Optimización de la superficie de implantes dentales de Ti c.p para la mejora y predictibilidad de la osteointegración mediante osteoconductividad. Caracterización físico-química y respuesta in vivo en cerdos “minipig”

Abstract

El éxito de la implantología dental se debe en gran medida a las excelentes propiedades que presentan ciertos materiales como el Ti c.p, como elevada resistencia a la corrosión y aceptación biológica. Sin embargo, es posible estimular el potencial natural biológico de regeneración ósea a través de factores de estructura superficial y biomecánicos. La consecución de la osteointegración de un implante no solo requiere de la ausencia de tejido fibroso alrededor del implante, sino también de un enlace físicoquímico fuerte y duradero entre hueso e implante por el cual tendrán lugar todas las interacciones biológicas entre el medio biológico y el biomaterial. Este proyecto pretende aportar una solución para mejorar la osteointegración a través del aumento de la capacidad osteoconductiva de la superficie de implantes dentales. Para ello se estudian cuatro tipos de modificaciones superficiales (ataque ácido, tratamiento por plasma, tratamiento termoquímico de bioactividad y granallado con partículas de Al2O3), cuyo objetivo es estimular la fuerza de adhesión y guiar el crecimiento óseo, además de incrementar la calidad del recambio óseo. Las modificaciones se realizan mediante la implementación de sencillos y bien conocidos procesos industriales ampliamente utilizados hoy en día con el fin de inferir sobre las propiedades de superficie cambiando su rugosidad, energía superficial y carácter químico. La caracterización de los implantes estudiados se ha llevado a cabo mediante diferentes técnicas, tanto cualitativas como cuantitativas, tales como microscopía electrónica de emisión de campo Shottky, microscopía interferométrica de luz blanca, microscopía de fuerza atómica, espectroscopia de energía dispersiva, espectrofotometría de rayos X y análisis de ángulo de contacto. La evaluación histológica e histomorfométrica, realizada posteriormente a la implantación y extracción de las superficies en cerdos “minipig”, se ha realizado mediante microscopía electrónica. Se han determinado parámetros estructurales y de remodelación ósea relacionados con la calidad del recambio óseo así como los procesos de remodelación y regeneración ósea. Se constata que las superficies con mayor calidad ósea corresponden a las superficies Bioactiva y Plasma, exhibiendo una clara habilidad de osteoconducción. Los implantes Bioactiva a su vez presentaron neoformación de hueso en el perímetro del implante sin presencia de hueso preexistente y tanto solo a través del mojado por células sanguíneas estimulando su diferenciación en células osteomorfogénicas. Estos resultados muestran que a través de una actividad iónica especifica entre superficie y el medio biológico se estimula el comportamiento tisular y se potencia la habilidad de regeneración ósea y aceptación biológica, mejorando la predictibilidad del éxito del implante y sus propiedades osteoconductivas.