Avaliação do tântalo após tratamento de superfície com oxidação por plasma eletrolítico (PEO)

Abstract

A cada ano, cientistas e empresas biomédicas trazem ao mercado novos materiais biocompatíveis para o uso em dispositivos protéticos para o corpo humano. Seguindo esse propósito, implantes dentários fabricados com uma liga de Tântalo foram introduzidos no mercado em 2010 por uma empresa líder em produtos ortopédicos. Embora esse metal já tenha sido utilizado sem muito sucesso tanto do ponto de vista experimental quanto clinico, na odontologia, a falta de uma resposta satisfatória foi devido à pouca compreensão de muitos fatores importantes envolvidos no fenômeno da Osseointegração. Do desenho do implante ao entendimento da biologia óssea, os anos de pesquisas mostraram que a sobrevivência e o sucesso dos implantes dentários são muito mais do que uma liga metálica possa representar. E já que a histologia óssea tem mostrado que o Tântalo tem uma boa resposta cicatricial, nós decidimos submeter esse metal a um tratamento superficial similar àqueles normalmente utilizados nos implantes de Titânio. Usando especialmente um protocolo desenvolvido para anodização PEO (Oxidação por Plasma Eletrolítico), nós tentamos avaliar a produção de oxidação superficial e deposição de sais sobre a superfície do metal e verificamos os resultados no MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) e o EDS (Espectroscopia por Dispersão de Energia Raio-X). Para a pesquisa, quatro grupos foram preparados: Grupo 1 – Lâminas de Tântalo não tratadas; Grupo 2 – Lâminas de Tântalo expostas ao PEO por 1 minuto; Grupo 3 - Lâminas de Tântalo expostas ao PEO por 3 minutos; Grupo 4 - Lâminas de Tântalo expostas ao PEO por 5 minutos. Os resultados foram muito satisfatórios ao considerar a deposição de sais e modificação superficial, muito similar àqueles já vistos no Titânio depois de exposto ao processo de anodização.

Every year scientists and biomedical manufacturers bring to the market new biocompatible materials to use as prosthetic devices for the human body. Following that trend, oral implants manufactured with a Tantalum alloy started to be marketed in 2010 by a top orthopedic company. Although this metal has already been tested in dentistry and did not show satisfactory results from an experimental as well as a clinical standpoint in the past, the lack of a successful record was due to a poor comprehension of many important factors involved in the Osseointegration phenomenon. From the fixture design to the understanding of bone biology, the years of research have shown that survival and success in oral implantology is much more than the alloy can tell. And since bone histology has proved that Tantalum has a good healing response, we decided to subject this metal to a surface treatment similar to those regularly applied to Titanium fixtures. Using an especially PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) devised protocol we have tried to evaluate the production of a surface oxidation and salt deposition on the metal surface and verify them using SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDS (Energy Dispersive X-Ray Detector or EDX). For that matter, four groups were prepared: Group 1 – non-altered Tantalum metal sheets surfaces; Group 2 – Tantalum metal sheets exposed to PEO for 1 minute; Group 3 – Tantalum metal sheets exposed to PEO for 3 minutes; Group 4 – Tantalum metal sheets exposed to PEO for 5 minutes. The results were very satisfactory regarding salt deposition and surface modification and similar to those already seen on Titanium after anodization.