Caracterização topográfica tridimensional de titânio poroso / Three-dimensional topographic characterization of porous titanium

O objetivo do presente estudo foi comparar as características superficiais de amostras de Titânio (Ti) porosas (Ti-P) e de Ti Denso (Ti-D), usando MEV e rugosímetro 3D. O experimento foi realizado em triplicata (n= 3). Inicialmente foram obtidas imagens em MEV de alta definição das superfícies. Na sequência, as amostras eram analisadas em rugosímetro 3D utilizando parâmetros de amplitude (Sa e St) que indicam a rugosidade média, um parâmetro espacial (Str), que indica a uniformidade da textura, e um parâmetro híbrido (Sdr) que indica a área superficial disponível. Fotomicrografias mostraram que o Ti-P apresentava poros abertos e amplos. Além disso, nesta superfície foram observados valores de Sa e de St bastante altos (35.3 ± 1.20 μm e 315.67 ± 14.36 μm, respectivamente), valor de Str de 0.81 ± 0.08 (tendendo a 1, ou seja, isotrópico) e de Sdr de 42.57% ± 0.67, enquanto o Ti-D apresentava uma superfície lisa e valores de rugosidade bastante baixos (Sa e St de 0.17 ± 0.04 e de 5.31 ± 0.49, respectivamente), Str de 0.00 ± 0.00 (anisotrópico) e Sdr de apenas 0.14% ± 0.04. Portanto, pode-se concluir que as superfícies de Ti poroso apresentaram características topográficas bastante distintas do Ti Denso, como poros abertos e amplos, maior rugosidade, isotropia e maior área superficial disponível.

The aim of this study was to compare surface topographical features of porous Ti (Ti-P) and Dense Ti (Ti-D) samples, using SEM and 3D perfilometer. The study was performed in triplicate (n = 3). First, SEM high-definition images of both surfaces were obtained. Then, the samples were analysed by 3D perfilometer, using amplitude parameters (Sa and St), a Spatial parameter (Str) and a Hybrid parameter (Sdr). Open and wide pores were observed on Ti-P surface by photomicrographs. Furthermore, Ti-P showed higher values of amplitude roughness (Sa and St values of 35.3 ± 1.20 μm and 315.67 ± 14.36 μm, respectively), higher Str value (0.81± 0.08, tending to 1, i.e, isotropic) and Sdr value of 42.57% ± 0.67. On the other hand, Ti-D presented a smooth surface and very low roughness values (Sa and St, 0.17 ± 0.04 and 5.31 ± 0.49, respectively), Str 0.00 ± 0.00 (anisotropic) and Sdr 0.14% ± 0.04. So, it can be concluded that Ti-P andTi-D surfaces presented very distinct topographic features, especially open and wide pores, higher roughness, isotropy and higher available surface area.

Effects of low-level laser therapy on human osteoblastic cells grown on titanium

The aim of this study was to investigate the effects of low-level laser therapy (LLLT) by using gallium aluminum arsenide (GaAlAs) diode laser on human osteoblastic cells grown on titanium (Ti). Osteoblastic cells were obtained by enzymatic digestion of human alveolar bone and cultured on Ti discs for up to 17 days. Cells were exposed to LLLT at 3 J/cm2 (wavelength of 780 nm) at days 3 and 7 and non-irradiated cultures were used as control. LLLT treatment did not influence culture growth, ALP activity, and mineralized matrix formation. Analysis of cultures by epifluorescence microscopy revealed an area without cells in LLLT treated cultures, which was repopulated latter with proliferative and less differentiated cells. Gene expression of ALP, OC, BSP, and BMP-7 was higher in LLLT treated cultures, while Runx2, OPN, and OPG were lower. These results indicate that LLLT modulates cell responses in a complex way stimulating osteoblastic differentiation, which suggests possible benefits on implant osseointegration despite a transient deleterious effect immediately after laser irradiation.

Este estudo teve como objetivo investigar o efeito do laser diodo de gálio-alumínio-arsênio (GaAlAs) em células osteoblásticas humanas cultivadas sobre discos de Ti. Para tanto, células osteoblásticas foram obtidas por digestão enzimática de osso alveolar humano e cultivadas sobre discos de Ti por 17 dias. As células foram submetidas à irradiação no 3º e 7º dias na dose de 3 J/cm2 e comprimento de onda de 780 nm e células não irradiadas foram usadas como controle. A irradiação não alterou a proliferação celular, atividade de ALP e formação de matriz mineralizada. Microscopia por epifluorescência indicou que após 24 h da aplicação do laser, as culturas irradiadas apresentaram áreas sem células, que mais tarde foram repovoadas por células em fase de proliferação e menos diferenciadas. O laser aumentou a expressão gênica relativa da ALP, OC, BSP e BMP-7 e reduziu a de RUNX2, OPN e OPG. Os resultados indicam que a terapia com laser modula de forma complexa as respostas celulares, estimulando a diferenciação osteoblástica. Assim, é possível sugerir possíveis benefícios do laser na osseointegração de implantes de Ti apesar do efeito deletério às células imediatamente após a irradiação.