 24 �o�o� � c�l������� ��� DMEM �c���c��o �� ����b�ó��co � co���l��������o co�� 10% �� SFB � 37 oC � 5% �� CO

2 ��é atingirem a subconfluência (48 h após o plaqueamento). Em ��g������ o ����o �� c�l���� fo� ��b�����í�o ��l�� ��f������� co�c������õ�� �o �x����o �o ��������l �c���c��o �� SFB 10% e, após 24 h, procedeu-se à tripsinização e fixação ��� cél�l�� ��� fo����l��í�o 3��7% ���� �o�����o� co���g��� ��� câ����� �� N��b����. O �ú����o �� cél�l�� c�l������� ������ ��� DMEM co�����o 10% �� SFB fo� co��������o co��o co���ol� ��g����o (co�����o�����o � ��l���ão 0% �o �x����o). O �x���������o fo� �x�c����o ��� ��x���l�c������ ����o �� ��é���� � o� �����o������ão ��b������o� à ��ál��� de variância, considerando-se significativas diferenças se � < 0��05. A��c�o��l�������� fo���� ��������� 30.000 cél�l�� �� l��h�g��� �� ��é�o���obl���o� �� fê���� �� B�lb/c 3T3 (FOST) �ob�� �l�c�� �� 10 ���� x 10 ���� ��� ���o����� ��cob����� �o� �ol�g�l � ��������� ��� c�l���� ��� DMEM ���l��������o co�� 10% �� SFB � 37 oC � 5% �� CO

2 �o� 4 e 24 h. Ao final desse período, as placas foram removidas, as células fixadas em solução de 2,5% glutaraldeído �����o���o co�� c�co��l��o 0��1M�� �H 7��3 �o� 24 h. A�ó� ���� ����� �� cél�l�� fo���� l������ ���� ��z�� ��� �ol��ão �����ão �� c�co��l��o 0��1M�� ������������ ��� co�c������õ�� c���c����� �� álcool (�� 50 � 100%) � �������� ��� �ol��ão �� h�x�������l��l�z��������ol �b�ol��o (50%:50%) ��g���� �� h�x������l��l�z��� (100%)�� ��c�g��� �o� 24 h � �����l�z��ão co�� l�g� �� o��o���lá��o ���� ob������ão ��� ���c�o�có��o �l���ô��co �� ��������� � MEV � 15 kV.

(3)

478 E. P. Avés et al. / Cerâmica 54 (2008) 476-479

RESUlTADOS E DIScUSSÃO

A ����g��� ob���� �o� MEV �� �����fíc�� �� l�g� �� ���â��o ��cob���� ��o���� � fo�����ão �� ���� c������ ��zo���l������ ���fo������ F�g. 1�. Po���� ��� ob�������� �lg����� ��g�õ�� �o�o��� � �lg����� ����c�� ��co������� ��o����l������ �� co�����ão ��f����c��l �o ��cob�������o ��� ��l��ão à l�g� ����ál�c�. E��� co�����ão ����c� �x����� �o������ ��� c������� mais externas, mantendo uma fina camada cerâmica em co����o co�� � �����fíc�� �� l�g� ����ál�c� (F�g. 1b).

O ��f���og����� �� ���o� X (F�g. 2) ����c� ���� ��������� co�� �l����� c�����l������� co���o��� �� h���ox�������� (JCPDS 09�0432) � c��bo���o �� cálc�o (JCPDS 81�2027).

A����� �� q�� �lg��� ���o��� co��������� o c��bo���o �� cálc�o �óx�co�� fo���� ob���o� [14] c������o� �� fo�f��o� �� cálc�o co�����o�� �o ��í����o�� c��bo���o �� cálc�o q�� �������� � ���b�o��ão �o ��������l�� ���bo�� �lg��� ���o��� co��������� o c��bo���o �� cálc�o co��o c��o�óx�co�� c������o� �� fo�f��o �� cálc�o co���� �o ��í����o 40% ��� ������ �� c��bo���o �� cálc�o co�� �l����� ���b�o��ão � �xc�l���� c��oco������b�l�����. No c��o �� ����l������� � ���b�o��ão ���c��l �� c������ �� ��cob�������o �o�� ��� ��� ����c�o �o�����o �o ������o �� �c�l���� � ��o�fo�����ão ó���� [4].

