Analyzes of the surface integrity of dental implants and the influence of nitriding and amino-functionalization treatments on osteogenesis

Autor(es)

Plinio Mendes Senna

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba
• Data de defesa: 2013-12-19

Membros da banca

Altair Antoninha Del Bel Cury; Helio Rodrigues Sampaio Filho; Emmanuel João Nogueira Leal da Silva; Bruno Salles Sotto Maior; Luiz Augusto Duarte Meirelles

• Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury

Resumo

Os implantes dentais recebem diversos tratamentos para criar micro- e nano-estruturas na superfície, aumentando a área de contato com o osso e favorecendo a osseointegração. O objetivo deste trabalho foi quantificar por meio de parâmetros de rugosidade as alterações de superfície causadas pelo processo de inserção no tecido ósseo e investigar a presença de partículas soltas de titânio na interface osso-implante (Capítulo 1); avaliar a influência do tratamento de nitretação por plasma nas propriedades de superfície do titânio e na sua biocompatibilidade (Capítulo 2); e avaliar a adsorção de proteínas in vitro e a osteogênese ao redor de implantes amino-funcionalizados instalados em coelhos (Capítulo 3). No Capítulo 1, a rugosidade de três grupos de implantes representando differences geometrias e tratamentos de superfície foi avaliada por interferometria antes e após a inserção dos mesmos em blocos de costela bovina. Os blocos também foram avaliados por microscopia para identificar partículas de titânio presentes na interface. A amplitude de todos os parâmetros de rugosidade das superfícies dos implantes foram menores após a inserção para todos os grupos e as imagens microscópicas revelaram a presença de partículas de titânio a alumínio na interface, concentradas principalmente no nível do osso cortical. Assim, concluiu-se que as superfícies moderadamente rugosas podem gerar partículas soltas de titânio na interface. No Capítulo 2, discos de titânio (12,7 × 2 mm) moderadamente rugosos foram nitretados por plasma a frio. Osteoblastos humanos (SAOS-2) foram cultivados sobre os discos por 1, 3, 5 e 7 dias. A proliferação e diferenciação celular foram avaliadas por MTS, produção de fosfatase alcalina e por qPCR. Foi observado, que a nitretação aumentou a quantidade de nitrogênio na superfície, além da dureza, molhabilidade e nanoestruturas. Não houve diferença no comportamento célular em relação ao grupo não nitretado. Assim, concluiu-se que a nitretação por plasma a frio aumentou a dureza da superfície e não prejudicou a biocompatibilidade do titânio. No Capítulo 3, o titânio foi aminofuncionalizado com 3-aminopropiltrietoxisilano. O perfil protéico adsorvido foi avaliado por espectrometria de massas após discos serem imersos em plasma sanguíneo humano por 3 h. Para a análise da osteogênese, implantes de titânio (3,75 × 6 mm) receberam o mesmo tratamento e foram instalados em 10 coelhos New Zealand adultos (1 na metáfise distal do fêmur e 2 na metáfise proximal da tíbia de ambas as patas). Os animais foram sacrificados após 3 e 6 semanas e os implantes e osso adjacente foram coletados, fixados e incluídos em blocos de resina. Em seguida, lâminas de 20 ?m de espessura foram preparadas na região central de cada implante e coradas com azul de toluidina. A análise histomorfométrica compreendeu a mensuração da área de contato osso-implante. A superfície tratada apresentou maior quantidade total de proteínas adsorvidas; no entanto, com menor abundância relativa de fibronectina. Não houve diferença para a área de contato osso-implante entre os dois grupos de implantes após 3 e 6 semanas. Assim, concluiu-se que a amino-funcionalização aumentou a quantidade de proteínas adsorvidas, mas não foi efetiva para acelerar a osteogênese. (AU)

• Processo FAPESP: 10/09308-0 - Influência da nitretação por plasma da superfície do titânio e do colágeno tipo I na adsorção das proteínas séricas sobre a superfície do titânio, e sua influência na adesão, estruturação morfológica e bioatividade de osteoblastos humanos
• Beneficiário: Plinio Mendes Senna
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado