En Salud Dental Blanco utilizamos los últimos avances en implantología con los mejores implantes, que por su Superficie Biométrica, tienen como principal característica su rápida osteointegración (tan solo 20 días) en la carga inmediata.

SOMOS PIONEROS EN ESTA TÉCNICA!
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Estudios Histológicos, Caracterización y Resultados:

RESUMEN
El objetivo principal de este trabajo es describir las características de una superficie biomimétrica para implantes obtenida por un procedimiento de dos etapas, que combina un tratamiento termoquímico. Este método produce una hidroxiapatita cristalina con
El mismo contenido mineral que el hueso humano que está químicamente unido a la superficie de titanio en lugar del fosfato cálcico amorfo producido con una proyección de tratamiento de plasma. Esta superficie favorece una cicatrización acelerada del hueso y de nuevo
la formación ósea en la fase temprana de la cicatrización, lo que lo hace ideal para la carga. Tratamiento químico, caracterización superficial, mecanismo biológico, así como se discuten los resultados histológicos.

INTRODUCCIÓN
La osteointegración es un fenómeno biológico bien conocido que nos permite restaurar la función y la estética en parte o totalmente a los pacientes desdentados a través de prótesis implantosoportadas [1, 2].
Se ha demostrado en las características superficiales de los implantes uno de los factores más importantes para las etapas tempranas de la curación del hueso para alcanzar la osteointegración exitosa [3].
Gracias a los avances en tecnología y bioingeniería, el desarrollo de nuevas superficies de implantes ha sido posible en los últimos años, dando lugar a una mejor respuesta de las células proceso de curación, por lo tanto puede lograrse una osteointegración más predecible [4].
El desarrollo de superficies moderadamente rugosas, procedimientos de chorreado con arena y grabado ácido, ha permitido la
osteointegración haciendo la carga inmediata y temprana más predecible [5].
Recientemente, los implantes han recibido tratamientos de superficie bioactivos introduciendo ciertas moléculas que, en contacto con la sangre y las células óseas, son capaces de producir mejora de la osteointegración en fases tempranas de la cicatrización ósea como lo demuestran los estudios experimentales [6 - 8].
Se han utilizado recubrimientos de hidroxiapatita en la superficie del implante debido a la mayor afinidad del hueso con el fosfato de calcio con buenos resultados en el corto plazo [9 - 11].
Sin embargo, algunos los implantes recubiertos con hidroxiapatita proyectados con plasma han demostrado una tasa de fracaso significativo a largo plazo [12]. Esto se debió a la escasa adherencia de la capa de apatita a la superficie de titanio, como resultado de las altas temperaturas utilizadas en la formación de el fosfato cálcico amorfo. Este hecho condujo a la infiltración de la interfase y, en última instancia, pérdida progresiva del hueso.
Kokubo describió un método alternativo para recubrimiento de fosfato cálcico homogéneo y químicamente estable [13, 14]. Este método permite un crecimiento in vitro de la apatita directamente ligada a la superficie, logrando así una mayor adherencia y mejor control en el espesor de la capa.
Basado en los estudios de Kokubo, nuestro grupo de investigación desarrolló una nueva superficie de implante llamada Contac-Ti [15, 16], que se basa en la combinación de un procedimiento de sustracción y un tratamiento termoquímico optimizado para superficies de titanio moderadamente rugosas.
El objetivo de este trabajo es describir los principios biológicos, las características y el método utilizado para alcanzar esta nueva superficie de implante, así como para analizar y discutir la evidencia histológica de las fases tempranas de la curación del hueso alrededor de implantes dentales proporcionada con esta superficie.

La evolución de los revestimientos de hidroxiapatita:
La oseointegración es un proceso biológico relacionado con el tiempo que permite que el implante dental sea sometido a carga funcional, y la superficie del implante parece ser uno de los factores más relevantes obtener una curación ósea predecible [17].
Los últimos años han sido testigos de un desarrollo progresivo de implantes dentales y se han invertido muchos recursos para mejorar las superficies del implante y mejorar los resultados utilizando procedimientos de carga inmediata y temprana.
El uso de recubrimientos con una composición similar de hueso es una estrategia atractiva en el desarrollo de los llamados las superficies bioactivas, que proporcionan una osteointegración acelerada durante las primeras etapas de curación. Particularmente, el fosfato cálcico la apatita tiene la misma composición química que el hueso mineral fase, de manera que la aceptación total por el organismo y se produce una reacción inflamatoria [9]. Muchos investigadores han aplicado recubrimientos sobre implantes de titanio mediante diferentes pulverizaciones con plasma de hidroxiapatita [8]. Como lo demuestra la clínica estudios [11], este tratamiento produjo una osteointegración más rápida en las primeras etapas después de la colocación del implante, pero una acelerada pérdida de hueso y pérdida microbiológica bacteriana entre la capa de hidroxiapatita y el titanio se ha observado en a largo plazo [12].
Además, las técnicas aditivas como el plasma de hidroxiapatita pulverización no permiten la formación de apatita cristalina como
en el hueso humano, pero fosfato cálcico amorfo debido a elaboración temperaturas [18]. Las propiedades de esta capa no se consideran apropiadas para los implantes dentales, ya que son extremadamente solubles y el titanio sólo alcanza retención, no verdadera adherencia.

