Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Andréia C. Milan Brochado Antoniolli Silva / Resumo: O longo tempo de espera entre a cirurgia e a instalação da prótese sobre implante dentário, sempre preocupou os pesquisadores. Proposição: Estudar a superfície de implantes utilizando discos de titânio irradiados com feixe de laser. Método: A amostra foi irradiada com feixes de laser de alta intensidade (Nd-YAG), posteriormente depositado hidróxiapatita e submetido a tratamento térmico. Foi analisada sob MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) e realizada análise morfológica qualitativa com microfotografias em vários aumentos. Resultados: A superfície irradiada com laser apresentou deformidade superficial e característica isomórfica; a aplicação de hidroxiapatita pelo método de biomimético aumentou quantitativamente a área da superfície de titânio; a amostra demonstrou características não encontradas nos implantes disposto no mercado. Conclusões: deposição de hidroxiapatita, melhor característica isomórfica e aumento quantitativo da área superficial estudada. / Abstract: Background: Delay between surgery and dentistry prosthesis is the important factory to studier. Proposition: The aim of this study has been to analyze the surface of titanium implants in the odontology. Methods: Titanium discs were treated with laser high insensitive (Nd-YAG), and deposited hydroxyapatite with thermal treatment. Sample received Morphological analyze qualitative for micrographies with many size in SEM (Scanning Electron Microscopy). Results: Surface laser irradiation shows roughness and isomorphic characteristic. The hydroxyapatite amplified the titanium surface area by method bio mimetic. Sample shows characteristics don’t have in the market. Conclusions: The treatment surface showed hydroxyapatite, good isomorphic characteristic, amplification the titanium surface area. / Mestre

Thesis (M.Eng.). / Written for the Dept. of Mechanical Engineering. Title from title page of PDF (viewed 2008/01/14). Includes bibliographical references.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T18:55:02Z : No. of bitstreams: 1 sisti_ke_me_araca.pdf: 3618905 bytes, checksum: 81667dd0274261a8682b5422aae8f08f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O longo tempo de espera entre a cirurgia e a instalação da prótese sobre implante dentário, sempre preocupou os pesquisadores. Proposição: Estudar a superfície de implantes utilizando discos de titânio irradiados com feixe de laser. Método: A amostra foi irradiada com feixes de laser de alta intensidade (Nd-YAG), posteriormente depositado hidróxiapatita e submetido a tratamento térmico. Foi analisada sob MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) e realizada análise morfológica qualitativa com microfotografias em vários aumentos. Resultados: A superfície irradiada com laser apresentou deformidade superficial e característica isomórfica; a aplicação de hidroxiapatita pelo método de biomimético aumentou quantitativamente a área da superfície de titânio; a amostra demonstrou características não encontradas nos implantes disposto no mercado. Conclusões: deposição de hidroxiapatita, melhor característica isomórfica e aumento quantitativo da área superficial estudada. / Background: Delay between surgery and dentistry prosthesis is the important factory to studier. Proposition: The aim of this study has been to analyze the surface of titanium implants in the odontology. Methods: Titanium discs were treated with laser high insensitive (Nd-YAG), and deposited hydroxyapatite with thermal treatment. Sample received Morphological analyze qualitative for micrographies with many size in SEM (Scanning Electron Microscopy). Results: Surface laser irradiation shows roughness and isomorphic characteristic. The hydroxyapatite amplified the titanium surface area by method bio mimetic. Sample shows characteristics don t have in the market. Conclusions: The treatment surface showed hydroxyapatite, good isomorphic characteristic, amplification the titanium surface area.

