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

ABSTRACT

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.

RESUMEN

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.