Влияние поверхности имплантов на приживляемость

Оновлено 27.11.2025

Воздействие поверхности зубных имплантов на приживаемость. Влияние топографии и состава коммерческих титановых дентальных имплантатов на клеточную адгезию, мезенхимальные стволовые клетки, полученные из ясного человека: исследование in vitro.

Издательство MDPI в Швейцарии опубликовало результаты исследований группы ученых из Чили:

Ванесса Кампос-Биджит (Vanessa Campos-Bijit), Николас Кон Иностроса (Nicolás Cohn Inostroza), Россио Орельяна (Rocío Orellana), Алехандро Ривера (Alejandro Rivera), Альфредо фон Мартенс (Alfredo Von Marttens), Кристи.

Университеты, на базе которых проводились исследования

Университет Чили, Сантьяго – Факультет стоматологии – Кафедра протезирования

Научно-исследовательский институт стоматологических наук
Лаборатория нанобиоматериалов
Лаборатория биологии пародонта

Андский университет, Сантьяго – Стоматологический факультет – Кафедра челюстно-лицевой хирургии

Папский католический университет, Вальпараисо – Факультет естественных наук

Школа медицинских технологий

Целью данного исследования было охарактеризовать топографию и состав коммерческих титановых зубных имплантатов, изготовленных с различной обработкой поверхности (две пескоструйные/кислотные пищеварения (SLA) (INNO Implants, Пусан, Республика Корея; BioHorizonsTM, Оушенсайд, Калифорния, США)). Biounite®, Берасатеги, Аргентина, Zimmer Biomet, Inc., Варшава, Индиана, США) и исследовать их влияние на процесс клеточной адгезии in vitro.

Для контроля использовали имплантат с гладкой поверхностью (Zimmer Biomet, Inc.). Для этого использовались методы высокого разрешения, такие как сканирующая электронная микроскопия (SEM), рентгеновская дисперсионная спектроскопия (EDX), лазерная сканирующая конфокальная микроскопия (LSCM) и атомно-силовая микроскопия (AFM). Адсорбцию белка и адгезию ретромолярных мезенхимальных стволовых клеток десен (GMSC) к поверхности имплантата оценивали через 48 часов.

Рис.1. Поверхность титанового имплантата, наблюдаемая электронным микроскопом.

Микроструктура поверхности имплантата (масштабная линейка = 500 мкм, 100 мкм и 10 мкм). В каждом образце наблюдаются изображения с большим увеличением, отражающими особенности микроконструкции. На рисунке показано увеличение сверху вниз 14×, 27×, 200× и 2000× соответственно.

Введение

В мире потеря зубов чаще всего связана с не леченным кариесом и заболеваниями пародонта, приводящими к адентии. Имплантология стала надежным методом замены зубов с использованием титановых имплантатов благодаря их био совместимости и низкой токсичности.

Титан обладает хорошей механической прочностью и химической активностью, что способствует образованию оксидного слоя на поверхности. Однако для эффективной адгезии клеток к имплантатам требуются новые методы поверхностной модификации.

Имплантологи и исследователи перешли от использования гладких поверхностей к зубным имплантатам с макро-, микро- и наноструктурами. В настоящее время биосовместимыми материалами изготовления зубных имплантатов считаются технически чистый титан, титановые сплавы, керамика, гидроксиапатит, фосфаты кальция и диоксид циркония.

Методы обработки поверхностей зубных имплантов.

Физические обработки, такие как ионная имплантация, катодное распыление, лазерная абляция и плазменное напыление с анодированием, часто используются для создания наноструктур на поверхности титановых имплантатов.

Популярна комбинация физических и химических обработок, таких как пескоструйная обработка большой зернистостью и кислотное пищеварение, что обеспечивает поверхности с улучшенной смачиваемостью и уменьшенным углом контакта с водой.

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

Идеальные поверхностные покрытия должны иметь минимальную токсичность, достаточную механическую целостность и контролируемую кинетику высвобождения. Комбинированные покрытия улучшают остеоинтеграцию и предотвращают инфекцию.

Среди наиболее часто используемых функциональных покрытий – биоактивная керамика, α/β-TCP, тетракальцийфосфат, гидроксиапатит, цирконий, а также факторы роста, коллаген, адгезивные белки, биологически активные препараты, ионы и металлы, включая графен.

Доказано

Топография и состав поверхностей дентальных имплантатов влияют на адгезию, пролиферацию и дифференцировку мезенхимальных клеток, важных для остеоинтеграции.

