Effects of TiO2 NPs coating-titanium for fibroblast adhesion / Efectos del recubrimiento de NPs de TiO2 sobre placas de titanio para la adhesión de fibroblastos

The objective of this study was to determine the effects of coating nanoparticles of titanium dioxide (TiO2 NPs) and irradiation -UV on plates of titanium (Ti) for the adhesion and proliferation of human gingival fibroblasts (HGF). A total of 15 Ti plates were divided into three groups (n = 5); (i) control Ti, (ii) experimental: Ti+TiO2 NPs, (iii) experimental: Ti+TiO2 NPs+UV. The plates were analyzed with atomic force microscopy (AFM) and the roughness (Ra and Rmax) was determined. UV irradiation was performed for 20 min. HGF were subcultured in DMEM+10 % fetal bovine serum (FBS) at 37 °C with 5 % CO2. 2x106 cells/mL were inoculated on the plates and incubated for 1 h and washed with phosphate buffer saline (PBS). In the case of cell proliferation, cells were incubated for further 24 h more. Cell viability was determined with the MTT method, the formazan was dissolved with dimethylsulfoxide (DMSO) and analyzed at 540 nm. Experiments were performed of three independent experiments and data were analyzed by Kruskall-Wallis and multiple comparison of Mann-Whitney test. The surface topography of samples corresponded as follow: Ti (Ra= 0,492 µm y Rms= 0.640 µm), Ti+NPs TiO2, (Ra= 0.55 µm y Rms= 0.714 µm), respectively. The coating with TiO2 NPs significantly (p <0.05) increased the adhesion and proliferation of HGF compared with the group. The modification of Ti plates by coated with TiO2 NPs significantly increased adhesion and proliferation of HGF with the formation of a hydrophilic surface which favors the humectancy. This treatment may be reported here convenient to accelerate osseointegration of dental implants based titanium.

El objetivo fue determinar los efectos del recubrimiento con nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NPs) e irradiación UV sobre placas de titanio (Ti) para la adhesión y proliferación de fibroblastos gingivales humanos (FGH). Un total de 15 placas de Ti se dividieron en tres grupos (n= 5); (i) control Ti, (ii) experimental Ti+NPs TiO2, (iii) experimental: Ti+NPs TiO2+UV. Las placas fueron analizadas en microscopía de fuerza atómica (MFA) y se determinó la rugosidad (Ra y Rmax). La irradiación con UV se realizó durante 20 min. FGH fueron subcultivados en DMEM+10 % de suero fetal bovino a 37 °C con 5 % de CO2. 2x106 células/mL fueron inoculadas sobre las placas e incubadas durante 1 h, se lavaron con solución salina de buffer fosfato. En el caso de la proliferación celular, las células se incubaron por 24 h más. La viabilidad celular se determinó con el método de MTT, el formazan fue disuelto con dimetilsulfoxido y se analizó a 540 nm. Los experimentos se realizaron a partir de tres experimentos independientes y los datos se analizaron por Kruskall-Wallis y por comparación múltiple de Mann-Whitney. La topografía de la superficie de las muestras correspondio de la siguiente manera: Ti (Ra= 0,492 µm y Rms= 0,640 µm), Ti+NPs TiO2, (Ra= 0,55 µm y Rms= 0,714 µm), respectivamente. El recubrimiento con NPs TiO2 aumentó significativamente la adhesión y proliferación de HGF en comparación con el grupo de Ti control (p <0,05). La modificación de la superficie de las placas de Ti recubiertas con NPs TiO2 aumentó significativamente la adhesión y proliferación de HGF con la formación de una superficie hidrófila que favorece la humectancia. Este tratamiento aquí informado tal vez sea un método conveniente para acelerar el proceso de la osteointegración de los implantes dentales a base de titanio.

Fibroblast response to initial attachment and proliferation on titanium and zirconium surfaces / Respuesta de fibroblastos a la adhesión inicial y proliferación en superficies de titanio y zirconio

Introduction: In recent decades, dental implants have become one of the best options for comprehensive dental restoration; their placement is a multidisciplinary task that requires a solid understanding of biological, periodontal, surgical and prosthetic principles. Objective: The aim of this study was to quantify in vitro the adhesion and proliferation of human gingival fibroblasts (HGF) response on titanium (Ti) and zirconia (Zr) surfaces. Methodology: Samples of Ti and Zr were observed under atomic force microscopy (AFM). HGFs were inoculated in each sample to determine adhesion and cell proliferation. The reagent MTT was mixed with medium DMEM and inoculated in each plate; formazan was dissolved with dimethyl sulfoxide and analyzed at 540nm in a microplate spectrophotometer. The test was performed with three independent experiments. Data were analyzed with Kolmogorov-Smirnov tests (Lilliefors), Kruskal-Wallis tests and Mann-Whitney test comparisons. Results: Topography of the Zr plates showed greater roughness (Ra= 0.39 microns) than Ti (Ra= 0.049 microns). Quantification of HGF adhesion was significantly higher (p<0.05) in Ti, while proliferation showed no statistically significant differences between the groups. Conclusion: It is noteworthy that, even though Ti initially showed increased cell adhesion on the surface, after 24h Zr samples showed similar proliferation; this demonstrates that both surfaces have a comparable biological response.

