Bone response to a Ca- and P-enriched titanium surface obtained by anodization

ABSTRACT

This study evaluated bone response to a Ca- and P- enriched titanium (Ti) surface treated by a multiphase anodic spark deposition coating (BSP-AK). Two mongrel dogs received bilateral implantation of 3 Ti cylinders (4.1 x 12 mm) in the humerus, being either BSP-AK treated or untreated (machined - control). At 8 weeks postimplantation, bone fragments containing the implants were harvested and processed for histologic and histomorphometric analyses. Bone formation was observed in cortical area and towards the medullary canal associated to approximately 1/3 of implant extension. In most cases, in the medullary area, collagen fiber bundles were detected adjacent and oriented parallel to Ti surfaces. Such connective tissue formation exhibited focal areas of mineralized matrix lined by active osteoblasts. The mean percentages of bone-to-implant contact were 2.3 (0.0-7.2 range) for BSP-AK and 0.4 (0.0-1.3 range) for control. Although the Mann-Whitney test did not detect statistically significant differences between groups, these results indicate a trend of BSP-AK treated surfaces to support contact osteogenesis in an experimental model that produces low bone-to-implant contact values.

RESUMO

O objetivo desse estudo foi avaliar a resposta do tecido ósseo à superfície de titânio (Ti) enriquecida com Ca e P obtida por anodização (BSP-AK). Três cilindros de Ti (4,1 x 12 mm) BSP-AK ou usinado (controle) foram implantados bilateralmente nos úmeros de dois cães de raça indefinida. Oito semanas após a implantação, os fragmentos ósseos contendo os implantes foram removidos e processados para análises histológica e histomorfométrica. A formação óssea foi observada na região cortical e no canal medular até aproximadamente um terço da extensão do implante. Na maioria dos casos, feixes de fibras colágenas dispostos paralelamente à superfície do implante foram observados na região medular. Nessa região observaram-se também áreas focais de formação de matriz mineralizada e osteoblastos ativos. Os implantes do grupo BSP-AK apresentaram média de contato osso-implante 2,3 por cento, com medidas variando de 0,0 a 7,2 por cento e os do grupo controle tiveram média 0,4 por cento, com medidas variando de 0,0 a 1,3 por cento. Apesar do teste de Mann-Whitney não mostrar diferença estatisticamente significante entre os grupos, nossos resultados indicaram uma tendência para a ocorrência de osteogênese de contato na superfície BSP-AK em um modelo experimental que resulta em baixos valores de contato osso-implante.