Os implantes de titânio estabeleceram-se, ao longo do tempo, como uma opção de tratamento com grande índice de sucesso. Entretanto, falhas são passíveis de ocorrer, devido à exposição de suas superfícies ao meio bucal, imediatamente ou até muito tempo passado de sua implantação. Estas superfícies de titânio podem se infectar por bactérias e seus produtos, de forma semelhante à que ocorre na superfície de raízes dentais. Tais contaminantes intensificam a resposta inflamatória, além de alterar a estrutura superficial do implante podendo dar origem às doenças peri-implantares, como a mucosite peri-implantar e a peri-implantite. Para o tratamento destas doenças, diversos métodos de descontaminação de superfícies de implantes têm sido propostos, incluindo o uso substâncias anti-sépticas, jatos abrasivos, ácidos, antibióticos e lasers. O objetivo foi avaliar comparativamente a capacidade de descontaminação do peróxido de hidrogênio a 1,5 % (H2O2), do gluconato de clorexidina a 0,12% (CLX) e do soro fisiológico (SF) já que, até o momento, nenhuma metodologia está estabelecida como padrão ouro para a limpeza superficial. Placa bacteriana foi colhida de sítios de doença periodontal crônica para contaminação de discos de titânio de superfícies lisas e rugosas. Posteriormente, os discos foram submersos em 10 mL das substâncias estudadas por 1 minuto, friccionados com swab e enxaguados em solução fisiológica. Discos controle (C) foram somente enxaguados em soro fisiológico. Desta forma resultaram os seguintes grupos de estudo, constituídos de 5 discos de cada tipo de superfície lisa (L) e rugosa (R): H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL e CL. A avaliação do potencial descontaminante das substâncias foi realizada através da quantificação do crescimento bacteriano pela contagem das unidades formadoras de colônia (UFCs) após semeadura em Agar-brucella e incubação em jarra de CO2 a 37oC por 24 horas. Os resultados após descontaminação foram comparados através da análise de variância a dois critérios (ANOVA) e o nível de significância adotado para todos os testes foi de 5%. Os resultados obtidos permitiram concluir que: as bactérias da periodontite crônica têm capacidade de contaminar e aderir aos discos de titânio nos dois tipos de superfícies estudados; as superfícies lisas e rugosas não diferem entre si quanto aos procedimentos de contaminação e de descontaminação propostos; a clorexidina, o peróxido de hidrogênio e o soro fisiológico apresentaram-se eficientes na descontaminação das superfícies de titânio contaminadas in vitro; houve ligeira superioridade na descontaminação pelo tratamento com a clorexidina de ambas as superfícies de titânio avaliadas. / Actually, the titanium implants are a successful option of treatment in Dentistry. However, failures are possible to occur due to surface exposition to oral environment immediately or lately after its implantation. The titanium implants surfaces can be infected by bacteria and its products similarly to dental roots surfaces. The contaminants turn the inflammatory response tissues more intensive and them alter the surface structure of the implant and cause periimplant diseases like mucositis and peri-implantitis. Several methods of treatment for those diseases have been proposed in the literature, including antiseptics rinses, abrasives air powder, acids, antibiotics and lasers. The aim of this work was to comparatively evaluate the potential for decontamination of the hydrogen peroxide at 1,5% (H2O2), the 0,12% chlorhexidine gluconate (CLX) and the saline solution (SF) as cleaning methods, once until this moment there is not a gold standard method established for this purpose. Bacterial plaque harvested from sites of chronic periodontal disease was used to contaminate smooth and rough surfaces of titanium. Subsequently, decontamination procedures were realized by submerging the discs in 10 ml of the studied substances for 1 minute, cleaned by rubbing with swab and washed on saline solution. Control discs (C) were only washed in saline solution. The following test groups composed by 5 discs of each surface, smooth (L) and rough (R):, were then originated: H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL and CL. The decontaminant potential of studied substances was realized by counting the colony forming units after seeding in Agar-brucella, under anaerobiosis condition for 24 hours under 37oC. The data analysis was made by Variance Analysis (ANOVA) at 5% of significance level. The results lead to the following conclusions: the chronic periodontal biofilm adhesion was possible on smooth and rough titanium surfaces; the surface characteristic had no significant influence on contamination and decontamination method, independently of the substance used; clorhexidine, hydrogen peroxide and saline solution were efficient on decontaminating both types of titanium surfaces in vitro with slightly superiority to clorhexidine.

