Вплив поверхні дентальних імплантатів на приживлюваність

Оновлено 27.11.2025

Вплив поверхні зубних імплантів на приживлюваність. Вплив топографії та складу комерційних титанових дентальних імплантатів на клітинну адгезію, мезенхімальних стовбурових клітин, отриманих з ясна людини: дослідження in vitro.

Видавництво MDPI у Швейцарії опублікувало результати досліджень групи вчених із Чилі:

Ванесса Кампос-Біджіт (Vanessa Campos-Bijit), Ніколас Кон Іностроса (Nicolás Cohn Inostroza), Росіо Орельяна (Rocío Orellana), Алехандро Рівера (Alejandro Rivera), Альфредо фон Мартенс (Alfredo Von Marttens), Крістіан Коваррубіас (Cristian Covarrubias).

Університети, на базі яких проводилися дослідження

Університет Чилі, Сантьяго – Факультет стоматології – Кафедра протезування

Науково-дослідний інститут стоматологічних наук
Лабораторія нанобіоматеріалів
Лабораторія біології пародонту

Андський університет, Сантьяго – Стоматологічний факультет – Кафедра щелепно-лицьової хірургії

Папський католицький університет, Вальпараїсо – Факультет природничих наук

Школа медичних технологій

Метою даного дослідження було охарактеризувати топографію та склад комерційних титанових зубних імплантатів, виготовлених з різною обробкою поверхні (дві піскоструминні/кислотні травлення (SLA) (INNO Implants, Пусан, Республіка Корея; BioHorizonsTM, Оушенсайд, Каліфорнія, США). кальцію (CaP) (Biounite®, Берасатегі, Аргентина; Zimmer Biomet, Inc., Варшава, Індіана, США)) та дослідити їх вплив на процес клітинної адгезії in vitro.

Для контролю використовували імплантат з гладкою поверхнею (Zimmer Biomet, Inc.). Для цього були використані методи високої роздільної здатності, такі як скануюча електронна мікроскопія (SEM), рентгенівська дисперсійна спектроскопія (EDX), лазерна скануюча конфокальна мікроскопія (LSCM) та атомно-силова мікроскопія (AFM). Адсорбцію білка та адгезію ретромолярних мезенхімальних стовбурових клітин ясен (GMSC) до поверхні імплантату оцінювали через 48 годин.

Зображення 1. Поверхня титанового імплантату, що спостерігається електронним мікроскопом. Мікроструктура поверхні імплантату (масштабна лінійка = 500 мкм, 100 мкм та 10 мкм). У кожному зразку спостерігаються зображення з великим збільшенням, що відображають особливості мікроконструкції. На малюнку показано збільшення зверху вниз 14×, 27×, 200× та 2000× відповідно.

Вступ

У світі втрата зубів найчастіше пов’язана з невилікованим карієсом та захворюваннями пародонту, що призводять до адентії. Імплантологія стала надійним методом заміни зубів з використанням титанових імплантатів, завдяки їх біосумісності та низької токсичності.

Титан має гарну механічну міцність і хімічну активність, що сприяє утворенню оксидного шару на поверхні. Однак для ефективної адгезії клітин до імплантатів потрібні нові методи поверхневої модифікації.

Імплантологи та дослідники перейшли від використання гладких поверхонь до зубних імплантатів з макро-, мікро- та наноструктурами. Нині біосумісними матеріалами виготовлення зубних імплантатів вважаються технічно чистий титан, титанові сплави, кераміка, гидроксиапатит, фосфати кальцію і діоксид цирконію.

Методи обробки поверхонь зубних імплантів

Фізичні обробки, такі як іонна імплантація, катодне розпилення, лазерна абляція та плазмове напилення з анодуванням часто використовуються для створення наноструктур на поверхні титанових імплантатів.

Популярною є комбінація фізичних та хімічних обробок, таких як піскоструминна обробка великою зернистістю та кислотне травлення, що забезпечує поверхні з покращеною змочуваністю та зменшеним кутом контакту з водою.

Персональний план комфортного лікування
без болю та непередбачених витрат

Практичні поради від Головного лікаря Стоматологічної клініки DentalKnysh

Надійде вам на e-mail одразу після відправлення форми.

Отримати поради на e-mail

Короткий гайд, який допоможе підготуватися до лікування так, щоб пройти його спокійно, без тривоги, болю та зайвих витрат

Менше страху Більше контролю Прості поради, які працюють

Ідеальні поверхневі покриття повинні мати мінімальну токсичність, достатню механічну цілісність і контрольовану кінетику вивільнення. Комбіновані покриття покращують остеоінтеграцію та запобігають інфекції.

Серед функціональних покриттів, що найчастіше використовуються – біоактивна кераміка, α/β-TCP, тетракальційфосфат, гідроксиапатит, цирконій, а також фактори росту, колаген, адгезивні білки, біологічно активні препарати, іони і метали, включаючи графен.

Доведено

Топографія та склад поверхонь дентальних імплантатів впливають на адгезію, проліферацію та диференціювання мезенхімальних клітин, важливих для остеоінтеграції.

