Recobrimentos Cristalinos de Hidroxiapatita Produzidos a Temperatura Ambiente por Ablação a Laser Pulsado de Nd:YAG - 532 nm

Devido à crescente demanda de implantes dentários e ortopédicos, novas tecnologias vem sendo desenvolvidas para aumentar a estabilidade química e sua aceitação no corpo. Algumas técnicas de deposição de filmes tem sido aplicadas para recobrir metais com cerâmicas bioativas, em sua maioria fosfatos de cálcio (CaP) - constituintes naturais dos ossos humanos, de modo a aumentar a bioatividade dos implantes. A técnica mais utilizada comercialmente para recobrir com biocerâmicas é a Plasma Spray (PS). Porém, algumas desvantagens levaram ao estudo de outras técnicas com pulverização catódica (RF-MS) e ablação a laser (PLD). PLD mostrou ser uma importante candidata para produção destes recobrimentos devido a bons resultados de adesão ao substrato, estequiometria, cristalinidade e rugosidade. Neste trabalho o 2o harmônico do laser Nd:YAG (532 nm) foi utilizado para produzir recobrimentos cristalinos de hidroxiapatita (HA) sobre silício e titânio a temperatura ambiente. A influência dos parâmetros da técnica foram investigados, como a pressão parcial de oxigênio na câmara de vácuo, a distância entre alvo e substrato e a energia do laser. Para a literatura - onde são normalmente utilizados baixos comprimentos de onda e tratamentos térmicos - este trabalho é novo. Estrutura, composição e morfologia dos recobrimentos foram analisadas por difratometria de síncrotron raios-x de incidência rasante (GAXRD), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia ótica e eletrônica (MEV). Os recobrimentos são compostos de HA apenas, livres de outras fases de CaP’s e majoritariamente cristalinos. A taxa de deposição foi 100 vezes maior se comparada com a técnica de MS. Uma alta rugosidade formada de microparticulas sobre um fundo nanométrico foi obtida e a estequiometria do alvo de HA foi mantida nos recobrimentos. A biocompatibilidade dos recobrimentos foi investigada com experimentos in-vitro com cultura de células ósseas e imersão em fluido corpóreo simulado (SBF). As células ósseas aderiram ao recobrimento mas apresentaram estresse provavelmente devido à alta rugosidade. Durante os testes com SBF, a fase amorfa presente nos recobrimentos se dissolveu e pode ter sido responsável pela precipitação de uma nova camada de HA.