Bioactividades del titanio: método del producto termoquímico:
Los estudios de bioingeniería han demostrado recientemente que las alternativas métodos para obtener recubrimiento de calcio fosfato con homogeneidad y estabilidad química son posibles [19]. Estos métodos, proponen crecimiento de apatita directamente ligado a la un resultado de una reacción de precipitación en el fluido corporal humano, logrando una verdadera adherencia química y control del espesor de la capa.
El fluido corporal humano está supersaturado en la apatita incluso en condiciones normales y el requisito previo para la formación de
un material artificial en un cuerpo vivo es la presencia de grupos que podrían ser un sitio eficaz para la nucleación de la apatita en su superficie [20].
Sobre la base de este principio, Kokubo [14], propuso un método para implantes con una superficie bioactiva basada en un producto termoquímico, procedimiento en el que el titanio es tratado químicamente con soluciones alcalinas y luego se somete a un calentamiento a alto temperaturas. El objetivo de este tratamiento es reproducir el vivo de hidroxiapatita cristalina sobre la superficie del implante acelerando así la cicatrización ósea y la osteointegración.
El tratamiento químico, descrito por el autor, es la inmersión del implante en una solución acuosa de NaOH 5 – 10M a 60 ° C durante 24 horas y luego un suave lavado con agua destilada.
El procedimiento térmico consiste en calentar los implantes en un horno eléctrico a diversas temperaturas por debajo de 800 ° C a una velocidad de 5 ° C • min-1, se mantiene a la temperatura durante 1 hora y se deja enfriar a temperatura ambiente en el horno.

La formación biomimética de hidroxiapatita superficie del implante:
El titanio se cubre generalmente con una fina capa pasiva de TiO2, que proporciona estabilidad química y durabilidad. Durante el fase de remojo del tratamiento químico, la capa de TiO2 contacto y reacciona con la solución de NaOH formando una solución hidratada tiO2 gel, que se puede estabilizar como un sodio amorfo titanato mediante un tratamiento térmico adecuado.
Se espera que la capa de titanato sódico forme muchos grupos Ti-OH- en su superficie en el cuerpo vivo a través del intercambio iónico de su Na + Iones de la superficie con iones H3O- en el cuerpo circundante fluido. Estos grupos Ti-OH- producen una carga altamente negativa superficie que inicialmente se combinan con iones Ca2 + positivos de plasma humano para formar titanato de calcio amorfo en el superficial, y más tarde el titanato de calcio combina con los iones fosfato negativos para formar calcio amorfo
Fosfato, que, a la SBF-pH de 7,4 (fluido corporal simulado ph -7,4-), eventualmente se transforma en apatita ósea.

De hecho, la nucleación de la hidroxiapatita es la consecuencia de una reacción de precipitación entre titanato (que contiene Na +
Ion) y suero que normalmente está saturado con Ca2 + (calcio) y (PO4) 3- (fósforo) que produce fosfato de calcio (Ca3 (PO _ {4}) _ {2}) así hidroxiapatita (Figura 1). El fluido corporal simulado (SBF) se ha utilizado en in vitro estudios experimentales para reproducir plasma humano e iones ideales la concentración ha sido descrita recientemente por Kokubo et al. [20] (Tabla 1).
Nucleación de hidroxiapatita en implantes con propiedades termoquímicas el tratamiento sumergido en SBF ha sido observado en
microscopio electrónico y difracción de rayos X por varios autores [13, 14, 18, 22] y nuestro grupo de investigación ha confirmado estos resultados [23, 24] (Figura 2-3).
Se puede decir que este método proporciona una superficie biomimética, ya que la capa de titanato sódico que cubre el implante puede, gracias a bioactividad del ion Na +, y una vez que se pone en contacto fluidos, forman por sí solos una capa de idroxiapatita sin necesidad de los osteoblastos.
Una vez que se ha formado la capa de hidroxiapatita sobre la superficie del implante, el proceso de osteointegración continúa con la adsorción selectiva de fibronectina a partir de plasma humano seguido de migración, adhesión, proliferación y diferenciación de los osteoblastos, comienza la aposición ósea en la superficie (Figura 4).
El hueso ligado químicamente al implante: un nuevo concepto de osteointegración la Osteointegración clásica, descrita por ranemark [1] es un concepto clínico referido más a la estabilidad del implante las fuerzas oclusales y en estrecho contacto con el hueso en lugar de un verdadero enlace superficial microscópico del tejido óseo con el implante superficie.