A união estrutural entre o tecido ósseo e a superfície do implante é definida como osseointegração. O sucesso deste processo depende tanto de fatores relacionados à característica física do implante, bem como de fatores sistêmicos e biológicos responsáveis pela formação e manutenção do tecido perimplantar. O processo de osseointegração pode ser comprometido por inúmeros fatores de risco: fumo, baixa qualidade e quantidade de tecido ósseo e morbidades sistêmicas, como o diabetes. Contudo, mesmo em condições excelentes, por vezes, não há a formação de tecido ósseo em plenitude ao redor da superfície implantar. A falha na osseointegração pode ocorrer precoce ou tardiamente ocasionando a perda do implante. A fotofuncionalização por irradiação de luz ultravioleta (UV) tem sido reportada recentemente como um método capaz de modificar a superfície do titânio e aumentar sua capacidade osteocondutora. A irradiação com luz ultravioleta (UV) tem sido proposta como método para reverter o processo de envelhecimento do titânio. Contudo a intensidade, tempo de exposição e comprimento de onda que proporcionam os melhores resultados ainda não foram esclarecidos. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da fotocatálise por luz UVC sobre o envelhecimento do titânio e analisar alterações de estrutura e de capacidade biológica in vitro do titânio irradiado em diferentes tempos de exposição. Metodologia: Foi desenvolvida uma câmara para fotofuncionalização de titânio com características distintas das apresentadas no mercado. A amostra foi composta por discos de titânio irradiados em diferentes tempos de exposição à luz ultravioleta (0, 15, 30, 60 minutos). Os discos foram testados quanto à molhabilidade de superfície (ângulo de contato com água), a topografia (microscopia eletrônica de varredura- MEV) e composição química (espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio-x – XPS), adesão celular (cultura celular e MEV) e viabilidade por SRB. Resultados: O tratamento por luz UVC promoveu alterações nas características de superfície do titânio, como aumento da molhabilidade e remoção de hidrocarbonetos da superfície após 15 minutos de exposição na câmara desenvolvida. As características biológicas do material também parecem ter sofrido alterações, com melhora na capacidade de adesão e viabilidade. Conclusões: A fotofuncionalização do titânio provou ser eficaz para o tratamento de superfícies envelhecidas neste estudo, com significativas modificações na estrutura química superficial e na capacidade biológica do material. / The structural union between the bone tissue and the implant surface is defined as osseointegration. The success of this process depends both on factors related to the physical characteristics of the implant, as well as the systemic and biological factors responsible for the formation and maintenance of perimplant tissue. The process of osseointegration can be compromised by numerous risk factors: smoking, poor quality and quantity of bone tissue and systemic morbidities, such as diabetes. However, even in excellent conditions, sometimes there is no formation of bone tissue in fullness around the implant surface. Failure to osseointegration may occur early or late leading to implant loss. Photofunctionalisation by ultraviolet (UV) light irradiation has recently been reported as a method capable of modifying the titanium surface and increasing its osteoconductive capacity. Ultraviolet (UV) irradiation has been proposed as a method to reverse the aging process of titanium. However the intensity, time of exposure and wavelength that provide the best results have not yet been clarified. The Aim: of this study was to evaluate the effects of photocatalysis by UVC light on aging of titanium and to analyze changes in structure and in vitro biological capacity of irradiated titanium at different exposure times. Methodology: A titanium photofunctioning chamber has been developed with characteristics different from those presented in the market. The sample was composed of titanium disks irradiated in different times of exposure to ultraviolet light (0, 15, 30, 60 minutes). The discs were tested for surface wettability (water contact angle), topography (SEM-scanning electron microscopy) and chemical composition (x-ray excitation photoelectron spectroscopy), cell adhesion (cell culture and SEM) and viability by SRB. Results: UVC treatment promoted changes in titanium surface characteristics, such as increased wettability and removal of hydrocarbons from the surface after 15 minutes of exposure in the developed chamber. The biological characteristics of the material also appear to have changed, with improved adhesion and viability. Conclusions: Photofunctional titanium has proved to be effective for the treatment of surfaces aged in this study, with significant modifications in the surface chemical structure and biological capacity of the material.

