Biological characterization of implant surfaces - in vitro study / Caracterização biológica de superfície de titânio - estudo in vitro

Objective: Evaluate the biological performance of titanium alloys grade IV under different surface treatments: sandblasting and double etching (Experimental surface 1; Exp1, NEODENT); surface with wettability increase (Experimental surface 2; Exp2, NEODENT) on response of preliminary differentiation and cell maturation. Material and method: Immortalized osteoblast cells were plated on Exp1 and Exp2 titanium discs. The polystyrene plate surface without disc was used as control group (C). Cell viability was assessed by measuring mitochondrial activity (MTT) at 4 and 24 h (n = 5), cell attachment was performed using trypan blue exclusion within 4 hours (n = 5), serum total protein and alkaline phosphatase normalization was performed at 4, 7 and 14 days (n = 5). Data were analyzed using one-way ANOVA and Tukey test. Result: The values of cell viability were: 4h: C - 0.32±0.01A; Exp1 - 0.34±0.08A; Exp2 - 0.29±0.03A. 24h: C - 0.43±0.02A; Exp1 - ; 0.39±0.01A; Exp2 - 0.37±0.03A. The cell adhesion counting was: C -85±10A; Exp1- 35±5B; Exp2& - 20±2B. The amounts of serum total protein were 4d: C - 40±2B; Exp1 - 120±10A; Exp2 -130±20A. 7d: C 38±2B; Exp1 - 75±4A; Exp2 -70±6A. 14 d: C - 100±3A; Exp1 - 130±5A; Exp2 - 137±9A. The values of alkaline phosphatase normalization were: 4d: C - 2.0±0.1C; Exp1 - 5.1±0.8B; Exp2 - 9.8±2.0A<. 7d: C -1.0±0.01C; Exp1 - 5.3±0.5A; Exp2 - 3.0±0.3B. 14 d: C - 4.1±0.3A; Exp1 - 4.4±0.8A; Exp2 - 2.2±0.2B. ...

Objetivo: Avaliar o desempenho biológico de ligas de titânio grau IV submetidos a diferentes tratamentos de superfície - jateamento e duplo ataque ácido (Superfície experimental 1; Exp1, NEODENT) e superfície com aumento na molhabilidade (Superfície experimental 2; Exp2, NEODENT) em resposta preliminar de diferenciação e maturação celular. Material e método: Foram plaqueados osteoblastos imortalizados sobre discos de titânio de Exp1 e Exp2 e como controle o poço da placa de cultura sem disco (C). Empregou-se ensaios de viabilidade celular (MTT) em 4 e 24 horas (n = 5), adesão celular em 4 horas (n = 5), dosagem de proteínas totais e fosfatase alcalina normalizada em 4, 7 e 14 dias (n = 5). Os dados foram analisados por ANOVA em fator único seguido de teste de Tukey. Resultado: Os valores de viabilidade celular foram: 4h: C - 0,32±0,01A; Exp1 - 0,34±0,08A; Exp2 - 0,29±0,03A. 24h: C - 0,43±0,02A; Exp1 - 0,39±0,01A; Exp2 - 0,37±0,03A. A contagem de adesão celular foi: C - 85±10A; Exp1 - 35±5B; Exp2 - 20±2B. Os valores de proteínas totais foram: 4d: C - 40±2B; Exp1 - 120±10A; Exp2 - 130±20A. 7d: C - 38±2B; Exp1 - 75±4A; Exp2 - 70±6A. 14 d: C - 100±3A; Exp1 - 130±5A; Exp2 - 137±9A. Os valores de fosfatase alcalina normalizada foram: 4d: C - 2,0±0,1C; Exp1 - 5,1±0,8B; Exp2 - 9,8±2,0A, 7d: C - 1,0±0,01C; Exp1 - 5,3±0,5A; Exp2 - 3,0±0,3B, 14 d: C - 4,1±0,3A; Exp1 - 4,4±0,8A; Exp2 - 2,2±0,2B. Letras diferentes representam ...

