Avaliação da heteroestrutura, morfologia e aderência de filmes finos de TiO2 depositados sobre aços inoxidáveis 304 e 316L via deposição por camadas atômicas (ALD) visando aplicações biomédica

O aço inoxidável é comumente encontrado dentro do ambiente hospitalar em dispositivos médicos, como pinças, bisturis e implantes (tipo 316L); em superfícies de movelaria e equipamentos e em tubulações de transporte de água e efluentes (tipo 304). O aço inoxidável é bastante empregado por ser considerado um material que apresenta elevada resistência mecânica, alta resistência à corrosão, baixo custo e é facilmente esterilizável. Entretanto, é cada vez mais comum a existência de bactérias e fungos cada vez mais resistentes nesse ambiente, tornando o ambiente hospitalar mais propenso a transmissão de infecções provocadas por essas cepas de bactérias. Atualmente, o filme fino de dióxido de titânio (TiO2) tem sido estudado como um revestimento protetor para mitigar Staphylococcus aureus, Escherichia coli e outras cepas de bactérias em muitas superfícies de dispositivos hospitalares. O TiO2 apresenta ação antibacteriana devido às suas propriedades fotocatalíticas que produzem radicais oxidantes que destroem a parede celular de vírus e bactérias. Neste trabalho filmes finos de dióxido de titânio foram depositados em substratos de aço inoxidável 304 e 316L via deposição por camada atômica (ALD) a fim de desenvolver superfícies que contribuam no combate ao desenvolvimento de vírus e bactérias. Comparamos a microestrutura, morfologia, estrutura química e adesão e ação biológica dos filmes depositados sobre os diferentes substratos de aço inoxidável. O filme fino cobre ambos os substratos uniformemente com nanopartículas de TiO2 identificados por microscopia eletrônica de varredura, no aço 316L alguns aglomerados de nanopartículas estão presentes no filme. Para determinar a presença de grupos funcionais pertencentes aos componentes químicos do filme de TiO2 foram utilizadas as análises de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman e de difração de raios-x para identificar as fases cristalinas presentes no filme, que indicaram a presença de TiO2 nas fases anatase e rutilo. A aderência do filme ao substrato foi determinada e analisada pela técnica de Esclerometria, evidenciando boa aderência do filme ao substrato tanto sobre o aço 304 quanto sobre o aço 316L, e o filme sobre o aço 304 é mais duro que o filme sobre o aço 316L. Para determinar a atividade biológica foram utilizados testes de viabilidade bacteriana, que demonstraram a eficiência do filme como bactericida no aço 304, enquanto no aço 316L não foi identificada tal ação bactericida em contato com Staphylococcus aureus. Com base nos resultados obtidos o filme de TiO2 se mostrou muito promissor em ser utilizado para revestir superfícies de aço inoxidável presente nos ambientes hospitalares e em dispositivos médicos como forma de reduzir a contaminação por vírus e bactérias.