Biomaterials : hydroxyapatite deposition study via polymeric process on cp Ti surfaces modified by laser beam

Orientador: João Sinezio de Carvalho CamposTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: A área de biomateriais tem direcionado estudos para o desenvolvimento de materiais sintéticos ou artificiais que tenham propriedades semelhantes às do tecido ósseo humano. Dentre as diversas alternativas, uma das mais utilizadas é o recobrimento de substratos metálicos com biocerâmicas. Esta técnica possibilita combinar a biocompatibilidade, as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão do titânio comercialmente puro (Ti cp), com a excelente biocompatibilidade das biocerâmicas de fosfato de cálcio, especialmente a hidroxiapatita (HA). O processo utilizado neste trabalho, denominado de ¿via polimérica¿, é uma das técnicas mais flexíveis e promissoras, pois possibilita combinar três materiais biocompatíveis (metal-polímero-cerâmica) facilmente encontrados no mercado, sendo o polímero o material transportador/fixador da HA na superfície do metal. Este trabalho teve como objetivo estudar a característica físico-química dos recobrimentos de polímero polifluoreto de vinilideno (a-PVDF) e compósito a-PVDF/HA, obtidos pelo processo ¿via polimérica¿, sobre a superfície de titânio comercialmente puro (Ti cp) pré-modificada por irradiação por feixe de laser. A preparação dos recobrimentos se deu pela mistura de a- PVDF dissolvido em dimetilacetamida (DMA) com emulsão de HA também em DMA. Em seguida, espalhou-se a mistura sobre amostras de Ti cp e deixou-se em estufa para secar. Assim, amostras de Ti cp recobertas somente em uma das superfícies com filme compósito a-PVDF/HA, nas proporções em massa de 100/00 e 60/40, foram obtidas e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia de raios-X (EDS), difração de raios-X (DRX), análise de tamanho de partículas da HA utilizada, medida de espessura, ângulo de contato, teste de absorção de água, ensaio de flexão em três pontos, teste de resistência à adesão e fotografia das amostras. Os resultados mostraram que a metodologia utilizada proporcionou um recobrimento fortemente aderido e uniforme, com pouca variação de espessura ao longo da superfície recobertaAbstract: The biomaterials area has been focused on the development of synthetic or artificial materials that have similar properties to the human bone tissue. Among the diverse alternatives, one of the most used is the metallic substrate coated with bioceramics. By this technique it is possible to combine biocompatibilty, mechanical properties and corrosion resistance of commercially pure titanium (cp Ti) with the excellent biocompatibility of calcium phosphate bioceramics, specially the hydroxyapatite (HA). For this purpose, the polymeric method is one of the more flexible and promising techniques because it permits to combine three biocompatible materials (metal-polymer-ceramic) easily found in the market, being the polymer the HA-transporter/fixer material on the metal surface. The aim of this work was to study the physical-chemical characteristics of polivynilidene fluoride (a-PVDF) and a-PVDF/HA composite coatings, obtained by polymeric process, on cp Ti substrate surface pre-modified by laser beam irradiation. The preparation of coatings was done for mixturing a-PVDF pellets shape dissolved in dimethylacetamide (DMA) with HA/DMA emulsion. Soon afterwards, the mixtures were spread on the cp Ti samples and left to dry in an oven. Commercially pure titanium plates coated on only one of surfaces with a-PVDF/HA composite filme, in proportions of 100/00 and 60/40 in weight, were obtained and characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometry (XRD), particle size analysis of the used HA, thickness measure, contact angle, water absorption test, three-point bend test, adhesion resistance test and photograph of the samples. The results showed that the used method provided a uniform and strongly adhered coating with little thickness variation along the coated surfaceDoutoradoCiencia e Tecnologia de MateriaisDoutor em Engenharia Químic