Tratamento termoquímico de liga TI6AL4V auxiliado por plasma atmosférico a frio visando uso em implantes

Abstract

O Plasma Atmosférico Frio (CAP – Cold Atmospheric Plasma) é uma tecnologia não térmica capaz de modificar superfícies metálicas, promovendo a integração de osteoblastos e inibindo a colonização por patógenos. Este estudo avaliou os efeitos da aplicação simultânea do jato de plasma de argônio e aquecimento a 200 °C em superfícies de liga Ti6Al4V, visando reduzir a aderência de Candida albicans (CA) e melhorar a osseointegração. Para a caracterização da superfície e avaliação da adesão fúngica, foram utilizados discos (9 mm × 1 mm), com análises de molhabilidade (ângulo de contato), energia livre superficial, microestrutura por difração de raios X (DRX), e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As superfícies tratadas apresentaram redução significativa do ângulo de contato (21,47 ± 1,18°) em comparação ao controle (52,88 ± 2,59°, p < 0,05), aumento da energia superficial livre (73,66 mJ/m² vs. 62,819 mJ/m²) e do componente polar (67,46 mJ/m² vs. 12,82 mJ/m²). A DRX indicou formação de filme de dióxido de titânio (TiO₂) entre 35° e 40°. Em relação à adesão fúngica, observou-se redução significativa nas unidades formadoras de colônias (UFC) de CA nas superfícies tratadas (125.000 UFC/mL) em comparação ao controle (205.000 UFC/mL, p < 0,05), menor formação de pseudo-hifas e menor ocupação da superfície (19,14 ± 1,92% vs. 31,99 ± 4,94%). Para a análise da osseointegração, quatorze parafusos de Ti6Al4V (1,5 mm × 5 mm) submetidos ao mesmo tratamento foram implantados na região metafisária das tíbias de sete ratos Wistar. Após 30 dias, os animais foram eutanasiados para avaliação por tomografia computadorizada (TC) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Na TC observou-se aumento significativo da densidade óssea na interface C dos implantes tratados (p < 0,05), sugerindo maior atividade mineral. A MEV evidenciou preenchimento completo das roscas e formação óssea contínua no grupo tratado. A análise por espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS) confirmou mineralização ativa, com razão cálcio/fósforo (Ca/P) de 1,57, próxima à da hidroxiapatita (Ca/P = 1,67). Conclui-se que o tratamento térmico associado ao CAP induziu alterações físico-químicas que favoreceram a osseointegração e reduziram significativamente a adesão de CA, representando uma alternativa promissora para otimização de implantes em contextos clínicos desafiadores.