Implantação Iônica de Baixa Energia de Íons de Prata em Titânio

Abstract

Na medicina moderna, os biomateriais têm sido largamente utilizados como implantes. Dentre os biomateriais, o titânio de classe medicinal destaca-se pelo seu elevado grau de biocompatibilidade. Entretanto, órteses e próteses infectadas com microrganismos pós-implantadas requerem cirurgias e intervenções médicas que são dispendiosas e o tratamento pode levar meses. Para combater infecções associadas a implantes, a melhor estratégia é prevenir que elas ocorram. Uma das estratégias é a implantação de íons de prata no titânio. Neste trabalho, íons de prata foram implantados a baixas energias (4 keV) no titânio de uso medicinal com o objetivo de tornar a superfície do titânio bactericida e, assim, inibir a formação de biofilme. A implantação foi realizada em um equipamento do tipo Ion Plating. As amostras foram analisadas por espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS), espectroscopia de emissão ótica por descarga luminescente (GD-OES) e difração de raios X (XRD). Os resultados obtidos mostram que a prata está implantada em profundidade de até 10 nm, corroborando com os dados da simulação realizada previamente. Além disso, a estratégia utilizada neste trabalho pode ser aplicada em escala industrial, devido ao tipo de equipamento utilizado para o tratamento da superfície.

Low Energy Ion Implanting of Silver Ion in Titanium

In modern medicine, biomaterials have been widely used as implants. Among biomaterials, titanium medical class is distinguished by its high degree of biocompatibility. However, orthoses and prostheses infected with post-implanted microorganisms require surgeries and medical interventions that are costly and treatment can take months. To combat infections associated with implants, the best strategy is to prevent them from occurring. One strategy is the silver ion implantation in titanium. In this work, silver ions were implanted at low energies (4 keV) in medical titanium with the goal to take bactericide titanium surface and therefore, inhibit biofilm formation. The implantation was done using the Ion Plating equipment. After ion implantation, the samples were analyzing for Rutherford Backscattering Spectrometry, Glow-Discharge Optical Emission Spectroscopy and X-Ray Diffraction. The results show that the silver was implanted at depths up to 10 nm, corroborating simulation data. In addition, the strategy used in this work can be applied on an industrial scale due to the type of equipment used for the surface treatment.