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]