„Vyhodnocení efektu fotofunkcionalizace na zubní implantáty pomocí ICP-MS“

V dnešní době se zubní implantáty staly běžnou léčbou pro odstranění chybějících zubů. Studie o léčbě implantáty prokázaly, že titan (Ti) implantovaný do kosti nepřetržitě uvolňuje částice a významně zvyšuje celkový obsah titanu v lidském těle.

Dva hlavní důvody pro uvolňování částic Ti z implantátu jsou chemická koroze a povrchové opotřebení.

Při zvýšení koncentrace lokálních titanových částic dochází k poškození orální intraepiteliální hemostázy, zhoršení zánětu v okolních tkáních a v osteoblastech a osteoklastech může dojít k dynamické nerovnováze. Ti ionty a částice distribuované v lidském těle jsou přímo úměrné vzdálenosti od implantátu. Koncentrace je vyšší v gingivální a kostní tkáni sousedící s implantátem. Nedávné publikace v literatuře dentálních implantátů ukázaly, že ošetření povrchů dentálního implantátu oxidu titaničitého (TiO) ultrafialovým (UV) zářením o vlnové délce 200-400 nm může zvýšit kontakt kost-implantát povrchu (BIC) po normální době hojení. Ošetření UV zářením indukuje energii povrchovým elektronům TiO a energie elektronů indukuje reakce vedoucí ke zvýšení přichycení buněk a kontaktu s osteoblasty. UV ošetření působí na titanové povrchy většinou fotochemicky, aby se zvýšila hydrofilita. Ukázalo se, že UV ošetření touto fotofunkcionalizací zvyšuje biologickou reaktivitu a činí povrch TiO atraktivním pro buněčnou vazbu.

Bylo prokázáno, že hydrofilita a elektrický náboj titanového povrchu hrají klíčovou roli při počátečním uchycení buněk k titanu ošetřenému UV zářením. Nově upravený titanový povrch je „superhydrofilní“. Tento termín se používá, když je kontaktní úhel vody k povrchu menší než 5 stupňů. Vlivem stárnutí titanu se povrch implantátu po 4 týdnech léčby postupně stává hydrofobním s kontaktním úhlem větším než 60 stupňů. Bylo však pozorováno, že 5 minut vystavení UV záření snížilo kontaktní úhel vody téměř na 0°. Hlavní funkcí UV úpravy je změna povrchu z hydrofobního na superhydrofilní, s odstraněním uhlovodíkové kontaminace z povrchu titanu. Tato indukovaná změna povrchu zvyšuje počáteční krevní kontakt s povrchem implantátu a usnadňuje buněčný růst a osseointegraci kosti do implantátu. Studie ve skutečnosti ukázaly, že biologická aktivita titanových povrchů aktivovaných UV zářením je vyšší než biologická aktivita nově ošetřených povrchů.

Ošetření titanových povrchů UV zářením zvyšuje kontaktní plochu kost-implantát z 55 % na téměř 98,2 % a také vede k trojnásobnému zvýšení pevnosti integrace kost-implantát. To výrazně zlepšuje primární stabilitu i u implantátů umístěných bez podpory kortikální kosti. Primární stabilita je velmi důležitá, aby se zabránilo mikropohybům, které mohou nepříznivě ovlivnit proces osseointegrace.

Ve světle všech těchto informací bylo cílem této studie vyhodnotit vliv UV fotofunkcionalizace na uvolňování titanových částic v titanových implantátech.