Avances_Implantes_Figura1

Figura 1: Secuencia bioquímica de la formación de fosfato de calcio en la superficie de Contact-Tiimplant.A) óxido de titanio, b) remojo en solución de NaOH, c) formación de sodio D) tratamiento de calentamiento, e) eliminación del ion Na +, f) migración de calcio del plasma humano, g) adsorción de calcio, h) migración de fosfato de humanos Plasma, i) formación de fosfato de calcio en la superficie.

Tabla 1: Concentración simulada de iones de fluido corporal y de plasma sanguíneo como se describe por Kokubo et al. (MM).Avances_Implantes_Tabla1

Avances_Implantes_Figura2

Figura 2: Imagen ESEM que muestra la nucleación de hidroxiapatita en la superficie del implante después de 3 días de remojo en fluido corporal simulado (SBF).
El hueso reacciona a la colocación del implante con un proceso de cicatrización que es muy similar a la osificación producida intramembranosa después de la fractura ósea, excepto que el hueso neoformado está en contacto con la superficie de un material aloplástico – el implante.
Originalmente los implantes tenían una superficie lisa o mínimamente áspera (Sa <0,5 μm) superficie mecanizada, con características repetidas irregularidades, que muestran una clara orientación a través del implante (Superficie anisotrópica). Con los años nuevas superficies mejoradas fueron liberadas con mayor rugosidad para facilitar la adhesión celular y acelerar así la osteointegración del implante.
Métodos de sustracción como el óxido de aluminio (Al2O3) el chorreado de partículas y el grabado ácido proporcionan una topografía superficial caracterizadas por concavidades que forman picos y valles que aumentan la osteoconducción y, en consecuencia, el hueso tiene un crecimiento más rápido con aumento de la fuerza de adherencia del hueso [25].
Muchos estudios han mostrado una mayor proporción de superficie ósea en contacto con la superficie del implante rugosa en comparación con la superficie de implante mecanizada, lo que y oseointegración más rápida [27].
Estos resultados pueden ser explicados por la aparente respuesta en las primeras etapas de la osteointegración. Una superficie rugosa mejorará la capacidad húmeda y la absorción de proteínas de la superficie del implante que favorece una mayor migración celular y adhesión [28].
Davies et al. declaró que la oseointegración más favorable de superficies rugosas en comparación con las superficies lisas se debe a la mayor fuerza de adhesión de la estructura de fibrina del coágulo [29]. Este andamio permite la migración de osteoblastos hacia la superficie del implante antes de que estas células comiencen a producir cristales de fosfato de calcio (Hidroxiapatita).

Avances_Implantes_Figura3

Figura 3: Difracción de rayos X (GI-XRD) de titanio tratado en fase 2 después de remojo en SBF.

Avances_Implantes_Figura4

Figura 4: Imágenes esquemáticas de formación de hueso en la superficie. a: Adsorción selectiva de fibronectina a partir de plasma humano. b: Migración, adhesión y proliferación de osteoblastos. c: Diferenciación de osteoblastos y aposición ósea en la superficie.

Avances_Implantes_Figura5

Figura 5: Imagen ESEM que muestra osteoblastos humanos sobre la superficie de implante tratada térmicamente. La forma y distribución de las células en la superficie muestra la buena diferenciación lograda.

Avances_Implantes_Figura6

Figura 6: El contacto hueso-implante (%) en la nueva superficie y controles a los 3 días y 1, 2, 3, 10 semanas en un modelo de cerdo pequeño. Ctr: superficie mecanizada; AEtch: superficie grabada al ácido; Gblast: superficie abrasiva; 2-Paso: granallado, ácido-ecthed y superficie con tratamiento termo-químico. Significativamente ocurre una más rápida osteointegración en la superficie de 2 pasos con un BIC superior al 70% a las 2 semanas. A las 3 semanas se completa la osteointegración.

Si la capacidad de adhesión de la fibrina a la superficie del implante excede el límite, será suficiente para permitir que los osteoblastos migren a través del andamio y entrar en contacto con la superficie del implante.
Sin embargo, en superficies de titanio mecanizadas, no hay suficiente estabilidad y se produce un enlace entre él y la fibrina para resistir el “peso” de los osteoblastos durante su migración, produciendo así la separación entre el implante y el andamio de fibrina. En esta situación los osteoblastos no alcanzan la superficie del implante y nuevos núcleos óseos se colocarán más cerca del lecho del implante y lejos de superficie del implante.
Por el contrario, el andamio de fibrina sobre superficies rugosas no se liberarán del implante durante la migración de osteoblastos debido a su enlace superficial más apretado, permitiendo que a los osteoblastos iniciar el proceso de aposición ósea. Así, la diferencia puede hacerse entre las superficies bio-inertes en las que la “osteointegración de contacto” ocurre [30], la aposición ósea progresiva desde la periferia del lecho a la superficie del implante; Y, por otro lado, los sistemas oseoconductivos
Las superficies bioactivas, donde la “neoformación ósea” es observada, la aposición ósea contemporánea desde la superficie del implante y la cama [31].
Un nuevo concepto de superficie del implante es la superficie bioactiva; caracterizado por algunas moléculas bioactivas o factores de crecimiento que inducen la formación ósea según diferentes mecanismos de acción.
La superficie de ataque químico modificado con chorro de arena / ácido un ejemplo de superficie bioactiva, que promueve una más rápida curación ósea [32, 33]. Sin embargo, no hay ningún enlace químico entre titanio y hueso debido al hecho de que el titanio es un material bio-inerte sin capacidad de unión ósea, por lo tanto, la interacción entre el metal y el tejido duro no implican un vínculo químico [23].
La superficie termo-químicamente tratada, como lo demuestra estudios experimentales [24], proporciona el implante con una capa química de hidroxiapatita unida con el propósito, como otras superficies bioactivas, acelerar la cicatrización ósea durante el período crítico por lo que la osteointegración produce mejores resultados en el procedimiento clínico avanzado como carga inmediata o temprana.
Este método, como se ha explicado anteriormente, proporciona al implante químicamente unida a la capa de hidroxiapatita, que la cicatrización ósea y la mineralización, tanto de la superficie del implante y el hueso-cama [24] una vez que los osteoblastos comienzan la aposición ósea y mineralización por la producción y producción de calcio fosfato, un enlace químico entre la hidroxiapatita y la superficie del implante y la nueva capa de osteoblastos se produce hidroxiapatita. Varios estudios han confirmado la resistencia de unión de la capa de hidroxiapatita sobre la superficie del implante al implante y también se ha observado una mayor resistencia del implante a el pull-outtest in-vivo [27, 34, 35].
Por lo tanto, el concepto clásico de osteointegración descrito como el contacto íntimo entre el hueso bien estructurado y la superficie del implante ‘, como se describe por Branemark [1], parece comenzar cambiando a un concepto más biomimetic de un ‘contacto químico entre el hueso bien estructurado y la superficie del implante “.

La superficie de contacto (método de 2 pasos)
Contac-Ti es la evolución de la superficie de Disparo (Klockner SOADCO, Andorra), que se basó en la micro rugosidad obtenida por granallado con partículas de alúmina y posterior ataque ácido. Excelentes resultados clínicos se ha demostrado con el uso de esta superficie de forma significativa aumentando el área BIC en comparación con una superficie no tratada [43, 44].

Avances_Implantes_Figura7

Figura 7a: Muestras histológicas de implantes con la superficie de Contact-Ti en conejo modelo. Muestra a las 2 semanas.
Figura 7b: Muestra a las 4 semanas.
Figura 7c: Muestra a las 8 semanas.

Es bien sabido que las superficies moderadamente rugosas (Sa = 1-2 Μm) obtenidas mediante granallado y decapado con ácido proporcionan una mejor curación del hueso [36] y también se ha observado que la rugosidad puede mejorar la respuesta biológica del las superficies de titanio bioactivo [23].
La nueva superficie es el resultado de la combinación de sustracción de procedimientos para alcanzar una superficie moderadamente rugosa y una método basado en los principios descritos por Kokubo Et al. [14].
Procedimiento en 2 etapas, en el que se realizan las primeras y luego se realiza un tratamiento termoquímico en mecanizado de titanio para obtener la superficie de Contact-Ti.

El primer paso: el tratamiento de granallado / grabado con ácido
Combinación de granallado y tratamiento con ácido, que consiste en bombardear primero una superficie con una oleada de pequeñas partículas abrasivas de cerámica biológicamente inertes y remojo del implante en una solución de ácido corrosivo, es uno de los tratamientos más utilizados para obtener una superficie rugosa implantes dentales [37].
Existe consenso en la literatura sobre la mejora de la respuesta osteoblástica proporcionada por granallado / grabado con ácido
tratamiento [38, 39]. además, una mejor respuesta en vivo a largo plazo se alcanza cuando la rugosidad de la superficie aumenta
el porcentaje de implante en contacto directo con hueso, aumenta así como las cargas y los pares para extraer el implante del hueso [40].
Las mejoras en la adsorción de fibronectina en los implantes que recibió tratamiento de granallado con un tamaño específico de alúmina (A6) se ha demostrado por estudios in vitro [28, 41], así como una mejor respuesta de los osteoblastos en términos de expresión de integrina en implantes con abrasión de grano / ácido-grabado superficies [42].
Titanio de grado IV comercialmente puro (según ASTM F67) como sustrato para obtener la superficie de Contact-Ti (Klockner Implant System, SOADCO, Andorra) y partículas más pequeños que los utilizados para el Disparo desde se siguió el valor de la rugosidad. Durante el tratamiento de granallado, 300 μm se utiliza el tamaño de partícula de óxido de aluminio, en una segunda etapa se realiza un procedimiento de grabado ácido con HCl para alcanzar un 1,6 Ra valor de la superficie del implante.