Основные требования успешной остеоинтеграции были определены в работе Brånemark et al. в начале 1980-х годов. Многочисленные исследования направлены на понимание этого процесса, учитывая влияние различных факторов, включая иммунную и нервную систему.

Влияние поверхности имплантов на приживаемость

Начальная фаза заживления и остеоинтеграции зависит от наличия остеогенных клеток и их способности к пролиферации на поверхности имплантата. Процесс адгезии облегчается наличием воды вокруг имплантата, что способствует адсорбции белков и других молекул, а также адгезии клеток.

Интегрины играют ключевую роль в адгезии и дифференциации мезенхимальных стволовых клеток на поверхности имплантата. Механические сигналы, вызванные микротопографией, превращаются в внутриклеточные биохимические сигналы через процесс механотрансдукции, активируя сигнальные пути, в конечном счете способствуют остеогенной дифференциации.

Данные указывают на то, что наноструктурированные поверхности с биоактивными покрытиями обладают уникальными свойствами, способствующими адгезии клеток. Наномасштабные модификации поверхности увеличили площадь поверхности, что улучшает способность адсорбции белков и, следовательно, клеточную адгезию.

Исследования влияния поверхности имплантов на адгезию продолжится

Однако существует нехватка информации о прямой культуре клеток на нативной поверхности коммерческих дентальных имплантатов. Использование передовых технологий для оценки взаимодействия биоматериалов с окружающей средой становится все более необходимым для понимания биологических событий и облегчения разработки трансляционных решений.

Несмотря на широкий спектр доступных обработок поверхности и документированных физических модификаций, их точное воздействие на клеточную адгезию до конца непонятно. Предполагается, что наноструктурированные поверхности имплантатов с биоактивным покрытием улучшат адгезию клеток.

Целью данного исследования является оценка влияния топографии и состава коммерческих зубных титановых имплантатов на адсорбцию белков и клеточную адгезию ГМСК.

Рис.2. Как выглядят клетки вашего имплантата: что видно под микроскопом

На этом рисунке можно видеть, как выглядят клетки, используемые в имплантате. Были взяты клетки из десен пациента и вырастили их на разных имплантатах в течение 48 часов. Затем эти клетки зафиксировали и подготовили для анализа с помощью электронного микроскопа. Фотографии клеток при разном увеличении: 500×, 1000×, 2000× и 4000×.

На этих фотографиях можно заметить разные клетки: некоторые по отдельности, а некоторые собраны вместе. Особенно важно обратить внимание на филоподии (это маленькие выступы, показанные желтыми стрелками), которые помогают клеткам прилипать друг к другу. На фотографиях с большим увеличением (4000×) можно увидеть эти филоподии очень четко.

Несмотря на свойственные этому исследованию ограничения, полученные результаты подтверждают вывод, что уровни поверхности зубных имплантатов на микрометрическом и нанометровом уровнях оказывают положительное влияние на адгезию клеток.

Количество прилипших клеток и качество указанной адгезии значительно улучшились по сравнению с неровными поверхностями. Кроме того, результаты показывают, что ровная и упорядоченная топография поверхностей, по-видимому, играет более важную роль в поведении клеточной адгезии по сравнению с фосфатом кальция.

Ровная поверхность импланта показывает лучшие результаты.

Следует отметить, что ровная, умеренно шероховатая топография с гидрофильными свойствами способствует более высокому уровню адсорбции белка, что, в свою очередь, способствует более прочной адгезии клеток.

В совокупности результаты этого исследования открывают перспективные возможности для будущих исследований и ценные биологические данные для принятия решений по выбору имплантатов.

Выводы

Перевод исследований – Игорь Кныш, хирург имплантолог DentalKnysh

Влияние поверхности имплантов на приживаемость ученые будут продолжать изучать, так как с каждым годом появляются новые материалы. Коммерческие дентальные имплантаты с наноструктурированными поверхностями и биоактивными покрытиями способствуют адгезии клеток.

Наномасштабные модификации поверхности увеличивают площадь поверхности, улучшая способность адсорбции белков и, следовательно, клеточную адгезию.

Однако, несмотря на это, остается недостаток информации о прямой культуре клеток на поверхности имплантатов. Использование передовых технологий для оценки взаимодействия биоматериалов с окружающей средой становится все более важным для понимания биологических событий и разработки трансляционных решений.

Оставьте заявку прямо сейчас, зафиксируйте цены, если они поднимуться, а вы, например, сможете быть на приеме только через месяц, то для вас будут действовать цены до повышения.