A união estrutural entre o tecido ósseo e a superfície do implante é definida como osseointegração. O sucesso deste processo depende tanto de fatores relacionados à característica física do implante, bem como de fatores sistêmicos e biológicos responsáveis pela formação e manutenção do tecido perimplantar. O processo de osseointegração pode ser comprometido por inúmeros fatores de risco: fumo, baixa qualidade e quantidade de tecido ósseo e morbidades sistêmicas, como o diabetes. Contudo, mesmo em condições excelentes, por vezes, não há a formação de tecido ósseo em plenitude ao redor da superfície implantar. A falha na osseointegração pode ocorrer precoce ou tardiamente ocasionando a perda do implante. A fotofuncionalização por irradiação de luz ultravioleta (UV) tem sido reportada recentemente como um método capaz de modificar a superfície do titânio e aumentar sua capacidade osteocondutora. A irradiação com luz ultravioleta (UV) tem sido proposta como método para reverter o processo de envelhecimento do titânio. Contudo a intensidade, tempo de exposição e comprimento de onda que proporcionam os melhores resultados ainda não foram esclarecidos. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da fotocatálise por luz UVC sobre o envelhecimento do titânio e analisar alterações de estrutura e de capacidade biológica in vitro do titânio irradiado em diferentes tempos de exposição. Metodologia: Foi desenvolvida uma câmara para fotofuncionalização de titânio com características distintas das apresentadas no mercado. A amostra foi composta por discos de titânio irradiados em diferentes tempos de exposição à luz ultravioleta (0, 15, 30, 60 minutos). Os discos foram testados quanto à molhabilidade de superfície (ângulo de contato com água), a topografia (microscopia eletrônica de varredura- MEV) e composição química (espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio-x – XPS), adesão celular (cultura celular e MEV) e viabilidade por SRB. Resultados: O tratamento por luz UVC promoveu alterações nas características de superfície do titânio, como aumento da molhabilidade e remoção de hidrocarbonetos da superfície após 15 minutos de exposição na câmara desenvolvida. As características biológicas do material também parecem ter sofrido alterações, com melhora na capacidade de adesão e viabilidade. Conclusões: A fotofuncionalização do titânio provou ser eficaz para o tratamento de superfícies envelhecidas neste estudo, com significativas modificações na estrutura química superficial e na capacidade biológica do material. / The structural union between the bone tissue and the implant surface is defined as osseointegration. The success of this process depends both on factors related to the physical characteristics of the implant, as well as the systemic and biological factors responsible for the formation and maintenance of perimplant tissue. The process of osseointegration can be compromised by numerous risk factors: smoking, poor quality and quantity of bone tissue and systemic morbidities, such as diabetes. However, even in excellent conditions, sometimes there is no formation of bone tissue in fullness around the implant surface. Failure to osseointegration may occur early or late leading to implant loss. Photofunctionalisation by ultraviolet (UV) light irradiation has recently been reported as a method capable of modifying the titanium surface and increasing its osteoconductive capacity. Ultraviolet (UV) irradiation has been proposed as a method to reverse the aging process of titanium. However the intensity, time of exposure and wavelength that provide the best results have not yet been clarified. The Aim: of this study was to evaluate the effects of photocatalysis by UVC light on aging of titanium and to analyze changes in structure and in vitro biological capacity of irradiated titanium at different exposure times. Methodology: A titanium photofunctioning chamber has been developed with characteristics different from those presented in the market. The sample was composed of titanium disks irradiated in different times of exposure to ultraviolet light (0, 15, 30, 60 minutes). The discs were tested for surface wettability (water contact angle), topography (SEM-scanning electron microscopy) and chemical composition (x-ray excitation photoelectron spectroscopy), cell adhesion (cell culture and SEM) and viability by SRB. Results: UVC treatment promoted changes in titanium surface characteristics, such as increased wettability and removal of hydrocarbons from the surface after 15 minutes of exposure in the developed chamber. The biological characteristics of the material also appear to have changed, with improved adhesion and viability. Conclusions: Photofunctional titanium has proved to be effective for the treatment of surfaces aged in this study, with significant modifications in the surface chemical structure and biological capacity of the material.