El segundo paso: tratamiento térmico / químico
El segundo paso para alcanzar Contact-Ti es el tratamiento termoquímico de las superficies de titanio en bruto [45, 46].
Consiste en sumergir el metal en una solución de NaOH a 60ºC durante 24 horas, luego se aclara con agua destilada y se seca a 40ºC durante 24 horas y finalmente se somete a un tratamiento térmico en un horno tubular a 600ºC durante una hora y finalmente se somete a un proceso de enfriamiento. Después de completar los tratamientos de superficie, todos los implantes son limpiados por ultrasonidos con jabón y agua destilada por 10 min, se seca con gas nitrógeno y se esteriliza en óxido de etileno a 37 ºC y 760 mbar durante 5 horas.
La principal diferencia entre este tratamiento y el anteriormente descrito [14] es que las condiciones de las concentraciones de reactivo, cambios de temperatura y tiempos de tratamiento térmico han sido optimizadas para superficies de titanio moderadamente así como las tasas de calefacción y refrigeración.

Avances_Implantes_Figura8

Figura 8: Muestras histológicas de implantes con implantes Contact-Ti y implantes de chorro de arena en modelo de conejo.
SB: Controles de implantes con chorro de arena, CT: implantes Contact-Ti.

Caracterización microscópica
Rugosidad superficial: Caracterización superficial de Contact-Ti en comparación con el titanio de la máquina se ha analizado recientemente por nuestro grupo de investigación utilizando un dispositivo de sistema de perfiles ópticos (Sistema de perfilado óptico, Wyko NT9300, Veeco Instruments, EEUU) y medios de análisis de datos del software Wyko Vision 232TM (Veeco).
Se han realizado 10 mediciones y Sa, Sq, Sz y los parámetros topográficos del índice de área S se han utilizado para
la caracterización superficial descrita. Los valores de 1,74 Sa, 2,20 Sq, se han obtenido 16,74 Sz y 1,03 S del índice de área como se muestra en la Tabla (2).
El procedimiento de granallado y decapado con ácido como se ha descrito anteriormente produce una superficie moderadamente áspera con buena homogeneidad como se describe por Albrektsson [3], y la con la adición de termoquímicos el tratamiento no parece alterar la topografía superficial [27].

Superficie hidrofílica: La superficie del implante se puede definir como Hidrofílica cuando se caracteriza por una alta humectabilidad que es el proceso por el cual una gota de líquido se extiende sobre la superficie como resultado de la interacción de las fuerzas adhesivas, entre el líquido y el sustrato y fuerzas cohesivas internas del líquido. “El contacto ángulo (CA) es una técnica utilizada para determinar la humectabilidad de materiales y, como su nombre indica, implica la determinación del ángulo entre unas gotas de líquido en contacto con la superficie un sólido.
Este valor depende de la relación entre el adhesivo fuerzas entre el líquido y las fuerzas cohesivas sólidas y líquidas.
Cuando las fuerzas adhesivas con la superficie sólida son mayores y el ángulo de contacto es inferior a 90 grados, de manera que el líquido moja la superficie.
Nuestro grupo de investigación realizó un análisis de la humectabilidad de Contac-Ti en comparación con las superficies mecanizadas y otras superficies rugosas midiendo los ángulos de contacto para que la información Hidrofılicas e hidrófobas.
Un dispositivo para mediciones de ángulo de contacto (CA) y dispensador de gota (modelo DATAPHYSICS OCA 15) se ha utilizado para obtener valores CA, se realizaron 5 mediciones para cada superficie y una se usó gota de 1 μl de agua pura (Milli-Q, Merck Millipore). Una constante de 3 segundos fue el tiempo que el agua se dejó caer las superficies antes de realizar las mediciones, los resultados se muestran en la Tabla (3,4).
Un CA superior a 90 se han registrado en el mecanizado de titanio, mostrando el comportamiento hidrofóbico de esta superficie,
Todas las otras superficies tienen características hidrófilas. Sin embargo, los resultados muestran que la nueva superficie tiene el menor valor de ángulo de contacto, por lo tanto la humectabilidad es más alta. Estas características hidrofílicas son capaces de promover la adsorción de adhesión de las células, que contribuyen a acelerar la osteointegración [28, 36].

DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN
Influencia del tratamiento en dos etapas sobre las propiedades mecánicas del titanio la falta de osteointegración debido a varios factores en las primeras etapas después de la implantación, es la forma más fallida para del implante mientras que peri-implantitis y fractura del implante representa las causas más comunes de pérdida de implantes a largo plazo término [47]. Por lo tanto, la fatiga es un aspecto muy importante teniendo en cuenta al considerar el comportamiento a largo plazo de los implantes dentales. La fatiga de un material está estrechamente relacionada con la superficie, lo que significa que todas estas modificaciones superficiales y métodos para promover una mejor osteointegración pueden afectan el rendimiento de fatiga del implante. Además, debe considerarse que los procesos post térmicos pueden afectar a la microestructura del material del implante.
Gil et al. [48], llevó a cabo un estudio in vitro de la mecánica y se evaluaron las propiedades de los implantes tratados con 2 etapas. Fatiga ensayo se realizaron a 37 ºC en 500 implantes dentales, se analizaron las tensiones y la nucleación de la fisura-fisura comparando mecanizado, granallado y superficies de 2 pasos. Aunque se registró un mínimo de disminución (10%) en la vida de fatiga de los implantes de 2 pasos en comparación con granalla, un alto límite de fatiga de 315 N , y todos los implantes mostraron fracturas a los 15106 ciclos. La ligera disminución se debió a la difusión de oxígeno dentro del titanio del implante dental con tratamientos termoquímicos, lo que redujo significativamente la ductilidad de la aleación.

Tabla 2: Valores de rugosidad de Contac-Ti.
Avances_Implantes_Tabla2
Mecanizado: titanio mecanizado, Contac-Ti: superficie alcanzada después del tratamiento de 2 pasos, Sa: rugosidad superficial media, Sq: superficie media cuadrática rugosidad, Sz: pico máximo / superficie del valle, índice del área de S: índice entre las superficies, homogeneidad de la superficie. S.d .: desviación estándar. S.D .: desviación estándar. * Diferencia estadísticamente significativa (p 0,005). De Aparicio y otros, 2011.

Tabla 3: Medidas de contacto angular de las superficies analizadas expresadas en grados.
Avances_Implantes_Tabla3
Mecanizado: titanio mecanizado, Contac-Ti Ra 1,5: superficie de contacto-Ti, Ra 2,5: superficie muy rugosa, Ra 3,5: superficie extremadamente rugosa.

Tabla 4:Media y desviación estándar (S.d.) de las mediciones de los ángulos de contacto de las superficies analizadas.

Avances_Implantes_Tabla4
Mecanizado: titanio mecanizado, Contac-Ti Ra 1,5: superficie de contacto-Ti, Ra 2,5: superficie muy rugosa, Ra 3,5: superficie extremadamente rugosa.

Tabla 5: Valores medios de fuerza de adherencia de las diferentes muestras con capas de apatita
Avances_Implantes_Tabla5
Ti-PS: mecanizado (corte de torno) superficie de titanio comercialmente puro + Plasma-spray de tratamiento; Etapa de AL6-2: titanio chorreado con Al2O3 partículas con un diámetro medio de 425 – 600 μm a una presión de 2,5 MPa + Tratamiento termoquímico; AL6-PS: gránulos de titanio con Al2O3 partículas con un diámetro medio de 425-600 μm a una presión de 2,5 MPa + Tratamiento por pulverización con plasma; SI6-2-paso: titanio arenado con SiC partículas con un diámetro medio de 425 – 600 μm a una presión de 2,5 MPa + Tratamiento termoquímico; SI6-PS: gránulos de titanio con SiC partículas con un diámetro medio de 425 – 600 μm a una presión de 2,5 MPa + Tratamiento con spray de plasma.

De acuerdo con trabajos previos que compararon revestimientos de apatita obtenidos por diferentes métodos como pulverización de plasma, ablación con láser, los revestimientos no duraron más de 106 ciclos en ninguno de los casos, siendo la propagación rápida de la grieta en los revestimientos o en la interfase con el implante de metal la principal causa de falla [49, 50].
El procedimiento de 2 pasos, obtenido por granallado y tratamiento alcanza una vida de fatiga diez veces más en comparación con el recubrimiento de apatita de plasma-spray clásico. Este resultado es alentador, que debe ser confirmado por estudios clínicos,
Los implantes tratados con esta nueva tecnología permite una equilibrio entre una mejor osteointegración larga vida de fatiga.

Propiedades adhesivas del revestimiento de hidroxiapatita:
El recubrimiento de hidroxiapatita es un material altamente osteoconductor y permite una oseointegración predecible de implantes dentales en un corto periodo de tiempo. Sin embargo, una de las consideraciones de los implantes recubiertos con hidroxiapatita es la adhesión de la capa de apatita al titanio. El pulverizador de plasma fue utilizado en el pasado para proporcionar la capa de apatita sobre el implante superficie, sin embargo, sólo un poco adherido a titanio amorfo fosfato de calcio con esta tecnología que conduce a una pérdida progresiva de osteointegración debida a una microinfiltración bacteriana entre el recubrimiento de titanio y apatita [12].

