Publicação

Desenvolvimento e produção de superfícies de PEEK funcionalizadas com grafeno para implantes dentários

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Os implantes dentários têm cada vez mais importância na vida humana, sendo a melhor solução para a substituição de dentes perdidos. O titânio e as suas ligas são atualmente os materiais mais utilizados nos implantes dentários, no entanto apresentam algumas desvantagens, tais como a libertação de iões metálicos, casos de recessão gengival, e possui um modo de elasticidade diferente do osso humano, o que pode levar a problemas no implante o que pode levar a problemas no implante. Assim, continua a ser necessário desenvolver soluções alternativas. O poli-éter-éter-acetona é um material polimérico biocompatível que tem vindo a ser estudado para aplicações biomédicas, e que tem revelado ser promissor devido ao módulo de elasticidade semelhante ao do osso, o que na adequação das cargas da mastigação e na transmissão dos mesmos ao osso adjacente ao implante dentário pode ser melhor do que as soluções atualmente existentes. Apesar das suas propriedades, o PEEK é um material inerte biologicamente, e como tal a sua superfície precisa de ser modificada. Neste contexto, neste trabalho foram desenvolvidas, produzidas e avaliadas superfícies de PEEK funcionalizado com grafeno para aplicação nos implantes dentários devido às propriedades do grafeno. Para tal foram produzidas 3 camadas de compósitos de PEEK, com diferente teor de grafeno (0.25, 0.5, e 1% em massa/volume) sobre um substrato de PEEK via prensagem a quente (hot pressing), funcionalizando assim a sua superfície. Foram testados diferentes processos para promover a adesão da camada desde sinterização a laser, prensagem a baixa temperatura e prensagem a quente. A prensagem revelou ser o processo mais eficaz na funcionalização da superfície de PEEK. A força da adesão da camada de compósito foi avaliada através de ensaios tribológicos na configuração utilizando uma bola de alumina como contra-corpo, em condições que simularam o ambiente oral, com a amostra imersa numa solução de PBS. Além da adesão, foram avaliados o coeficiente de atrito e a taxa de desgaste específico. Os resultados demonstraram que é possível finalizar a superfície do PEEK com compósitos de PEEK com grafeno em diferentes percentagens através da prensagem a quente. Após os ensaios tribológicos não houve destaque/laminação da camada e que a adição de grafeno melhora o comportamento tribológico. As amostras contendo a camada de PEEK com grafeno a 1% foram as que apresentaram melhores resultados. Os resultados obtidos revelaram ser promissores e que podem melhorar o desempenho de implantes dentários.
Autores principais:	Pereira, Paulo Adelino Carvalho
Assunto:	Implantes dentários Funcionalização Peek Grafeno Compósitos Biotribologia Dental implants Hydroxyapatite Graphene Compounds Wear Biotribology Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
Ano:	2023
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	Os implantes dentários têm cada vez mais importância na vida humana, sendo a melhor solução para a substituição de dentes perdidos. O titânio e as suas ligas são atualmente os materiais mais utilizados nos implantes dentários, no entanto apresentam algumas desvantagens, tais como a libertação de iões metálicos, casos de recessão gengival, e possui um modo de elasticidade diferente do osso humano, o que pode levar a problemas no implante o que pode levar a problemas no implante. Assim, continua a ser necessário desenvolver soluções alternativas. O poli-éter-éter-acetona é um material polimérico biocompatível que tem vindo a ser estudado para aplicações biomédicas, e que tem revelado ser promissor devido ao módulo de elasticidade semelhante ao do osso, o que na adequação das cargas da mastigação e na transmissão dos mesmos ao osso adjacente ao implante dentário pode ser melhor do que as soluções atualmente existentes. Apesar das suas propriedades, o PEEK é um material inerte biologicamente, e como tal a sua superfície precisa de ser modificada. Neste contexto, neste trabalho foram desenvolvidas, produzidas e avaliadas superfícies de PEEK funcionalizado com grafeno para aplicação nos implantes dentários devido às propriedades do grafeno. Para tal foram produzidas 3 camadas de compósitos de PEEK, com diferente teor de grafeno (0.25, 0.5, e 1% em massa/volume) sobre um substrato de PEEK via prensagem a quente (hot pressing), funcionalizando assim a sua superfície. Foram testados diferentes processos para promover a adesão da camada desde sinterização a laser, prensagem a baixa temperatura e prensagem a quente. A prensagem revelou ser o processo mais eficaz na funcionalização da superfície de PEEK. A força da adesão da camada de compósito foi avaliada através de ensaios tribológicos na configuração utilizando uma bola de alumina como contra-corpo, em condições que simularam o ambiente oral, com a amostra imersa numa solução de PBS. Além da adesão, foram avaliados o coeficiente de atrito e a taxa de desgaste específico. Os resultados demonstraram que é possível finalizar a superfície do PEEK com compósitos de PEEK com grafeno em diferentes percentagens através da prensagem a quente. Após os ensaios tribológicos não houve destaque/laminação da camada e que a adição de grafeno melhora o comportamento tribológico. As amostras contendo a camada de PEEK com grafeno a 1% foram as que apresentaram melhores resultados. Os resultados obtidos revelaram ser promissores e que podem melhorar o desempenho de implantes dentários.