Introducción: En las últimas décadas, los implantes dentales se han posicionado como una de las mejores opciones de restauración dental integral; su colocación es una tarea multidisciplinaria que requiere una sólida comprensión de los principios biológicos, periodontales, quirúrgicos y protésicos. Objetivo: El objetivo de este estudio fue cuantificar in vitro la adhesión y proliferación de la respuesta de fibroblastos gingivales humanos (HGF) en superficies de titanio (Ti) en contraste con superficies de zirconia (Zr). Metodología: Se observaron las muestras de Ti y Zr bajo microscopía de fuerza atómica (AFM). Los HGF fueron inoculados en cada muestra para determinar la adhesión y proliferación celular. El reactivo MTT se mezcló con medio DMEM y se inoculó en cada placa, el formazán se disolvió con dimetilsulfóxido y se analizó a 540nm en un espectrofotómetro de microplaca. El ensayo se realizó con tres experimentos independientes. Los datos fueron analizados con pruebas de Kolmogorov-Smirnov (Lilliefors), pruebas de Kruskal-Wallis y comparaciones de Mann-Withney. Resultados: La topografía de las placas de Zr mostraron una mayor rugosidad (Ra=0.39 micrones) en comparación con las de Ti (Ra=0.049 micrones). La cuantificación de la adhesión de HGF fue significativamente mayor (p<0.05) en el Ti, mientras que la proliferación no mostró diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Conclusión: Es importante mencionar que, a pesar de que el Ti mostró inicialmente una mayor adhesión celular sobre la superficie, después de 24 hrs las muestras de Zr mostraron una proliferación similar; lo que demuestra que ambas superficies poseen una respuesta biológica comparable.

Evaluation in vitro of cytotoxicity of dentin desensitizers on human gingival fibroblasts / Evaluación in vitro de la citotoxicidad dedesensibilizantes dentinarios en fibroblastos gingivales humanos

The purpose of this study is to compare the cytotoxic effect of threematerials, which have been used for treating dental hypersensitivity. Materialand method: In vitro study. Clinpro (3M Co, St. Paul, MN. USA), Seal & Protect(Dentsply, DeTrey GmbH. Germany) and UltraEZ (Ultradent Products,Inc., S. South Jordan UT. USA) were used at concentrations of 0.1, 0.05, 0.01 and 0.001g/ml on human gingival fibroblasts. Furthermore, Clinpro and Seal & Protect were applied to this cell culture as polymerized disks. Toxicity was assessed at 24 and 48 hours by the use of the cell viability assay (MTT). Statistical analysis for cell viability was performed using two-way ANOVA and Tukey’s post hoc test. Statistical significance was set at 5 percent. Results: Seal & Protect and Clinpro were found to be highly toxic at 24 and 48 hours, reaching 70 percent toxicity at concentrations over 0.01g/ml. Seal & Protect and Clinpro polymerized disks were toxic at 24 and 48 hours. UltraEZ showed an increased between 46 percent and 67 percent in cell viability at 24 hours and between 8 percent and 45 percent at 48 hours. Statistical analysis showed differences between these three desensitizers when comparing concentration and control group (p<0.05). Discussion: UltraEZ did not have a cytotoxic effect and may be considered a compatible and safe material, whereas polymerized and non-polymerized Clinpro and Seal & Protect should be used with caution...

Introduccion: El proposito de este estudio es comparar el efecto citotoxico de tres materiales que se han utilizado para el tratamiento de la hipersensibilidad dental. Material y metodo: Estudio in-vitro. Los desensibilizantes dentinarios Clinpro (3M ESPE), Seal&Protect (Dentsply) yUltraEZ (Ultradent) fueron utilizados a concentraciones de 0,1; 0,05; 0,01 y 0,001 g/ml sobre cultivos celulares de fibroblastos gingivales humanos. Ademas, Clinpro y Seal&Protect se aplicaron a este cultivo celular como discos polimerizados. La toxicidad se evaluo a 24 y 48 horas mediante ensayo de viabilidad (MTT). El analisis estadistico para la viabilidad celular se realizo mediante ANOVA de dos vias seguido de analisis Tukey. La significancia estadistica se fijo al 5 por ciento. Resultados: Clinpro y Seal&Protect resultaron ser altamente toxicos a las 24 y 48 horas, alcanzando un 70 por ciento de toxicidad aconcentraciones superiores de 0,01 g/ml. Los discos polimerizadosde Clinpro y Seal&Protect fueron toxicos a 24 y 48 horas. UltraEZ produjo un aumento de la viabilidad celular entre un 46 por ciento y 67 por ciento a las 24 horas y entre un 8 por ciento y 45 por ciento a las 48 horas. El analisis estadistico mostro diferencias entreestos tres desensibilizantes al comparar la concentracion y su grupo control (p<0,05). Discusion: UltraEZ no tuvo efecto citotoxico y puede ser considerado como un material compatible y seguro para ser utilizado, mientras que Clinpro y Seal&Protect en su estado polimerizado y no polimerizado deberian ser utilizados con precaucion...