El tratamiento termoquímico, como se ha comentado anteriormente, proporciona al implante una capa de hidroxiapatita unida químicamente por medio de una reacción química de precipitación de calcio Fosfato de plasma humano saturado de iones. La fuerza de adherencia entre el implante de titanio y la capa de hidroxiapatita alcanzada por el tratamiento en dos etapas se han investigado en los últimos años por varios autores.
Aparicio et al. [51], evaluó la fuerza de adhesión de la capa de recubrimiento de apatita obtenida mediante pulverización de plasma y por la capa de recubrimiento de 2 etapas procedimiento con diferentes agentes de molienda después de la inmersión en SBF.
La resistencia de adhesión para las capas de apatita proyectadas con plasma fue alrededor de 170 mN con un grosor medio de 20 μm, que fueron estadísticamente inferior a los medidos para las muestras de dos etapas, con valores medios de 470 mN y un espesor medio de la apatita capa de 15 μm (Tabla 5).
Han sido alcanzados resultados similares por otros autores [16, 34] las muestras demuestran que la resistencia de unión de las capas de apatita formada después de la inmersión en SBF de tratamiento térmico es significativamente mayor que las de los
Hidroxiapatita. Estos resultados confirman que el tratamiento proporciona una unión química entre Titanio y capa de hidroxiapatita.

Comportamiento biológico
Respuesta celular a la superficie: Los osteblastos son las células responsable de la aposición ósea y de la mineralización,
implicadas en el proceso de osteointegración. La evaluacion de la respuesta de los osteoblastos humanos (proliferación, diferenciación y morfología de las células) a las superficies del implante está en uno de los métodos in vitro para investigar el potencial de la osteointegración de los implantes dentales.
Aparicio et al., En 2002 [45] investigaron in vitro la respuesta como proliferación, diferenciación -ALP (alcalino fosfatasa) y la morfología celular por medio de microscopía electrónica de barrido ambiental de osteoblastos humanos en el titanio mecanizado, grit-blasted y 2-step-treatment. La respuesta de las células fue evaluada por el recuento celular (proliferación), el análisis de la actividad de la fosfatasa alcalina (diferenciación) y la observación de la morfología celular con escaneo ambiental con microscopio electrónico (ESEM). Se registró un aumento de la proliferación celular en la superficie tratada con 2 pasos después de 1 día comparado con mecanizados y granallados mostrando el nueva superficie bioactiva para proporcionar una mejor adhesión celular, probablemente aumento de la adsorción inicial de proteínas. No se registraron diferencias significativas en 3 y 7 días entre las muestras y se mostró una menor proliferación de la superficie de 2 pasos en 7 y 14 días, confirmando el buen comportamiento y la mayor diferenciación de las células, que como describen otros autores recíprocamente relacionados con el proceso de proliferación tardía [52].
La actividad ALP fue siempre mayor (estadísticamente significativa) en las superficies termo-químicas tratadas, indicando estimulación de la diferenciación humano-osteoblastos debido a la bioactividad superficies y este resultado confirma las conclusiones de otros autores [53, 54] (Figura 5).
Nisho et al. [53], investigó el comportamiento de células de la médula ósea de rata sobre titanio comercialmente puro (Cp Ti), termoquímicos tratamiento (Tc Ti) y tratamiento termoquímico incubado en un fluido corporal simulado (SBF) para depositar hidroxiapatita cristalina en la superficie (Tc AP Ti). La actividad de la fosfatasa alcalina (ALP) de las células cultivadas en Tc AP Ti fue significativamente mayor al día 7 y el día 14 que la actividad de ALP observada para la otra superficie de titanio. Al día 14, la actividad de ALP sobre Tc Ti fue significativamente comparada con la actividad de ALP en Cp Ti. del Norte Blot de alfa1 (I) mRNA de colágeno se evaluó revelando que la expresión de la osteocalcina y alfa1 (I) colágeno mRNA fue más alto en las células cultivadas en Tc AP Ti que las células cultivadas sobre Tc Ti al día 14 y las células cultivadas sobre Cp Ti mostraron la niveles más bajos de mRNA. Este estudio confirma que las propiedades termoquímicas del tratamiento proporciona las condiciones más favorables de diferenciación de las células de la médula ósea una áspera superficie y bioactiva obtenida mediante un tratamiento termoquímico de granallado una mayor adhesión y diferenciación de los células osteoblásticas. Este hecho puede desempeñar un papel importante en un formación de la matriz extracelular y, en consecuencia, en una acelerado de osteointegración a corto plazo.

Recientemente se han publicado resultados similares por Quan et al., en los implantes de zirconia bio-activado [55]. Discos de implante de zirconia fueron sumergidos en SBF durante 1, 4, 7 y 14 días y estadísticamente diferencias significativas de la actividad de ALP de osteoblastos cultivados observado entre muestras tratadas y no tratadas a los 9 días; la unión celular, la proliferación y la diferenciación de SBF tratados Zirconia fue superior al de los discos no tratados.