Análise microbiológica comparativa da ação de diferentes agentes descontaminantes sobre superfícies de titânio / Microbiological comparison of different decontaminant agents on rough and smooth titanium surfaces: microbiological analysis

Os implantes de titânio estabeleceram-se, ao longo do tempo, como uma opção de tratamento com grande índice de sucesso. Entretanto, falhas são passíveis de ocorrer, devido à exposição de suas superfícies ao meio bucal, imediatamente ou até muito tempo passado de sua implantação. Estas superfícies de titânio podem se infectar por bactérias e seus produtos, de forma semelhante à que ocorre na superfície de raízes dentais. Tais contaminantes intensificam a resposta inflamatória, além de alterar a estrutura superficial do implante podendo dar origem às doenças peri-implantares, como a mucosite peri-implantar e a peri-implantite. Para o tratamento destas doenças, diversos métodos de descontaminação de superfícies de implantes têm sido propostos, incluindo o uso substâncias anti-sépticas, jatos abrasivos, ácidos, antibióticos e lasers. O objetivo foi avaliar comparativamente a capacidade de descontaminação do peróxido de hidrogênio a 1,5 % (H2O2), do gluconato de clorexidina a 0,12% (CLX) e do soro fisiológico (SF) já que, até o momento, nenhuma metodologia está estabelecida como padrão ouro para a limpeza superficial. Placa bacteriana foi colhida de sítios de doença periodontal crônica para contaminação de discos de titânio de superfícies lisas e rugosas. Posteriormente, os discos foram submersos em 10 mL das substâncias estudadas por 1 minuto, friccionados com swab e enxaguados em solução fisiológica. Discos controle (C) foram somente enxaguados em soro fisiológico. Desta forma resultaram os seguintes grupos de estudo, constituídos de 5 discos de cada tipo de superfície lisa (L) e rugosa (R): H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL e CL. A avaliação do potencial descontaminante das substâncias foi realizada através da quantificação do crescimento bacteriano pela contagem das unidades formadoras de colônia (UFCs) após semeadura em Agar-brucella e incubação em jarra de CO2 a 37oC por 24 horas. Os resultados após descontaminação foram comparados através da...

Actually, the titanium implants are a successful option of treatment in Dentistry. However, failures are possible to occur due to surface exposition to oral environment immediately or lately after its implantation. The titanium implants surfaces can be infected by bacteria and its products similarly to dental roots surfaces. The contaminants turn the inflammatory response tissues more intensive and them alter the surface structure of the implant and cause periimplant diseases like mucositis and peri-implantitis. Several methods of treatment for those diseases have been proposed in the literature, including antiseptics rinses, abrasives air powder, acids, antibiotics and lasers. The aim of this work was to comparatively evaluate the potential for decontamination of the hydrogen peroxide at 1,5% (H2O2), the 0,12% chlorhexidine gluconate (CLX) and the saline solution (SF) as cleaning methods, once until this moment there is not a gold standard method established for this purpose. Bacterial plaque harvested from sites of chronic periodontal disease was used to contaminate smooth and rough surfaces of titanium. Subsequently, decontamination procedures were realized by submerging the discs in 10 ml of the studied substances for 1 minute, cleaned by rubbing with swab and washed on saline solution. Control discs (C) were only washed in saline solution. The following test groups composed by 5 discs of each surface, smooth (L) and rough (R):, were then originated: H2O2 R , CLXR, SFR, CR, H2O2L, CLXL , SFL and CL. The decontaminant potential of studied substances was realized by counting the colony forming units after seeding in Agar-brucella, under anaerobiosis condition for 24 hours under 37oC. The data analysis was made by Variance Analysis (ANOVA) at 5% of significance level. The results lead to the following conclusions: the chronic periodontal biofilm adhesion was possible on smooth and rough titanium surfaces; the surface characteristic had no significant...

