Superfici di titanio modificate mediante topografia alla
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Superfici di titanio modificate mediante topografia alla
Scheda di dettaglio Superfici di titanio modificate mediante topografia alla nanoscala e rivestimento nano strutturato a base di cheratina, destinate al colletto di impianti dentali La presente invenzione riguarda la modifica superficiale del titanio puro mediante modifica topografica e rivestimenti nanostrutturati a base di fibre di cheratina al fine di favorire la sua integrazione con i tessuti molli (in particolare quelli gengivali) e ridurre ladesione e la penetrazione batterica a livello del colletto in impianti dentali transmucosi. Tra i principali problemi riscontrati negli impianti dentali si possono citare le periimplantiti e lepithelial downgrowth. Le prime sono infezioni batteriche dovute alla penetrazione di micro-organismi, di solito provenienti dal cavo orale, nei tessuti circostanti limpianto e sulla superficie dellimpianto stesso. La seconda è caratterizzata dalla crescita di tessuto epiteliale/fibroso nellintorno dellimpianto fino a livello dellosso con conseguente riassorbimento osseo e mobilizzazione dellimpianto stesso. La realizzazione di una superficie in grado di favorire ladesione dei tessuti gengivali al colletto degli impianti dentali transmucosi porterebbe alla formazione di una barriera alla penetrazione batterica, riducendo il rischio di peri-implantiti. Un opportuno design di tale superficie permetterebbe inoltre di limitare la discesa dei tessuti molli oltre il confine dellosso (epithelial downgrowth). Oggetto della presente invenzione è la realizzazione di una superficie in titanio caratterizzata da nanogrooves (Ra ≤ 0.2µm) circonferenziali in grado di favorire ladesione e lallineamento dei fibroblasti gengivali, senza aumentare il rischio di adesione batterica. La deposizione di nanofibre di cheratina per mezzo del processo di elettrofilatura, preferibilmente allineate alle nanogrooves, si propone di aumentare ladesione, la proliferazione e la differenziazione delle cellule sulla superficie dellimpianto, al fine di ottenere un tessuto funzionale in tempi rapidi. In virtù della sua struttura, la cheratina è in grado di assorbire ioni metallici (es. Ag e Cu), è quindi possibile implementare la superficie introducendo unazione antibatterica locale al colletto dellimpianto. La deposizione di un ultimo anello di globuli (beads) di cheratina, sempre per mezzo della tecnica dellelettrofilatura, opzionalmente arricchiti di ioni metallici, consente di arrestare la crescita del tessuto connettivo al confine dellosso. Si è infatti dimostrato che, a differenza di nanogrooves e nanofibre, che favoriscono adesione e allineamento dei fibroblasti, strutture globulari ne limitano ladesione (dati degli autori non ancora pubblicati). È stato dimostrato dagli autori (dati non pubblicati) che la tecnica dellelettrofilatura è in grado di preservare le proprietà chimiche e fisiche della cheratina a seguito della sua deposizione sia in forma di nanofibre che di globuli. Il corpo dellimpianto, destinato allintroduzione nel tessuto osseo, può avere qualsiasi finitura superficiale, ma preferibilmente questa deve favorire una rapida e fisiologica integrazione con il tessuto osseo circostante. Consiglio Nazionale delle Ricerche - P.le Aldo Moro, 7 - 00185 Roma - E-mail: [email protected] Inventori Classificazioni Vineis Claudia (ISMAC) Ambrosio Luigi (IMCB) Sett. tecnologico Cochis Andrea Rimondini Lia biotecnologie per la salute Spriano Silvia Ferraris Sara VARESANO ALESSIO GUARINO VINCENZO Keyword Dental implants; Nano-grooves; Roughness; Keratin; Nanofibres, Electrospinning Titolarità Consiglio Nazionale delle Ricerche Politecnico di Torino Vantaggi Dal punto di vista commerciale possono essere citati i seguenti impianti con caratteristiche specifiche destinate al miglioramento dellintegrazione del colletto con i tessuti molli: -Laserlock-Biohorizons, che presenta micro-scanalature (della dimensione di una cellula, decine di micron) prodotte con tecnica laser, - Nobel replace Tapered-Nobel Biocare, che presenta micro- scanalature e superficie anodizzata arricchita con fosforo a livello di colletto -T3 Implant-Biomet 3i, che presenta un colletto mordenzato con acido (con micro strutture di 1-3 µm). Nessuna delle soluzioni attualmente disponibili in commercio presenta caratteristiche simili a quella proposta nella presente invenzione. La soluzione proposta dalla presente invenzione ha il vantaggio di avere una topografia specificatamente pensata per non incrementare ladesione batterica e avere eventualmente la possibilità di esercitare anche unazione antibatterica (mediante aggiunta di ioni metallici). Inoltre la soluzione proposta rende possibile sia il miglioramento dellintegrazione con i tessuti molli sia il loro confinamento a livello gengivale. Applicazioni Consiglio Nazionale delle Ricerche - P.le Aldo Moro, 7 - 00185 Roma - E-mail: [email protected]