Os implantes de titânio estabeleceram-se, ao longo do tempo, como uma opção de tratamento com grande índice de sucesso. Entretanto, falhas são passíveis de ocorrer, devido à exposição de suas superfícies ao meio bucal, imediatamente ou até muito tempo passado de sua implantação. Estas superfícies de titânio podem se infectar por bactérias e seus produtos, de forma semelhante à que ocorre na superfície de raízes dentais. Tais contaminantes intensificam a resposta inflamatória, além de alterar a estrutura superficial do implante podendo dar origem às doenças peri-implantares, como a mucosite peri-implantar e a peri-implantite. Para o tratamento destas doenças, diversos métodos de descontaminação de superfícies de implantes têm sido propostos, incluindo o uso substâncias anti-sépticas, jatos abrasivos, ácidos, antibióticos e lasers. O objetivo foi avaliar comparativamente a capacidade de descontaminação do peróxido de hidrogênio a 1,5 % (H2O2), do gluconato de clorexidina a 0,12% (CLX) e do soro fisiológico (SF) já que, até o momento, nenhuma metodologia está estabelecida como padrão ouro para a limpeza superficial. Placa bacteriana foi colhida de sítios de doença periodontal crônica para contaminação de discos de titânio de superfícies lisas e rugosas. Posteriormente, os discos foram submersos em 10 mL das substâncias estudadas por 1 minuto, friccionados com swab e enxaguados em solução fisiológica. Discos controle (C) foram somente enxaguados em soro fisiológico. Desta forma resultaram os seguintes grupos de estudo, constituídos de 5 discos de cada tipo de superfície lisa (L) e rugosa (R): H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL e CL. A avaliação do potencial descontaminante das substâncias foi realizada através da quantificação do crescimento bacteriano pela contagem das unidades formadoras de colônia (UFCs) após semeadura em Agar-brucella e incubação em jarra de CO2 a 37oC por 24 horas. Os resultados após descontaminação foram comparados através da análise de variância a dois critérios (ANOVA) e o nível de significância adotado para todos os testes foi de 5%. Os resultados obtidos permitiram concluir que: as bactérias da periodontite crônica têm capacidade de contaminar e aderir aos discos de titânio nos dois tipos de superfícies estudados; as superfícies lisas e rugosas não diferem entre si quanto aos procedimentos de contaminação e de descontaminação propostos; a clorexidina, o peróxido de hidrogênio e o soro fisiológico apresentaram-se eficientes na descontaminação das superfícies de titânio contaminadas in vitro; houve ligeira superioridade na descontaminação pelo tratamento com a clorexidina de ambas as superfícies de titânio avaliadas. / Actually, the titanium implants are a successful option of treatment in Dentistry. However, failures are possible to occur due to surface exposition to oral environment immediately or lately after its implantation. The titanium implants surfaces can be infected by bacteria and its products similarly to dental roots surfaces. The contaminants turn the inflammatory response tissues more intensive and them alter the surface structure of the implant and cause periimplant diseases like mucositis and peri-implantitis. Several methods of treatment for those diseases have been proposed in the literature, including antiseptics rinses, abrasives air powder, acids, antibiotics and lasers. The aim of this work was to comparatively evaluate the potential for decontamination of the hydrogen peroxide at 1,5% (H2O2), the 0,12% chlorhexidine gluconate (CLX) and the saline solution (SF) as cleaning methods, once until this moment there is not a gold standard method established for this purpose. Bacterial plaque harvested from sites of chronic periodontal disease was used to contaminate smooth and rough surfaces of titanium. Subsequently, decontamination procedures were realized by submerging the discs in 10 ml of the studied substances for 1 minute, cleaned by rubbing with swab and washed on saline solution. Control discs (C) were only washed in saline solution. The following test groups composed by 5 discs of each surface, smooth (L) and rough (R):, were then originated: H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL and CL. The decontaminant potential of studied substances was realized by counting the colony forming units after seeding in Agar-brucella, under anaerobiosis condition for 24 hours under 37oC. The data analysis was made by Variance Analysis (ANOVA) at 5% of significance level. The results lead to the following conclusions: the chronic periodontal biofilm adhesion was possible on smooth and rough titanium surfaces; the surface characteristic had no significant influence on contamination and decontamination method, independently of the substance used; clorhexidine, hydrogen peroxide and saline solution were efficient on decontaminating both types of titanium surfaces in vitro with slightly superiority to clorhexidine.