Avaliação de implantes modificados por feixe de laser Nd: YAG e implantes de superfície usinada empregando-se MEV e torque reverso / Evaluation of implants modified by laser beam Nd: YAG and machined surface implants employing SEM and reverse torque test

Implantes de Ti-cp foram irradiados utilizando-se feixe de laser Nd:YAG para serem comparados com implantes de superfície usinada. As amostras foram inseridas cirurgicamente na tíbia de coelhos. Após o período de oito semanas de cicatrização os animais foram sacrificados e os implantes retirados empregando-se teste de torque reverso. A análise por MEV-EDS da superfície irradiada com laser apresentou maior formação óssea em relação à superfície usinada. Ao teste de torque reverso o implante irradiado laser apresentou o valor de torque médio de 40 Ncm e o implante usinado 24 Ncm. Os resultados obtidos indicaram que a superfície irradiada por feixe de laser apresentou maior interação e adesão de tecido ósseo.

Ti-cp implants were irradiated using laser beam Nd:YAG to be compared with machined surface implants. The samples were inserted into rabbit tibia. After an eight-week healing period, the animals were sacrificed and the implants removed under reverse torque test. SEM-EDS analysis of the laser-irradiated surface showed higher bone formation than at the machined surface. The reverse torque test of the laser-irradiated implants showed medium torque values of 40 Ncm and machined implants of 24 Ncm. The results showed that the use of laser treatment imparts higher bone tissue interaction and adhesion.

Diferenciação de célula-tronco hematopoética periférica humana em osteoblasto sobre diferentes superfícies de implantes de titânio / Cell differentiation of human haematopoietic stem cell (hHSC) to osteoblast in different surfaces of titanium implant

A associação dos implantes de titânio com tecido ósseo desenvolvido em cultura poderá contribuir para o tratamento de casos clínicos complexos. O objetivo deste trabalho foi viabilizar a formação do tecido a partir da cultura de célula-tronco hematopoética periférica humana (CTHPh) e avaliar o seu crescimento em implantes de titânio, com diferentes superfícies e tamanhos, para definir o melhor resultado. As CTHPhs foram coletadas no sangue periférico por aféresis e cultivadas em meio D-MEN modificado, em placas de cultura com 24 poços, onde foram incluídos implantes de titânio de 3 e 7mm com superfície lisa e texturizada (por jateamento e ataque de ácido), durante 29 dias. A cultura, com corpo-de-prova identificado, teve “cultura controle” sem o corpo-de-prova. Foram avaliados: adesão celular, após 4 horas da inclusão e no 280 dia (D28); curva de crescimento (D1 e D28); atividade da fosfatase alcalina e proteínas totais dos sobrenadantes das culturas (4 horas e D4, D6, D9, D12, D16, D22, D28). Usou-se estatística descritiva na apresentação dos resultados. Concluiu-se que o tamanho dos implantes (3 ou 7mm) não influenciou no desenvolvimento da cultura; quanto à superfície, os implantes texturizados mostraram maior crescimento e adesão celular, maiores valores de atividade da fosfatase alcalina e proteínas totais, apontando para efeito favorável na formação de tecido ósseo in vitro.

The association of titanium implants with cultured bone tissue could contribute to the treatment of complex affections. The aim of this study was to obtain tissue formation from human haematopoietic stem cell (hHSC) and to evaluate the growth in titanium implants, with different surfaces and sizes in order to determine the best results. The hHSC was obtained from blood and cultured for 29 days in 24-well tissue culture plates containing Dulbecco's modified essential medium (Gibco®) and titanium implants of 3 and 7mm with smooth and rough surfaces. Negative controls were included. Were evaluated: cell adhesion after 4 hours of inoculation and again at day 28 (D28): growth curve at day 1 (D1) and day 28 (D28): activity of alkaline phosphatase and total protein from culture supernatant (4 hours, D4, D6, D9, D12, D16, D22, D28). Were applied descriptive statistics to the data. It was concluded that the size of implant (3 or 7mm) did not interfere with development of the culture. Rough surface implants showed increased growth and cell adhesion, greater alkaline phosphatase and total proteins activity, indicating favorable effect to the formation of bone tissue in-vitro.