A ������ê�c�� �o c���lh������o �o� co��o�������o�� �������o� fo� �g��l � 29��0 ± 3��6 MP�. T����� �����l�bo���o����� �� l�g� �� T��6Al�4V ��cob���� �o� ������ão �é����c� co�� �ó �� ������� l�g� ������������� ���� ������ê�c�� �o c���lh������o �g��l � 29��6 MP� [10]. T���bé�� o �����o ����ão ��co�����o (3��6 MP�) fo� ��f���o� �o ��áx���o ��������o ��l� �o������ q�� é 4��81 MP�. D���� fo������ é �o��í��l co�cl��� q�� o ��cob�������o �� h���ox�������� ��lo ��oc���o �� �ol�g�l ��������� bo� ����ão �o ��b�����o ����ál�co. U�� ���b�lho recente sobre desgaste de filmes produzidos por sol-gel �ob�� l�g� T��6Al�4V ��o���o� q�� ��cob�������o� co�� HA �ão ����o� ��o����o� �o ���g���� �o q�� ��cob�������o� �� T�O2 � S�O2�� ��o����l������ ��l� ����o� ��fo�����ão �lá���c� �� c������ �� h���ox�������� [15].

A F�g. 3 ��o������ ��� ��l��ão �o g���o �� co���ol��� q�� �ão há diferença significativa (p > 0,05) no número de células �x�o���� à� ��f������� co�c������õ�� �o �x����o ��� �l�c�� ��cob����� �o� �ol�g�l�� ����c���o ��� c��oco������b�l�����. Fotomicrografias eletrônicas de varredura das células ��������� �ob�� � �l�c� ��cob���� �o� �ol�g�l �o���� ��� ������ �� F�g. 4 o��� �� co������ � ����ão � ������������o das células com emissão de filipodia e pseudópodos, bem como algumas figuras sugestivas de mitose.

A partir da confirmação da citocompatibilidade, da ������ê�c�� �o c���lh������o � ��� f���� c��â���c�� fo��������� foi recoberta uma peça de implante real para identificar se o F�g��� 1: MEV �� ch��� �� T��6Al�4V ��cob���� ��lo

��oc���o �ol�g�l.

[Figure 1: SEM of Ti-6Al-4V sheet coated by using sol-gel process.]

F�g��� 2: D�f���og����� �� ���o� X �� l�g� T��6Al�4V ��cob���� �o� �ol�g�l.

[Figure 2: X-ray diffraction pattern of sol-gel coated Ti-6Al-4V alloy.]

F�g��� 3: Nú����o ��l����o �� cél�l�� ��� f���ão �� �x�o���ão � ��f������� co�c������õ�� �o �x����o �� ch���� �� T��6Al�4V ��cob����� �o� �ol�g�l. A� b����� ������������ o �����o ���ão �� ��é���.A� b����� ������������ o �����o ���ão �� ��é���.

(4)

479 E. P. Avés et al. / Cerâmica 54 (2008) 476-479

��cob�������o ��� ���fo���� ������o ����� ���� co�� g�o������� co���l�x�. A F�g. 5 ��o���� ����� �� h���� �x�l������ co�� ��cob�������o ���fo���� ��� q��l��������������� co�� � ������� ����ão �o ��b�����o ����ál�co�� ����c���o ��c���o �o ��cob�������o ��lo ��é�o�o �ol�g�l.

F�g��� 4: MEV �� ��o�folog�� ��� cél�l�� c�l������� �ob�� ch���� �� T��6Al�4V ��cob����� �o� �ol�g�l.

[Figure 4: SEM images of cells morphology cultured on Ti-6Al-4V sheets coated by sol-gel.]

F�g��� 5: Ex�l���� co�� ������������o c��â���co ��lo ��é�o�o �ol� g�l.