Resultados en vivo de los estudios histológicos
Varios estudios en animales que investigan la cicatrización ósea alrededor de los implantes con el nuevo tratamiento de 2 pasos se han llevado a cabo en los últimos años y con alentadores resultados alcanzados por los se han confirmado estudios in vitro.
El primer estudio histológico sobre implantes recubiertos con Kokubo método fue llevado a cabo por Nagano et al., En 1996 [56] donde fueron implantados discos en Tibia de conejo recubierto y poliétersulfona no recubiertos (PSE) Un análisis mecánico por medio de prueba de desprendimiento y Histológicas se obtuvieron después de sacrificar a los animales. Las diferencias en las cargas de falla fueron estadísticamente significativas entre muestras revestidas y no recubiertas, con valores de 8,16 y 30 semanas de 1,7 ± 0,35, 2,36 ± 0,53, 1,45 ± 0,48 kg en el primer 0,08 ± 0,06, 0,04 ± 0,03 y 0,023 ± 0,038 kg, en el los segundos. Examen a SEM (microscopio electrónico de barrido) mostraron diferencias entre los dos grupos de muestras con contacto directo del hueso con la placa en el recubrimiento mientras que los tejidos se observaron sin recubrimiento. La capa de la apatita de las demandas del autor después de 30 semanas parecía haber sido incorporada al hueso después de una resorción mediada por osteoclastos.
Estos resultados están en línea con otros de estudios en animales llevado a cabo por Fujibayashi [57] y Nishiguchi et al. [58, 59], donde los cilindros recubiertos con apatita mecanizada, porosa y porosa fueron implantados en la tibia de conejo con un análisis y extracción e histoógico. Las diferencias estadísticamente significativas fueron obtenidas después del ensayo de extracción entre cilindros recubiertos de apatita y mecanizados; no se registró ningún desprendimiento de capa de apatita en el examen histológico.
En 2011, Aparicio et al., [27] realizaron un estudio, en pequeños cerdos, comparando el nuevo tratamiento de 2 pasos con un grano y ácido superficie grabada, con una superficie mecanizada como control. Histológico y el análisis histomorfométrico se realizó a 2, 4, 6 y 10 semanas de tiempo, mostrando un nuevo crecimiento de hueso mineralizado alrededor de los implantes de 2 pasos en sólo 2 semanas. La superficie investigada alcanzó los valores más altos de BIC (hueso a implante contacto) en comparación con las otras muestras, con 22% a las 2 semanas, 55% a las 4 semanas, 65% a las 6 semanas y 52% a las 10 semanas.
Las diferencias entre los tres últimos valores y los primeros valores fueron estadísticamente significativas.
Un estudio similar fue realizado recientemente por Gil et al. [23], en trescientos veinte implantes que se utilizaron en un cerdo pequeño modelo que evalúa el BIC%, composición superficial, topografía y humectabilidad en un modelo experimental de cerdo pequeño, comparando las 4 superficies previamente descritas a los 3 días, 1, 2, 3 y 10 semanas.
Valores BIC bajos para la superficie grabada con ácido y la superficie mecanizada, mientras que los resultados para la superficie bioactiva fueron significativamente mayores que todas las otras superficies durante todo el tiempo con puntos de excepción de la superficie con soplado de alúmina en el 10 en el punto de tiempo de las semanas, donde no hubo (Figura 6).
La superficie presentó una osteointegración sorprendentemente alta valores en etapas tempranas de la curación después de la colocación en este animal modelo, siendo alrededor de 75% y 80% 2 y 3 semanas, respectivamente, y el 85% de BIC se logró a las 10 semanas. La superficie de 2 pasos fue el único que mostró claramente extensas áreas de hueso neoformación en contacto directo con el implante después de una semana después de la implantación (Figura 7).
Van Oirschot et al. [60], han investigado recientemente la influencia de una hidroxiapatita bioactiva y un compuesto
Hidroxiapatita / revestimientos de vidrio bioactivo en la cresta ilíaca de 8 cabras Se colocaron un total de 96 implantes y un par de extracción y la evaluación histomorfométrica se realizaron después de 4 semanas. Área ósea superior significativa unida a los implantes y BIC% se registró para implantes bioactivos en comparación con grano / grabado con ácido que muestran la superficie bioactiva tratamientos mejoraron la curación del hueso.
Caparrós et al., En 2016 [61] también encontraron diferencias significativas en términos de BIC% entre tratamientos termoclimáticos y no tratados implantes de titanio poroso. Se demostraron resultados en vivo que el titanio bioactivo logró más del 75% de colonización tisular en comparación con el valor del 40% para el titanio no tratado.
Hasta la fecha, se han obtenido muy buenos resultados con esta superficie; sin embargo, controlados aleatoriamente se necesitan ensayos clínicos para validarlos en seres humanos bajo condiciones funcionales de carga. De acuerdo con los datos biológicos la respuesta ósea de la superficie surgió de los estudios en vivo, se han propuesto protocolos de carga temprana e inmediata para humanos y clínicos, que actualmente se están llevando a cabo nuestro grupo de investigación.

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