Avaliação do efeito antimicrobiano em parafuso protético de implantes revestido com filme de carbono tipo diamante dopados com prata depositado por plasma / Evaluation of antimicrobial action in prosthetic screws of implants with diamond-like carbon films doped with plasma deposited silver

RESUMO

Apesar da confiabilidade, as falhas mecânicas e biológicas das reabilitações protéticas sobre implantes ainda são persistentes. A capacidade altamente adaptativa das bactérias e sua colonização na superfície dos implantes e componentes protéticos ainda hoje é um sério problema clínico, causando mucosite e peri-implantite. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito antimicrobiano do fino filmes de carbono tipo diamante (DLC) dopado com nanopartículas de prata, depositado nos parafusos protéticos. Os filmes de DLC e DLC-Ag foram depositados pelo processo conhecido como PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition). A caracterização do material foi realizada em discos da liga Ti6Al4V pelas análises scratch test, espectroscopia de espalhamento Raman, perfilometria mecânica, goniometria e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A atividade antimicrobiana foi avaliada utilizando uma cepa padrão de Enterococcus faecalis (ATCC 29212). Para avaliar a efetividade dos filmes depositados, foram realizados ensaios nos discos e nos parafusos (isolados e no modelo implante/pilar). Foram utilizados implantes hexágono externo de plataforma regular 4,1 mm com os respectivos pilares. Para todas as análises, as amostras foram divididas em 3 grupos de acordo com o tipo de tratamento: Grupo controle (sem tratamento); Grupo DLC, amostras revestidas com filme de DLC, Grupo DLC-Ag, amostras revestidas com filme de DLC com prata. As amostras foram analisadas por MEV. Também foi avaliada a citotoxicidade dos filmes frente a células de fibroblastos (3T3) através do ensaio de MTT. A caracterização dos filmes por espectroscopia de espalhamento raman e EDS, apresentaram resultados característicos ao DLC e DLC-Ag, como uma distribuição homogênea de carbono, prata e silício. As análises de scratch test, perfilometria mecânica e goniometria, apresentaram filmes com características hidrofóbicas, sendo DLC-Ag o grupo de maior rugosidade e coeficiente de atrito. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente com auxílio do programa GraphPad Prism versão 9.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA) e realizado os testes ANOVA e de Tukey para comparações entre os grupos (discos), e os testes Kruskal-Wallis e post-hoc de Dunn (parafusos). O nível de significância para todos os testes foi estabelecido em 5%. Os resultados demonstraram que a deposição do filme de DLC e DLC-Ag apresentaram redução de maneira significativa (p<0,05) na contagem de UFC/ml nos discos e parafusos isolados. Porém a dopagem com prata não trouxe um resultado superior ao filme DLC e ambos os materiais se apresentaram como não citotóxico. Concluímos que o revestimento com DLC e DLC-Ag é um material promissor, com efeito antimicrobiano, porém com limitação de aplicação (AU)

ABSTRACT

Despite the reliability, the mechanical and biological failures in rehabilitating implantsupported dental are still persistent. Mucositis and peri-implantitis are still severe clinical problems due to the high adaptive capacity of bacteria that colonize the surface of implants and prosthetic components. The present study aimed to evaluate, in vitro, the antimicrobial action of thin films of diamond-like carbon (DLC) doped with silver nanoparticles, deposited on prosthetic screws. The deposition of the films was performed by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). The characterizations were performed of both deposited samples and control (Ti6Al4V) by scratch test analysis, raman scattering spectroscopy, mechanical profilometry, goniometry, and energy dispersive spectroscopy (EDS). The antimicrobial was evaluated activity against Enterococcus faecalis (ATCC 29212). To evaluate the effectiveness of the deposited films, tests were performed on disks and screws (isolated and on the implant/abutment model) Using 30 regular platforms with 4.1 mm external hexagon implants with the respective abutments, distributed into 3 groups according to the type of prosthetic screw treatment (n=10): Group control screw (no treatment); Group screw coated with DLC film, Group screw coated with DLC film doped with silver nanoparticles (Ag-DLC). The samples were also analyzed by SEM The cytotoxicity of the films against (3T3) fibroblast cells was also assessed using the MTT assay. The caracterization was performed from raman spectroscopy and EDS, showed results which are characteristics of DLC and Ag-DLC films, such as a homogeneous distribution of carbon, silver and silicon. The scratch test, mechanical profilometry and goniometry analyzes showed films with hydrophobic characteristics, with Ag-DLC being the group with the higher coefficient of friction values and roughness Data were statistically analyzed using GraphPad Prism version 9.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA). ANOVA and Tukey tests were performed, followed by comparisons between groups (disks) and Kruskal-Walis and post-hoc Dunn (screw) tests The significance level for all tests was set at 5%. The results demonstrated that the deposition of the DLC and Ag-DLC film showed a significant reduction (p<0.05) in the CFU/ml count compared to the contro, disks and isolated screwl. However, silver doping did not enhance the DLC films; both materials were non-cytotoxic. It concludes that titanium alloys coated with DLC and Ag-DLC are promising materials with antibacterial properties to prevent peri-implantitis (AU)