Estudio comparativo de la adhesión in vitro de bacterias sobre superficies de tornillos de cierre de titanio con y sin tratamiento de anodizado con flúor

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Maestría en Implantología Oral. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Odontología 2018

El titanio y las aleaciones de titanio son ampliamente utilizados en dispositivos y componentes biomédicos, especialmente como reemplazos de tejidos duros, aunque también se emplean en aplicaciones cardiovasculares. Sus propiedades deseables tales como módulo de elasticidad relativamente bajo y similar al módulo de elasticidad del hueso, buena resistencia a la fatiga, formabilidad, maquinabilidad, y biocompatibilidad les han permitido alcanzar resultados clínicos exitosos en el largo plazo. Sin embargo, estos metales no son bioactivos después de ser implantados en el hueso, es decir, no tienen interacción con los tejidos circundantes. Por otra parte, se sabe que una de las causas del fracaso de la oseointegración de los implantes de titanio es el desarrollo de infecciones bacterianas y que las mismas pueden haberse producido en el mismo momento del acto quirúrgico, en el período de oseointegración o durante su posterior desempeño clínico como soporte protético. Por los motivos antes expuestos y con el propósito de mejorar la biocompatibilidad de las diversas superficies de los implantes, en los últimos años se están investigando y desarrollando diferentes tratamientos con el objeto de mejorar las propiedades biológicas, químicas y mecánicas de los implantes de titanio y aleaciones. La atención de los investigadores se está enfocando principalmente sobre el estudio de las propiedades superficiales, incluídas la composición y la topografía de la superficie. El propósito de estos estudios es desarrollar superficies modificadas que permitan acortar el período de la oseointegración y favorecer el contacto hueso-implante en ausencia de contaminación microbiana. Si bien se ha logrado disminuir los tiempos de oseointegración aún no se ha tenido éxito en reducir convenientemente la adhesión bacteriana. En este trabajo se ha investigado el efecto de tratar la superficie del titanio comercialmente puro de Grado II proveniente de biomateriales de uso odontológico mediante un proceso de anodizado a distintos potenciales, utilizando como electrolito una solución que contiene iones fluoruro, de conocidas propiedades antimicrobianas. Se han realizado análisis superficiales mediante medidas de tensión superficial, microscopía de epifluorescencia, microscopía de fuerza atómica y electrónica de barrido y por espectroscopía de dispersión de rayos X (EDX) de las muestras correspondientes a tornillos de cierre de titanio sometidos a diversos tratamientos electroquímicos. Por otra parte se estudió detalladamente la textura superficial mediante el análisis de distintos parámetros que la caracterizan, tanto en la micro como en la nanoescala, por la altura y espaciado de los picos y valles, por su distribución tanto en sus perfiles como en la superficie total, y por su oblicuidad. Los resultados permitieron comprobar que la composición y topografía superficiales de las muestras cambian con el potencial de anodización y varían con respecto al control. Pudo demostrarse que la adhesión de las bacterias sobre la superficie del metal tratado mediante anodizado a 60V disminuye, con una significancia estadística, con respecto a la superficie del mismo metal no tratada. Sin embargo, la incorporación de flúor en la composición del óxido de titanio formado por anodizado no disminuyó la adhesión microbiana. Dicha disminución estaría asociada principalmente a las características de la topografía superficial. De los resultados del presente trabajo surge la importancia de realizar un estudio detallado de la textura superficial y su correlación con la adhesión bacteriana con el objeto de diseñar biomateriales con superficies anti-biofilm y oseointegrables. Es decir que el parámetro de rugosidad superficial Sa (promedio aritmético de los valores absolutos de las alturas de crestas y valles, que caracteriza a los tornillos como lisos, mínimamente rugosos, moderadamente rugosos y rugosos) con que se clasifican los implantes dentales, no es suficiente como para describirlos adecuadamente ya que idénticos valores de Sa pueden corresponder a superficies cuyas texturas son muy disímiles y pudo constatarse que las bacterias interaccionan en forma distinta con las mismas. Información de la Tesis