Узорное покрытие на зубных имплантатах способствует лучшей остеоинтеграции 05-12-2018 Ученые Европейского Проекта Laser4Surf в настоящее время разрабатывают многолучевой оптический модуль для обработки металлических поверхностей зубных имплантатов для наилучшей клеточной адгезии и повышенных антибактериальных свойств. "Обработка поверхности позволяет либо увеличить площадь контакта между имплантатом и костью либо улучшить химическое сродство между клетками и имплантатом", - объясняет Марилис Бланши (Marilys Blanchy), менеджер по исследованиям и разработкам в Rescoll, одного из партнеров проекта.
Одна из используемых в настоящее время технологий придания поверхности имплантата шероховатости – это кислотное травление, т.е. нанесение на поверхность химических веществ. "Такая химическая обработка не является биосовместимой, и поэтому должна быть удалена до имплантации", - объясняет Марилис Бланши. Другой используемый в настоящее время метод – это пескоструйная обработка, которая также увеличивает шероховатость на поверхности имплантата. Но эксперты критически относятся к этому методу, т.к. такая обработка может загрязнить поверхность имплантата.
Две первые методики работают в микронном измерении, в то время как новая лазерная техника будет обрабатывать поверхность имплантата в наноизмерении, которое составляет миллиардную долю метра. Ультракороткие импульсные лазерные лучи могут создавать регулярные узоры на поверхности имплантата, (лазерно-индуцированные периодические структуры поверхности (LIPSS)), что означает, что теперь ученые могут адаптировать очень точную геометрию на поверхности и, следовательно, даже контролировать топографию поверхности имплантата в наноразмере.
Клетки обладают способностью ощущать эти наноструктуры. После внедрения имплантата клетки вступают в контакт с поверхностью имплантата и распространяются по его замысловатой поверхности. Марилис Бланши объясняет, что клетки плохо прилипают к гладкой поверхности и к поверхности с чересчур острыми краями. Поэтому важно правильно подобрать топографию поверхности. Клетки костной ткани привыкли к пористой структуре кости. Ученые пытались сымитировать эти особенности на поверхности имплантата, чтобы стимулировать адгезию клеток.
Новая лазерная обработка поверхности имплантата приближает ее структуру к естественной. Таким образом, клетки распознают поверхность имплантата, как естественную микросреду, с которой они знакомы.
Учитывая, что удачно проходят процесс внедрения 97% имплантатов, стоматологи нацелены на профилактику периимплантита, который может привести к потере имплантата и разрушению кости.
Доктор Игнасио Санс Санчес (Ignacio Sanz Sánchez), наставник образовательной программы Европейской Ассоциации по Остеоинтеграции и профессор факультета одонтологии Мадридского Университета Комплутенс, Испания, считает, что "наука прогрессирует в области биологических поверхностей имплантатов, пытаясь ускорить процесс приживления и усилить антибактериальные свойства для предотвращения периимплантата".
Немаловажно для имплантата обладать гидрофильностью (способностью поглощать воду или адсорбировать воду). Клетки очень гидрофильны, поэтому гидрофильная поверхность помогает клетке прилипать к поверхности имплантата. "Сильная шероховатость может отталкивать воду. Поэтому нужно найти компромисс между шероховатостью и гидрофильностью. Мы работаем над этим сегодня и надеемся преодолеть", - говорит Марилис Бланши.