Influência da densidade de corrente e do tempo de exposição na modificação de superfícies de titânio por polarização catódica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Reis, Ranam Moreira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13942
Resumo: Implantes de titânio representam alternativas de sucesso para substituição óssea e dentária em pacientes saudáveis. Modificações na superfície podem aumentar sua bioatividade e regeneração óssea, com consequente impacto na taxa de sobrevida do implante, sendo que a técnica de modificação usada pode impactar na resposta celular. O objetivo deste estudo foi caracterizar superfícies de titânio modificadas pelo método de polarização catódica com diferentes densidades de corrente e tempos de exposição. Setenta e dois blocos de titânio puro pré-tratados foram utilizados e alocados aleatoriamente em quatro grupos experimentais, sendo 18 amostras por grupo. O processo de polarização catódica foi realizado em uma solução ácida de ácido acético e acetato de sódio (pH 3), sendo os corpos de prova de titânio utilizados como cátodo e uma platina retangular como ânodo a uma temperatura controlada de 22°C. As densidades de corrente foram 1,6 mA/cm 2 e 4,5 mA/cm 2 e os tempos de exposição foram 2h e 4h. As amostras foram secas e mantidas em uma câmara de nitrogênio a vácuo. As amostras de titânio modificadas foram caracterizadas topograficamente por Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios-X de Dispersão de Energia (EDX). Os ângulos de contato da água formados na superfície do titânio foram medidos com um tensiômetro (ThetaLite TL101; Biolin Scientific Inc., Finlândia) pelo método da gota séssil, em quatro tempos diferentes em minutos: t=0, t=15, t=30 e t=45. O ângulo de contato formado entre a gota de água e a superfície foi monitorado em tempo real por 60 segundos. As análises de AFM e SEM mostraram superfícies mais rugosas nos grupos modificados. Os dados do EDX revelaram presença de sódio, carbono e titânio principalmente. O teste de molhabilidade indicou que todos os grupos apresentaram ângulos de contato menores que 90°. O Grupo Controle e Grupo 3 apresentaram maiores ângulos de contato, em torno de 76° a 71° e os Grupos 1 e 2 menores ângulos de contato, em torno de 66° a 63°, respectivamente. A análise topográfica mostrou maior rugosidade nos grupos com maior densidade de corrente e tempo de exposição. A técnica de polarização catódica modificou as superfícies de titânio. A densidade de corrente e tempo de exposição utilizados durante o processo de modificação influenciaram a rugosidade e molhabilidade da superfície do titânio tratado.
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Setenta e dois blocos de titânio puro pré-tratados foram utilizados e alocados aleatoriamente em quatro grupos experimentais, sendo 18 amostras por grupo. O processo de polarização catódica foi realizado em uma solução ácida de ácido acético e acetato de sódio (pH 3), sendo os corpos de prova de titânio utilizados como cátodo e uma platina retangular como ânodo a uma temperatura controlada de 22°C. As densidades de corrente foram 1,6 mA/cm 2 e 4,5 mA/cm 2 e os tempos de exposição foram 2h e 4h. As amostras foram secas e mantidas em uma câmara de nitrogênio a vácuo. As amostras de titânio modificadas foram caracterizadas topograficamente por Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios-X de Dispersão de Energia (EDX). Os ângulos de contato da água formados na superfície do titânio foram medidos com um tensiômetro (ThetaLite TL101; Biolin Scientific Inc., Finlândia) pelo método da gota séssil, em quatro tempos diferentes em minutos: t=0, t=15, t=30 e t=45. O ângulo de contato formado entre a gota de água e a superfície foi monitorado em tempo real por 60 segundos. As análises de AFM e SEM mostraram superfícies mais rugosas nos grupos modificados. Os dados do EDX revelaram presença de sódio, carbono e titânio principalmente. O teste de molhabilidade indicou que todos os grupos apresentaram ângulos de contato menores que 90°. O Grupo Controle e Grupo 3 apresentaram maiores ângulos de contato, em torno de 76° a 71° e os Grupos 1 e 2 menores ângulos de contato, em torno de 66° a 63°, respectivamente. A análise topográfica mostrou maior rugosidade nos grupos com maior densidade de corrente e tempo de exposição. A técnica de polarização catódica modificou as superfícies de titânio. A densidade de corrente e tempo de exposição utilizados durante o processo de modificação influenciaram a rugosidade e molhabilidade da superfície do titânio tratado.Titanium implants represent successful alternatives for bone and dental replacement in healthy patients. Modifications on the surface can increase their bioactivity and bone regeneration, with a consequent impact on the implant survival rate, and the modification technique used can impact the cellular response. The aim of this study was to characterized titanium surfaces modified by the cathodic polarization method with different current densities and exposure times. Seventy-two blocks of pretreated pure titanium were used and randomly allocated in four experimental groups, being 18 samples for group. The cathodic polarization process was conducted in a solution of acetic acid and sodium acetate (pH 3), being the titanium specimens used as cathode and a rectangular platinum as anode at a controlled temperature of 22°C. The current densities were 1.6 mA/cm 2 and 4.5 mA/cm 2 and the exposure times were 2h and 4h. Samples were dried and maintained in a Nitrogen vacuum chamber. The modified titanium samples were topographically characterized using Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersion X-Ray Spectroscopy (EDX). Water contact angles formed in the surface of the titanium were measured with a tensiometer (ThetaLite TL101; Biolin Scientific Inc., Finland) using the sessile drop method, in four different times in minutes: t=0, t=15, t=30 and t=45. The contact angle formed between the water droplet and the surface was monitored in real time for 60 seconds. AFM and SEM analysis showed rougher surfaces in the modified groups. EDX data revealed the presence of sodium, carbon, and titanium mainly. The Wettability test indicated that all groups showed contact angles with less than 90°. The Control Group and Group 3 showed higher contact angles, around 76° to 71° and Groups 1 and 2 lower contact angles, around 66° to 63° respectively. The topography analysis showed higher roughness in the groups with higher current density and exposure time. The electrochemical cathodic polarization technique modified the titanium surfaces. Current density and exposure time used during the modification process influenced roughness and wettability of the surface of the treated titanium.porUniversidade Federal de Juiz de Fora - Campus Avançado de Governador ValadaresUFJF/GVBrasilICV - Instituto de Ciências da VidaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIATitânioMateriais biocompatíveisTécnica eletroquímicaTitaniumBiocompatible materialsElectrochemical techniqueInfluência da densidade de corrente e do tempo de exposição na modificação de superfícies de titânio por polarização catódicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13942/1/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13942/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ufjf/139422022-03-17 17:21:18.745oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-03-17T20:21:18Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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