Основні вимоги для успішної остеоінтеграції були визначені у роботі Brånemark et al. на початку 1980-х років. Численні дослідження спрямовані на розуміння цього процесу, враховуючи вплив різних факторів, включаючи імунну та нервову системи.

Вплив поверхні імплантів на приживлюваність

Початкова фаза загоєння та остеоінтеграція залежать від наявності остеогенних клітин та їх здатності до проліферації на поверхні імплантату. Процес адгезії полегшується наявністю води навколо імплантату, що сприяє адсорбції білків та інших молекул, а також адгезії клітин.

Інтегрини відіграють ключову роль в адгезії та диференціації мезенхімальних стовбурових клітин на поверхні імплантату. Механічні сигнали, викликані мікротопографією, перетворюються на внутрішньоклітинні біохімічні сигнали через процес механотрансдукции, активуючи сигнальні шляхи, зрештою сприяють остеогенної диференціації.

Дані вказують на те, що наноструктуровані поверхні з біоактивними покриттями мають унікальні властивості, що сприяють адгезії клітин. Наномасштабні модифікації поверхні збільшили площу поверхні, що покращує здатність адсорбції білків і, отже, клітинну адгезію.

Однак існує нестача інформації про пряму культуру клітин на нативній поверхні комерційних дентальних імплантатів. Використання передових технологій для оцінки взаємодії біоматеріалів з навколишнім середовищем стає все більш необхідним для розуміння біологічних подій та полегшення розробки трансляційних рішень.

Дослідження впливу поверхні імплантів на адгезію продовжиться

Незважаючи на широкий спектр доступних обробок поверхні та документованих фізичних модифікацій, їх точний вплив на клітинну адгезію до кінця не зрозуміло. Передбачається, що наноструктуровані поверхні імплантатів із біоактивним покриттям покращать адгезію клітин.

Метою даного дослідження є оцінка впливу топографії та складу комерційних титанових зубних імплантатів на адсорбцію білків та клітинну адгезію ГМСК.

Зображення 2. Як виглядають клітини вашого імплантату: що видно під мікроскопом

На цьому малюнку можна бачити, як виглядають клітини, які використовуються в імплантаті. Були взяті клітини з ясен пацієнта та виростили їх на різних імплантатах протягом 48 годин. Потім зафіксували та підготували ці клітини для аналізу за допомогою електронного мікроскопа. Фотографії клітин при різному збільшенні: 500×, 1000×, 2000× та 4000×.

На цих фотографіях можна помітити різні клітини: деякі окремо, а деякі зібрані разом. Особливо важливо звернути увагу на філоподії (це такі маленькі виступи, показані жовтими стрілками), які допомагають клітинам прилипати один до одного. На фотографіях із великим збільшенням (4000×) можна побачити ці філоподії дуже чітко.

Незважаючи на властиві цьому дослідженню обмеження, отримані результати підтверджують висновок, що рівні поверхні зубних імплантатів на мікрометричному і нанометровому рівнях позитивно впливають на адгезію клітин.

Кількість прилиплих клітин та якість зазначеної адгезії були значно покращені порівняно з нерівними поверхнями. Крім того, результати показують, що рівна та впорядкована топографія поверхонь, мабуть, відіграє важливішу роль у поведінці клітинної адгезії порівняно з присутністю фосфату кальцію.

Рівна поверхня імпланту показує кращі результати

Слід зазначити, що рівна, помірно шорстка топографія з гідрофільними властивостями сприяє більш високому рівню адсорбції білка, що, своєю чергою, сприяє міцнішій адгезії клітин.

У сукупності результати цього дослідження відкривають перспективні можливості для майбутніх досліджень і цінні біологічні дані для прийняття рішень щодо вибору імплантатів.

Висновки

Переклад досліджень – Ігор Книш, хірург імплантолог DentalKnysh

Вплив поверхні імплантів на приживлюваність вчені будуть продовжувати вивчати, так як з кожним роком з’являються нові матеріали. Комерційні дентальні імплантати з наноструктурованими поверхнями та біоактивними покриттями сприяють адгезії клітин.

Наномасштабні модифікації поверхні збільшують площу поверхні, покращуючи здатність адсорбції білків і, отже, клітинну адгезію.

Однак, незважаючи на це, залишається нестача інформації про пряму культуру клітин на поверхні імплантатів. Використання передових технологій для оцінки взаємодії біоматеріалів з навколишнім середовищем стає дедалі важливішим для розуміння біологічних подій та розробки трансляційних рішень.

Детальне вивчення впливу топографії та складу комерційних дентальних імплантатів на адсорбцію білків та клітинну адгезію ГМСК може призвести до покращення ефективності імплантатів та остеоінтеграції у стоматології.

Залиште заявку прямо зараз, зафіксуйте ціни, якщо вони піднімуться, а ви, наприклад, зможете бути на прийомі лише через місяць, то для вас діятимуть ціни до підвищення.