Oxidative nanopatterning of titanium surfaces promotes production and extracellular accumulation of osteopontin

The bone-biomaterial interface has been characterized by layers of afibrillar extracellular matrix (ECM) enriched in non collagenous proteins, including osteopontin (OPN), a multifunctional protein that in bone controls cell adhesion and ECM mineralization. Physical and chemical aspects of biomaterial surfaces have been demonstrated to affect cell-ECM-substrate interactions. The present paper described the ability of oxidative nanopatterning of titanium (Ti) surfaces to control extracellular OPN deposition in vitro. Ti discs were chemically treated by a mixture of H2SO4/H2O2 for either 30 min [Nano(30') Ti] or 4 h [Nano(4h) Ti]. Non-etched Ti discs were used as control. Primary osteogenic cells derived from newborn rat calvarial bone were plated on control and etched Ti and grown under osteogenic conditions up to 7 days. High resolution scanning electron microscopy revealed that treated Ti discs exhibited a nanoporous surface and that areas of larger nanopits were noticed only for Nano(4h) Ti. Large extracellular OPN accumulation were detectable only for Nano(4h) Ti, which was associated with OPN-positive cells with typical aspects of migrating cells. At day 3, quantitative results in terms of areas of OPN labeling were as follows: Nano(4h) Ti > Nano(30') Ti > Control Ti. In conclusion, chemically nanostructured Ti surfaces may support the enhancement of endogenous extracellular OPN deposition by osteogenic cells in vitro depending on the etching time, a finding that should be taken into consideration in strategies to biofunctionalize implant surfaces with molecules with cell adhesion capacity.

A interface osso-implante é caracterizada pela presença de uma camada de matriz extracellular (MEC) afibrilar rica em proteínas não-colágenas, incluindo osteopontina (OPN), cujas funções no tecido ósseo estão relacionadas à adesão celular e ao controle do processo de mineralização da MEC (crescimento de cristais). Aspectos físicos e químicos das superfícies de biomateriais podem afetar as interações célula-MEC-substrato. O objetivo do presente estudo foi demonstrar a capacidade de aspectos nanotopográficos de superfície de titânio (Ti) de controlar a deposição extracelular de OPN in vitro. Discos de Ti foram tratados quimicamente por solução de H2SO4/H2O2 durante 30 min [Nano(30') Ti] ou 4 h [Nano(4h) Ti]. Superfícies de Ti não tratadas foram usadas como controle. Células osteogênicas primárias derivadas de calvárias de ratos recém-nascidos foram plaqueadas sobre os discos de Ti e cultivadas em condições osteogênicas por até 7 dias. Microscopia eletrônica de varredura de alta resolução revelou que os discos de Ti tratados quimicamente exibiam superfície nanoporosa, com áreas de nanoporos maiores para Nano(4h) Ti. Apenas para esse grupo detectavam-se acúmulos extensos de OPN extracelular, os quais se distribuíam em áreas adjacentes a células OPN-positivas, com aspectos morfológicos típicos de células em migração. Em conclusão, a nanoestruturação química de superfície de Ti pode favorecer o aumento da deposição extracelular de OPN endógena por células osteogênicas in vitro, dependendo do tempo de condicionamento utilizado, o que deve ser considerado no desenvolvimento de estratégias para funcionalizar superfícies de implantes com moléculas com reconhecido efeito no processo de adesão celular.

Avaliação clinica de enxertos ósseos autógenos de crista ilíaca em maxilas atróficas para instalação de implantes osseointegráveis / Clinical evaluation of bone autogenous bone graft from iliac crest in a atrophic maxillae to perform ossointegrated implants

A falta de estrutura óssea influência diretamente no resultado protético, quando se utiliza implantes osseointegrados. Os enxertos ósseos para reconstrução total de maxilas atróficas anterior aos implantes, tornam-se, muitas vezes, um procedimento indispensável. O osso ilíaco é uma área doadora muito utilizada para enxertos ósseos. Avaliou-se clinicamente 12 pacientes com atrofias totais de maxila, que foram submetidos a enxertos retirados da crista ilíaca. Encontrou-se uma melhora do perfil externo, bem como no posicionamento labial dos pacientes após o enxerto ósseo. Em todos os casos houve aumento do rebordo alveolar. Concluiu-se também, que é possível utilizar enxertos ósseos da crista do ilíaco para reconstruções de maxila atróficas, para instalação de implantes osseointegrados.

The lack of bone structure direct influences prosthethic results, when there is a need for the use of osseointegrated implants. The bone graft for the reconstruction of atrophic total maxillae before the implants has become, in many cases. Was analyzed 12 patients with total maxillae atrophy who where undergone to bone graft surgery from the iliac crest. Was found an improvement of the external profile, as well as, in the patients in the patients lip positioning after bone graft. In all cases there was an increase of bone in alveolar crest. Also in conclusion, it is possible the use iliac bone graft to reconstructed atrophic total maxillae in order to perform osseointegrated implants.

Análise da reabsorção de enxertos ósseos onlay de duas áreas intrabucais sobre o rebordo alveolar / Analysis of the resorption of onlay bone grafts from two intraoral donor sites placed on the alveolar ridge

O advento dos implantes osseointegrados forneceu uma importante ferramenta na reabilitação dos pacientes desdentados, de maneira viável e com prognóstico previsível. No entanto, os pacientes que não possuem rebordo alveolar remanescente adequado, seja pelo processo de reabsorção ou por outros motivos, estão impossibilitados de receber implantes imediatamente. Com o desenvolvimento das técnicas cirúrgicas de enxerto ósseo, tais pacientes passaram a ter oportunidade de reabilitação com procedimentos cirúrgicos avançados para reconstrução do rebordo alveolar atrófico e posterior instalação de implantes