A união estrutural entre o tecido ósseo e a superfície do implante é definida como osseointegração. O sucesso deste processo depende tanto de fatores relacionados à característica física do implante, bem como de fatores sistêmicos e biológicos responsáveis pela formação e manutenção do tecido perimplantar. O processo de osseointegração pode ser comprometido por inúmeros fatores de risco: fumo, baixa qualidade e quantidade de tecido ósseo e morbidades sistêmicas, como o diabetes. Contudo, mesmo em condições excelentes, por vezes, não há a formação de tecido ósseo em plenitude ao redor da superfície implantar. A falha na osseointegração pode ocorrer precoce ou tardiamente ocasionando a perda do implante. A fotofuncionalização por irradiação de luz ultravioleta (UV) tem sido reportada recentemente como um método capaz de modificar a superfície do titânio e aumentar sua capacidade osteocondutora. A irradiação com luz ultravioleta (UV) tem sido proposta como método para reverter o processo de envelhecimento do titânio. Contudo a intensidade, tempo de exposição e comprimento de onda que proporcionam os melhores resultados ainda não foram esclarecidos. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da fotocatálise por luz UVC sobre o envelhecimento do titânio e analisar alterações de estrutura e de capacidade biológica in vitro do titânio irradiado em diferentes tempos de exposição. Metodologia: Foi desenvolvida uma câmara para fotofuncionalização de titânio com características distintas das apresentadas no mercado. A amostra foi composta por discos de titânio irradiados em diferentes tempos de exposição à luz ultravioleta (0, 15, 30, 60 minutos). Os discos foram testados quanto à molhabilidade de superfície (ângulo de contato com água), a topografia (microscopia eletrônica de varredura- MEV) e composição química (espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio-x – XPS), adesão celular (cultura celular e MEV) e viabilidade por SRB. Resultados: O tratamento por luz UVC promoveu alterações nas características de superfície do titânio, como aumento da molhabilidade e remoção de hidrocarbonetos da superfície após 15 minutos de exposição na câmara desenvolvida. As características biológicas do material também parecem ter sofrido alterações, com melhora na capacidade de adesão e viabilidade. Conclusões: A fotofuncionalização do titânio provou ser eficaz para o tratamento de superfícies envelhecidas neste estudo, com significativas modificações na estrutura química superficial e na capacidade biológica do material. / The structural union between the bone tissue and the implant surface is defined as osseointegration. The success of this process depends both on factors related to the physical characteristics of the implant, as well as the systemic and biological factors responsible for the formation and maintenance of perimplant tissue. The process of osseointegration can be compromised by numerous risk factors: smoking, poor quality and quantity of bone tissue and systemic morbidities, such as diabetes. However, even in excellent conditions, sometimes there is no formation of bone tissue in fullness around the implant surface. Failure to osseointegration may occur early or late leading to implant loss. Photofunctionalisation by ultraviolet (UV) light irradiation has recently been reported as a method capable of modifying the titanium surface and increasing its osteoconductive capacity. Ultraviolet (UV) irradiation has been proposed as a method to reverse the aging process of titanium. However the intensity, time of exposure and wavelength that provide the best results have not yet been clarified. The Aim: of this study was to evaluate the effects of photocatalysis by UVC light on aging of titanium and to analyze changes in structure and in vitro biological capacity of irradiated titanium at different exposure times. Methodology: A titanium photofunctioning chamber has been developed with characteristics different from those presented in the market. The sample was composed of titanium disks irradiated in different times of exposure to ultraviolet light (0, 15, 30, 60 minutes). The discs were tested for surface wettability (water contact angle), topography (SEM-scanning electron microscopy) and chemical composition (x-ray excitation photoelectron spectroscopy), cell adhesion (cell culture and SEM) and viability by SRB. Results: UVC treatment promoted changes in titanium surface characteristics, such as increased wettability and removal of hydrocarbons from the surface after 15 minutes of exposure in the developed chamber. The biological characteristics of the material also appear to have changed, with improved adhesion and viability. Conclusions: Photofunctional titanium has proved to be effective for the treatment of surfaces aged in this study, with significant modifications in the surface chemical structure and biological capacity of the material.