Cerâmica (Sep 2009)
Avaliação da biocompatibilidade do compósito aço/filme bioativo SiO2-CaO para aplicação biomédica Biocompatibility evaluation of SiO2-CaO/stainless steel composite bioactive film for biomedical application
Abstract
Foi obtido um filme bioativo sol-gel do sistema SiO2-CaO através da mistura de precursor de silício (TEOS - tetraetil ortosilicato), precursor de cálcio (nitrato de cálcio tetrahidratado) e álcool em meio ácido. Após a mistura, a solução serviu para revestir o aço inoxidável através do método de imersão empregando baixa velocidade de emersão. O compósito obtido foi então submetido a tratamento térmico para densificação do filme a 400 ºC durante 1 h. A biocompatibilidade do compósito foi avaliada através de dois métodos no sistema in vitro: a) solução concentrada similar ao fluido fisiológico - SFC 1,5 - e b) cultura de células. Imagens de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva comprovaram a precipitação de precursor da hidroxiapatita na superfície do filme bioativo após exposição à solução SFC durante 3 semanas. Imagens de microscopia eletrônica de varredura confirmaram aderência, crescimento e espalhamento celular na superfície do filme bioativo sol-gel após 24 h de cultivo celular, empregando células VERO (ATCC CCL-81), sugerindo que o compósito é um material potencialmente aplicável nas áreas de medicina e odontologia. Resultados obtidos com o ensaio de viabilidade celular através de MTT [brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-YL)-2,5-difeniltetrazolio] indicaram total ausência de toxicidade na interface filme sol-gel/células VERO.Sol-gel film in the SiO2-CaO system was prepared via reacting silicate precursor (TEOS - tetraethyl orthosilicate), calcium precursor (tetrahydrated calcium nitrate), alcohol in an acidic medium. After mixing, the coating was deposited on stainless steel by dip-coating technique at a low withdraw speed. After deposition, the composite was submitted to heat treatment, in air, at 400 ºC for 1 h. The composite biocompatibility has been analyzed by in vitro studies using two methods: a) concentrated simulated body fluid - SBF 1.5 - and b) cell culture. A scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometer (SEM and EDS) analysis revealed the formation of hydroxyapatite precursor layer on bioactive film surface after 3 weeks into SBF solution. SEM analysis shows the adhesion, proliferation and spreading of cells on sol-gel derived bioactive film surface after 24 h of cellular culture, using VERO cells (ATCC CCL-81). Viability cellular essays with MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] indicated no citotoxicity in sol-gel film/VERO cells interface. Results suggested that this composite is an attractive material to be used in clinic field.
Keywords
