A funcionalização de superfícies nanoestruturadas de implantes metálicos com moléculas orgânicas vem se destacando como estratégia importante para o controle de eventos biológicos que ocorrem na região interfacial durante o reparo ósseo. O objetivo do presente estudo foi avaliar, in vitro , a diferenciação osteogênica sobre titânio com nanotopografia (Ti-nano) funcionalizada com polifenóis (PPHE) obtidos de extrato de bagaço de uva. Superfícies de Ti-nano funcionalizadas com PPHE e seus controles foram caracterizadas por métodos de microscopia de fluorescência e eletrónica, conteúdo fenólico total, atividade antioxidante, molhabilidade e potencial zeta, e a diferenciação osteogênica, por imunofluorescência, viabilidade celular, expressão de marcadores chaves da diferenciação osteoblástica e mineralização da matriz extracelular. A nanotopografia de Ti foi obtida por meio de condicionamento químico de solução de ácido sulfúrico e peróxido de hidrogénio a 30 volumes (1:1). Células osteoblásticas da linhagem UMR-106 foram utilizadas para os experimentos com culturas de células. Os resultados mostraram que a funcionalização de Ti-nano com solução de extrato de bagaço de uva a 1 mg/mL permite a disponibilização de PPHE sobre sua superfície nanotopográfica de TiO2, em quantidade e distribuição variadas na dependência do solvente utilizado, sendo mais abundante e menos inomogênea com o meio de cultura. A presença de conteúdo orgânico rico em PPHE sobre Ti-nano foi confirmada por autofluorescência vermelha e MEV, atenuando os aspectos nanotopográficos da superfície do metal, e reduzindo a sua alta molhabilidade, como também por espectroscopia no UV-vis e atividade antioxidante. A análise do potencial zeta indicou que os PPHE eram estáveis sobre a superfície de Ti-nano, com a qual exibiam ligações eletrostáticas fracas. A interação de células UMR-106 com Ti-nano funcionalizado com solução de extrato de bagaço de uva a 0,01 pg/µmL, 1 pg/mL ou 1 µmg/mL resultou em tendência à maior atividade osteogênica para a maior concentração (1mg/mL), com valores menores de viabilidade celular, maiores de expressão de Alp, Bsp e Col, e menores de Opn. Em conclusão, a funcionalização de PPHE sobre nanotopografia de Ti pode favorecer a atividade osteogênica em sua superfície, com potencial para aplicações no desenvolvimento de implantes osseointegráveis.

The functionalization of organic molecules on nanostructured surfaces of metallic implants has been considered an important strategy for controlling biological events that occur at the interface during bone repair. The aim of the present study was to evaluate, in vitro, the osteogenic differentiation on a nanostructured titanium (Ti-nano) surface functionalized with polyphenols (PPHE) obtained from grape pomace extract. The PPHE-functionalized Ti-nano surface and its Controls were characterized by fluorescence and electron microscopy methods, total phenolic content, antioxidant activity, wettability and zeta potential. The osteogenic differentiation was assessed by immunofluorescence, cell viability, mRNA expression of key osteoblast markers and extracellular matrix mineralization. The Ti-nano surface was obtained by etching with a mixture of H2SO4/H2O2 (1:1). The UMR-106 osteoblastic cell line was used for the cell culture experiments. The results showed that the functionalization of Ti-nano with grape pomace extract solution at 1 mg/mL allows the availability of PPHE on its TiO2 nanotopographic surface, in varying quantity and distribution depending on the solvent used, being more abundant and less inhomogeneous with the culture médium. The presence of organic content rich in PPHE on Ti-nano was confirmed by its red autofluorescence and SEM imaging, attenuating the nanotopographic features of the metal surface, and reducing its high wettability, as well as by UV-vis spectroscopy and antioxidant activity. The analysis of the zeta potential indicated that the PPHE were stable on the Ti-nano surface, with which they formed weak electrostatic bonds. The interaction of UMR-106 cells with the Ti-nano surface functionalized with grape pomace extract solution at 0.01 pg/µmL, 1 pg/µmL or 1 mg/mL resulted in a tendency towards greater osteogenic activity for the highest concentration (1mg/mL), with lower values of cell viability, higher expression of Alp, Bsp and Col, and lower of Opn. In conclusion, the functionalization of PPHE on Ti nanotopography can favor osteogenic activity on its surface, with potential for applications in the development of osseointegrated implants.