ALBUMIN ADSORPTION ON OXIDE THIN FILMS STUDIED BY ATOMIC FORCE MICROSCOPY
Os metais titânio, nióbio e zircônio possuem excelentes propriedades mecânicas e resistência a corrosão, o que os torna candidatos a recobrimento de implantes. Neste trabalho, modelos de recobrimento de titânio, nióbio e zircônio foram depositados por sputtering em substratos de Si(111) com um elevado fluxo de oxigênio. Os filmes interagiram com soluções de albumina sérica bovina (BSA) de diferentes concentrações em condições fisiológicas. A composição química, morfologia, módulo de elasticidade e dureza dos três filmes finos foram analisados por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), espectrometria de massa de tempo de voo de íons secundários (ToF-SIMS), microscopia de força atômica (AFM) e nanoindentação. Os espectros de XPS mostraram que as superfícies são compostas por TiO2, Nb2O5, and ZrO2. As soluções de BSA, nas concentrações de 20 e 100 µg/ml, foram depositadas a 37 ° C por 1h. As imagens de AFM mostraram agregados de albumina adsorvida após com a solução de BSA 100 µg/ml. A morfologia da superfície dos filmes finos com BSA adsorvido foi diferente para cada tipo de oxido na superfície: as imagens de AFM indicaram uma adsorção em monocamada de BSA em filmes de Nb2O5, a adsorção na superfície de TiO2 resultou em duas camadas de proteína adsorvida e a adsorção na superfície do ZrO2 apresentou duas camadas de proteína adsorvida com alterações conformacionais.
ALBUMIN ADSORPTION ON OXIDE THIN FILMS STUDIED BY ATOMIC FORCE MICROSCOPY
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DOI: 10.22533/at.ed.9222120121
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Palavras-chave: microscopia de força atômica, filmes finos, superfície de biomateriais, adsorção de proteínas, albumina
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Keywords: atomic force microscopy; thin films; biomaterial surfaces; protein adsorption; bovine serum albumin
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Abstract:
Titanium, niobium, and zirconium metals have excellent mechanical properties and corrosion resistance which make them potential candidates for coating implants. In this work, model titanium, niobium, and zirconium coatings were deposited by DC magnetron sputtering on Si(111) substrates at an elevated oxygen flow. The films interacted with bovine serum albumin (BSA) solutions of different concentrations in physiological conditions. The chemical composition, morphology, elastic modulus, and hardness of the three thin films were analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS), atomic force microscopy (AFM), and nanoindentation. The XPS spectra showed that the surfaces were composed by TiO2, Nb2O5, and ZrO2. The BSA solutions, with concentrations of 20 and 100 µg/ml, were deposited at 37 °C for 1h. AFM images showed aggregates of adsorbed albumin after interaction with the 100 µg/ml BSA solution. The surface morphology of the adsorbed BSA thin films appeared different on the three surfaces: the AFM images indicated a monolayer adsorption of BSA onto Nb2O5 films, the adsorption onto TiO2 surfaces seemed to result in two layers of adsorbed protein, and the adsorption onto the ZrO2 surface presented two layers of adsorbed protein with conformational changes.
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Número de páginas: 17
- Angelo Luiz Gobbi
- Pedro Iris Paulin Filho
- Marcelo Eduardo Huguenin Maia da Costa
- Pedro Augusto de Paula Nascente
- Anouk Galtayries
- Denise A Tallarico
