Soluções simuladoras do fluido corpóreo (SBFs) são usadas em avaliação de biocompatibilidade de biomateriais e também como processo de recobrimento alternativo à aspersão por plasma. Processos biomiméticos ocorrem heterogeneamente sobre superfícies metálicas; portanto, o uso da técnica de microeletrodo é muito recomendável para detectar mudanças na superfície. Neste trabalho, o pH local foi monitorado durante as primeiras 44 h de deposição de fosfato de cálcio em amostras de titânio com uma solução SBF simplificada. Dados tridimensionais (pH local, coordenadas x-y) foram empregados para simular as concentrações de equilíbrio para todas as espécies químicas. Baseadas nestas quantidades, foram calculadas as supersaturações relativas e variações de energia de Gibbs para hidroxiapatita e fosfato octacálcico. A abordagem experimental e teórica conjunta sugere que nem a alcalinidade local nem a concentração de cálcio livre fornecem um cenário adequado sobre a condição de precipitação, mas o uso simultâneo produz resultados interessantes não obtidos com somente uma delas.

Simulated body fluids (SBFs) are largely used as biocompatibility screening and also as an alternative process to the plasma spray coating. Biomimetic processes occur heterogeneously on metallic surface; therefore, the use of a microelectrode technique is highly advisable to detect surface changes. In this work, the local pH was monitored during the first 44 h of deposition of calcium phosphates on titanium samples with a simplified SBF solution. Three-dimensional data (local pH, x-y coordinates) were used to simulate equilibrium concentrations of all species. Based on these quantities, relative supersaturations and Gibbs energy variations of hydroxyapatite and octacalcium phosphate were evaluated. The conjoint experimental and theoretical approach suggested that neither local alkalinity nor free calcium concentration alone produces an adequate scenario of precipitation conditions, but the use of both procedures results in interesting findings not achieved using only a single approach.

O contato de metais, usados como biomateriais, em soluções que simulam a parte inorgânica e acelular do plasma sanguíneo (SBF) permite avaliar sua capacidade de precipitar fosfatos de cálcio. Estes fosfatos podem se formar na interface material-tecido, sendo importantes quando o material é implantado in vivo. Para tanto, várias soluções que possibilitam a deposição biomimética, como as de Kokubo, Neuman e Ringer são usadas na promoção da precipitação de fosfatos. Estas soluções utilizam diversos reagentes, sendo que muitos deles não são necessários na estequiometria dos principais fosfatos de cálcio. A partir de um estudo teórico que prevê a estabilidade termodinâmica de soluções, houve a motivação para projetar e experimentar in vitro uma solução simplificada. Desta forma, amostras de Ti foram lixadas, tratadas com NaOH 1M e posteriormente submetidas à exposição na solução simplificada. Após esta exposição por vários dias as superfícies foram analisadas por MEV/EDS e DRX para avaliar a ocorrência e as características do depósito. Pelos resultados experimentais é possível afirmar que a fase precipitada é o fosfato octacálcico, o que está de acordo com os resultados teóricos.

The contact of materials such as metals used as biomaterials in simulated body solutions (SBF) that mimetize the inorganic and acellular part of blood plasma allows the evaluation of its capacity of calcium phosphate precipitation. These phosphates can precipitate by biomimetic route in the interface material-tissue, being important when the material is in vivo implanted. In addition, there are several solutions that favor this biomimetic deposition such as named as Kokubo, Neuman and Ringer, and they are used in the promotion of precipitation. These solutions employed several reagents; some of them are not necessary in the stoichiometry of the main calcium phosphates. From a theoretical study that showed the possibility of using a simplified solution, we decide to investigate this solution in vitro precipitation conditions. In this way, samples of Ti were grinding, treated with 1M NaOH and subsequently exposed to simplified SBF. After the exposure of surfaces, they were analyzed by SEM/EDS and XRD to characterize the deposits. The experimental results show that the precipitated phase is octacalcium phosphate, which corroborate theoretical findings.