[Figure 5: Explant coated with ceramic by sol-gel method.]

cONclUSÕES

O� ����l���o� �� ������ê�c�� �o c���lh������o ����c��� q�� � ���o���ão �o� �ol�g�l ��������� ���� ����ão ���q���� �� �����f�c� �����l�c��â���c� � �o �����o �� c��ox�c������� ��g���o � �o���� ISO 10993�5�� o �������� fo� co��������o ��óx�co. T���bé�� fo� �o��í��l ��cob��� h����� co����c���� ��lo ��oc���o �� �ol�g�l�� q�� �o�� ��� ���� �l��������� ��á��l ���� � ��o���ão �� h����� f���o���� �ão�c����������.

AgRADEcIMENTOS

Ao CNPq (P�oc. 491512/2004�0) � ����bé�� à FAPERJ e à CAPES pelo suporte financeiro. Ao ortopedista M. N��c������o�� �o INTO�� ��l� c���ão �� �x�l����� ���� ������ ��cob���o�.

REfERêNcIAS

[1] DATASUS, 2007.

[2] C. V. M. Rodrigues, Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ (2006).

[3] Baumer - disponível em: http://www.baumer.com. br/Ortopedia/Portugues/detModelo.php?codproduto=135 Acesso em 10/03/2007.

[4] R. Z. LeGeros, Clin. Orthop. Rel. Res. 395 (2002) 81-98.

[5] A. K. Lynn, D. L. DuQuesnay, Biomaterials 23 (2002) 1937-1946.

[6] Y.�C. Y��g�� S��f. Co��. T�ch�ol. 201 (2007) 7187�7193. [7] T. Kok�bo�� T. T�k�������� B�o��������l� 27 (2006)2907� 2915.

[8] L. A. S����� M. C. A�������� A. M. Ro����� G. A. So������ J. B�o����. M����. R��.M����. R��. 60 (2002) 1�7

[9] D.�M. L���� Q. Y��g�� T. T�oczy��k��� B�o��������l� 23 (2002) 691� 698.

[10] I��������o��l S������� O�g���z���o��� ISO 10993. [11] S. O. Rog��o�� A. B. L�gão�� T. I. Ik����� A. S. C��z�� M����. R��. 6�� 3 (2003) 317.

[12] M. G. D���z�� G. A. So������ M. J. Co�lho�� M. H. F���������� J. M����. Sc�.: M����. M���c��� 13 (2002) 421� 431.

[13] D.-M. Liu, T. Troczynski, W. J. Tseng, Biomaterials 22 (2001) 1721-1730.

[14] C. Combes, B. Miao, R. Bareille, C. Rey,Biomaterialsomaterials 27 (2006) 1945-1954.

[14] W. Zhang, C. Wang, W. Liu, Wear 260 (2006) 379-386.

[15] S. O. Rog��o�� C. S���o��� J. K. M. F. D�g���o�� M���� 12 (2007) 134�139.

Referências

Documentos relacionados

Desde os anos 90 tem-se observado que a maioria das infecções causadas por fungos vem do gênero Candida e cada ano que passa está mais resistente frente aos

The compounds PFN100 and CRFO100 were prepared by conventional solid-state method and investigated by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and 57 Fe

fundamental de que a motivação se constitui como fator determinante na aprendizagem de uma LE, afetando de forma decisiva o sucesso ou insucesso dessa mesma aprendizagem,

In this study, the Ti-15Mo alloy was produced using an arc-melting furnace and then characterized by density, X-ray diffraction, optical microscopy, hardness and dynamic

The obtained products are characterized by an X-ray diffraction (XRD), a transmission electron microscopy (TEM) and an alternating gradient magnetometer (AGM). The formation process

The growth technique used was the Hot Wall Epitaxy (HWE) and the films were characterized by scanning electron micrographs, atomic force microscopy (AFM), x-ray diffraction and

Samples were produced by different routes and characterized by scanning electron microscopy, differential thermal analysis, thermogravimetric analysis and X-ray diffraction, whereas

The inclusion complexes obtained were characterized using X-ray powder diffraction (XRPD) and scanning electron microscopy (SEM), and the dissolution profile of the complex and