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcoAMS_TESE.pdf: 4598195 bytes, checksum: 64f542a86c9a48f91e63fe82fc791428 (MD5) Previous issue date: 2013-10-08 / Recent years have seen a significant growth in surface modifications in titanium implants, resulting in shorter healing times in regions with low bone density. Among the different techniques, subtraction by chemical agents to increase oxidation has been applied for surface treatment of dental implants. However, this technique is generally unable to remove undesirable oxides, formed spontaneously during machining of titanium parts, raising costs due to additional decontamination stages. In order to solve this problem, the present study used plasma as an energy source to both remove these oxides and oxidize the titanium surface. In this respect, Ti disks were treated by hollow cathode discharge, using a variable DC power supply and vacuum system. Samples were previously submitted to a cleaning process using an atmosphere of Ar, H2 and a mixture of both, for 20 and 60 min. The most efficient cleaning condition was used for oxidation in a mixture of argon (60%) and oxygen (40%) until reaching a pressure of 2.2 mbar for 60 min at 500?C. Surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), adhesion and cell proliferation. SEM showed less cell spreading and a larger number of projections orfilopodia in the treated samples compared to the control sample. AFM revealed surface defects in the treated samples, with varied geometry between peaks and valleys. Biological assays showed no significant difference in cell adhesion between treated surfaces and the control. With respect to cell proliferation, the treated surface exhibited improved performance when compared to the control sample. We concluded that the process was efficient in removing primary oxides as well as in oxidizing titanium surfaces / Nos ?ltimos anos, tem-se observado um crescimento nas modifica??es superficiais em implantes de tit?nio, que abrevia o tempo de cicatriza??o em regi?es com baixa densidade ?ssea. Dentre as diferentes t?cnicas, a de subtra??o por agentes qu?micos para aumentar a oxida??o vem sendo aplicada para tratamentos superficiais de implantes dentais. Por?m esta t?cnica geralmente n?o propicia a remo??o dos ?xidos indesej?veis formados espontaneamente durante a usinagem de pe?as de tit?nio, aumentando assim o custo, por exigir etapas adicionais para a descontamina??o. Com o objetivo de solucionar esse problema, utilizou-se neste trabalho o plasma como fonte energ?tica, tanto na remo??o desses ?xidos quanto como na oxida??o de superf?cie de tit?nio. Neste sentido, discos de Ti foram tratados em descarga por c?todo oco, usando-se uma fonte de tens?o DC vari?vel e sistema de v?cuo. Previamente, as amostras foram submetidas a processo de limpeza, utilizando-se atmosfera de Ar, H2 e mistura, em tempos de 20 e 60 min. A condi??o de limpeza mais eficaz foi utilizada para a oxida??o, numa mistura de arg?nio (60%) e oxig?nio (40%), at? atingir a press?o de 2,2 mbar durante 60 min, a 500?C. As superf?cies foram caracterizadas por microscopia eletr?nica de varredura (MEV), difra??o de raios X (DRX), microscopia por for?a at?mica (AFM), ades?o e prolifera??o celular. Na microscopia eletr?nica de varredura (MEV), observou-se um menor espraiamento celular e uma maior quantidade de proje??es ou filop?dios nas amostras tratadas, em compara??o ? amostra-controle. A microscopia de for?a at?mica (AFM) mostrou, nas amostras tratadas, defeitos nas superf?cies com geometria variada para picos e vales. Nos ensaios biol?gicos, houve diferen?as significativas na ades?o e prolifera??o celular, em que a superf?cie tratada apresentou um maior desempenho quando comparada com a amostra-controle.Concluiu-se que o processo foi eficiente tanto na remo??o dos ?xidos prim?rios quanto na oxida??o da superf?cie do tit?nio