DOI: 10.25824/redu/zwnsbt
title: Performance mecânica e propriedades de superfície da construção angulada do Ti6Al4V poroso para implantes dentários fabricados por fusão em leito de pó a laser

description: A fabricação por fusão em leito de pó a laser (LB-PBF) permite a obtenção de implantes dentários com estruturas porosas que mimetizam as propriedades mecânicas do osso humano. Com a técnica, é possível a incorporação de poros no corpo do implante para evitar o efeito de stress shielding, responsável pela reabsorção óssea e perda de implantes. Contudo, a morfologia de poros ideal ainda não é bem definida na literatura e deve ser explorada. Considerando este problema, foi realizada uma busca sistemática em 5 bases de dados e na literatura cinzenta a respeito da influência da geometria do poro nas propriedades mecânicas do Ti6Al4V poroso. Em adição, estruturas porosas fabricadas por LB-PBF possuem diversos ângulos de inclinação relativos à plataforma de fabricação, acarretando diversos valores de rugosidade devido à adesão de partículas não fundidas em sua superfície devido às altas temperaturas de impressão. Dessa forma, em seguida, um trabalho in vitro foi desenvolvido para investigar as propriedades mecânicas do Ti6Al4V poroso e o efeito do ângulo de impressão nas propriedades de superfície e avaliação biológica do material como construído impresso por LB-PBF para implantes dentários. Para isso, cubos com três tamanhos de poros (400, 500, e 600 µm), célula octaédrica e porosidade constante (67%) foram impressos para o teste de compressão e análise da acurácia dimensional após impressão. Amostras sólidas representando as angulações 0º, 60º e 90º foram testadas para energia livre de superfície e rugosidade de superfície em dois tempos (como construído - t0/após polimento - t1). Após t1, foram analisadas a dureza de superfície, análise microestrutural e composição química. Para análise de biocompatibilidade, foram usados discos nas mesmas angulações estudadas e um grupo de amostras polidas para os testes com osteoblastos humanos de viabilidade celular, citotoxicidade e observação da morfologia celular. Como resultado da revisão, 13 artigos foram encontrados e a maioria investigou as propriedades de compressão da célula cúbica de corpo centrado (BCC). Apenas um estudo avaliou as propriedades de tração e nenhum analisou de flexão. No estudo in vitro, todos os grupos de porosidades apresentaram valores de módulo de elasticidade compatíveis ao osso, sendo o grupo de 500 µm a impressão com melhor acurácia. Já a energia livre de superfície e rugosidade são afetadas pelo ângulo de impressão, principalmente em 60º, enquanto o mesmo material polido não sofreu influência da angulação. A construção vertical (90°) conferiu maior dureza superficial. Na avaliação biológica foi observado boa adesão celular, principalmente nas amostras de 0º e polidas, e osteoblastos alongados nas amostras de 60º e 90º. Conclui-se que ainda não há um consenso sobre qual o modelo ideal de Ti6Al4V poroso, pois estudos comparativos ainda faltam na literatura. Entretanto, o modelo in vitro investigado com células octaédricas com 500 µm e 67% de porosidade conferiu boa acurácia de impressão atingindo propriedades mecânicas compatíveis ao osso humano. A topografia influenciou nas propriedades de superfície em diferentes angulações. Também foi observado que a viabilidade celular foi maior em amostras de menor rugosidade de superfície (0º e grupo polido), enquanto a morfologia mostrou-se relacionada a maior rugosidade (60º e 90º). Os dados não podem ser disponibilizados por questões de proteção intelectual. Para mais informações, contatar os responsáveis.