Efeito de superfícies de implantes nano-estruturadas na expressão de genes de osteoblastos e no contato osso-implante in vivo / Effect of nanostructured implant surfaces on osteoblast related gene expression and bone-implant contact in vivo

RESUMO

As tendências atuais na terapia com implantes odontológicostêm incluído o uso de implantes com superfícies modificadasutilizando nanotecnologia. Ciência que permite a construçãode novos materiais e dispositivos pela manipulação de átomosindividuais e moléculas (escala menor do que 100nm). O objetivodeste trabalho foi avaliar o papel das modificações em escalananométrica de superfícies de implantes osseointegradospara melhorar o processo de osseointegração. Nanotecnologiaoferece a engenheiros e profissionais da área de biologia e saúdenovos meios para entender e otimizar funções e respostasespecíficas de células. As várias técnicas utilizadas para adicionarcaracterísticas nanométricas às superfícies de implantesosseointegrados são descritas neste trabalho. Vários trabalhostem apresentado os efeitos da nanotecnologia na modulaçãode etapas fundamentais do processo de osseointegração. Asvantagens e desvantagens da utilização da nanotecnologia nasuperfície de implantes também são discutidas nesse trabalho.Posteriormente, em uma série de experimentos in vitro e in vivo,foi possível avaliar o efeito específico destas modificações emdois diferentes modelos. Como efeitos observados da aplicaçãode nanoestruturas à superfície dos implantes osseointegradosfoi possível verificar-se uma melhor e mais rápida resposta deosseointegração destes materiais, atuando efetivamente na cascatade diferenciação de osteoblastos.

ABSTRACT

Current trends in clinical dental implant therapy include useof endosseous dental implant surfaces embellished with nanoscaletopographies. Nanotechnology deals with materials withat least one significant dimension less than 100nm. The goal ofthis study was to consider the role of nanoscale topographic modificationof titanium substrates for the purpose of improvingosseointegration. Nanotechnology offers engineers and biologistsnew ways of interacting with relevant biological processes.Moreover, nanotechnology has provided means of understandingand achieving cell specific functions. The various techniquesthat can impart nanoscale topographic features to titaniumendosseous implants are described. Existing data supportingthe role of nanotopography suggests that critical steps in osseointegrationcan be modulated by nanoscale modification ofthe implant surface. Important distinctions between nanoscaleand micron-scale modification of the implant surface are presentlyconsidered. The advantages and disadvantages of nanoscalemodification of the dental implant surface are discussed.Finally, available data concerning the current dental implantsurfaces that utilize nanotopography in clinical dentistry aredescribed. Nanoscale modification of titanium endosseous implantsurfaces can alter cellular and tissue responses that maybenefit osseointegration and dental implant therapy. In a seriesof in vitro and in vivo experiments it was possible to evaluatethe effect of this modifications in different study designs. Theadvantages of the use of nanocues added to the surface of theosseointegrated dental implants allowed to a better and fasterosseointegration response of these materials, by acting on thedifferentiation of the osteoblasts.