Cientistas da Tokyo Medical and Dental University (TMDU) usaram medição fotoeletroquímica e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X para esclarecer a fonte da biocompatibilidade do titânio quando implantado no corpo, como em próteses de quadril e implantes dentários. Eles descobriram que sua reatividade com os íons corretos no líquido extracelular permite que o corpo o reconheça. Este trabalho pode levar a implantes médicos de nova geração que duram mais.
Devido à sua excelente resistência e resistência à corrosão, o titânio é comumente usado em implantes médicos e odontológicos. Com o tempo, os médicos também notaram que os pacientes com implantes de titânio geram menos resposta imune do que normalmente ocorre quando um material estranho é colocado dentro do corpo. Isso foi explicado com base na biocompatibilidade do titânio. Essa biocompatibilidade pode gerar um problema, como quando parafusos feitos de ligas de titânio assimilam demais no tecido ósseo após implantes de longa duração, o que dificulta sua remoção posterior. Apesar de numerosos estudos sobre reações biológicas com materiais implantados, a razão para a biocompatibilidade do titânio permanece pouco compreendida. É necessária uma explicação mais completa das propriedades da superfície que conferem ao titânio essas características.

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pela TMDU testou discos finos de titânio em uma solução contendo íons destinados a imitar o fluido extracelular do corpo, bem como em solução salina. Eles mediram quanta corrente fotoelétrica foi gerada quando a luz de vários comprimentos de onda foi iluminada nos discos. Eles também realizaram espectroscopia de fotoelétrons de raios X para caracterizar os filmes passivos que estavam naturalmente presentes na superfície do titânio.

"Os filmes passivos consistiam em um TiO muito fino₂ camada contendo pequenas quantidades de Ti₂ O₃ e TiO, grupos hidroxila e água. Durante a polarização em Hanks, íons de cálcio e fosfato foram incorporados ou formaram fosfato de cálcio, mas não em solução salina", diz o primeiro autor Seong-Cheol Kim. O fosfato de cálcio também se formou muito mais facilmente, o que poderia ajudar a reduzir a resposta de corpo estranho.

“A reatividade do titânio com alta resistência à corrosão, revelada neste experimento por sua estrutura de banda eletrônica, é uma das principais razões para sua excelente biocompatibilidade entre metais”, diz o autor correspondente Takao Hanawa. Esta pesquisa pode levar a implantes mais seguros e menos caros para substituições de quadril ou implantes dentários, porque o titânio é relativamente raro e caro.

O trabalho é publicado em Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados . + Explorar mais

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