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Dissertação

{pt=Estudo de dois novos DLC’s para revestimento de próteses articulares: Efeito da albumina no seu comportamento tribológico} {} EVALUATED

Detalhes: {pt= Estudaram-se dois novos revestimentos de DLC (Diamond-Like Carbon) para aplicação em próteses articulares. Comparou-se o seu desempenho tribológico contra polietileno de ultra alto peso molecular, com o do aço, em condições lubrificadas, na presença e na ausência de albumina, a proteína mais abundante nos fluidos biológicos. Caracterizaram-se os revestimentos utilizando diversas técnicas (microscopia óptica, microscopia de força atómica, difracção de raio-X, espectroscopia de Raman, determinação da ultramicrodureza e e da molhabilidade). Verificou-se que ambos são essencialmente amorfos, contendo maioritariamente ligações sp3, o que explica a sua elevada dureza. O N3FC, que apresenta um maior grau de cristalinidade, revelou-se mais hidrofílico. Investigou-se a adsorção da albumina às superfícies por elipsometria e utilizando uma microbalança de cristal de quartzo. Constatou-se que ambos os DLC?s adsorvem uma maior quantidade de proteína do que o aço, em especial o a-C. Os ensaios tribológicos, realizados num microtribómetro, não evidenciaram diferenças significativas entre os dois revestimentos. Verificou-se que o desempenho do aço não melhora com a aplicação dos DLC?s na sua superfície. A presença de albumina conduz a um maior atrito e desgaste abrasivo do polímero, com transferência de mesmo para as contrafaces, o que poderá estar relacionado com a desnaturação da proteína. Investigou-se o efeito da velocidade, mas os resultados não foram conclusivos. Estudou-se também o efeito da força aplicada, tendo-se observado que o coeficiente de atrito aumenta com a diminuição da força. Tal poderá dever-se ao facto da componente de adesão associada à força de atrito se tornar significativa para forças baixas. , en= We studied two new DLC coatings (Diamond-Like Carbon)for use in joint prostheses. We compared their tribological performance against ultra high molecular weight polyethylene, with the performance of steel, in lubricated conditions, in the presence and absence of albumin, the most abundant protein in biological fluids. We characterized the coatings using several techniques (optical microscopy, atomic force micro-scopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, ultramicrohardness and wettability determinations). It was found that both are essentially amorphous, containing mainly sp3 bonds, which explains their high hardness. The N3FC, which presents a higher degree of crystallinity, was more hydrophilic. We investigated the adsorption of albumin to the surfaces by ellipsometry and using a quartz crystal microbalance. It was found that both DLC's adsorb a larger amount of protein than steel, especially the a-C. The tribological tests, performed in microtribometer, showed no significant differences between the two coatings. It was found that the performance of the steel does not improve with application of the DLC's on the surface. The presence of albumin leads to higher friction and abrasive wear of the polymer, with transference of a layer to the counterface, which may be related with the protein desnaturation. We investigated the effect of speed, but the results were not conclusive. The effect of the applied force was also studied and it has been observed that the friction coefficient increases with decreasing load. This may be due to the fact that the adhesion component associated with friction force becomes significant for low forces. }
Keywords: {pt=DLC, tribologia, adsorção de albumina, desgaste, atrito, UHMWPE, en=DLC, tribology, albumin adsorption, wear, friction, UHMWPE}

Discussão: novembro 25, 2009, 9:0