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abstract su Laser-Lok®

recenti ricerche implantari
Valutazione clinica, radiografica ed estetica degli impianti a carico immediato microtesturizzati al laser posizionati nella cavità della mascella anteriore dove è appena stata eseguita un'estrazione: studio multicentro retrospettivo di 2 anni
Implant Dentistry Aprile 2014, Volume 23, Edizione 2. pagg. 144-154.

Obiettivi
Valutazione degli esiti clinici, radiografici ed estetici degli impianti a carico immediato con colletto con microscanalature al laser posizionati nella regione anteriore della mascella al momento dell'estrazione dentale.

Metodi
Quarantasei impianti Tapered Internal Laser-Lok di BioHorizons sono stati posizionati e protesizzati con carico immediato non funzionale in 46 pazienti (24 uomini e 22 donne) con un biotipo gengivale spesso, profilo/livello della gengiva ideale e pareti intatte dopo l'estrazione. Il tasso di sopravvivenza, la perdita di osso corticale e la risposta della mucosa perimplantare sono stati valutati a 6, 12, e 24 mesi.

Risultati
Il tasso di sopravvivenza è stato del 95,6%. La perdita ossea marginale mesiale e distale a 24 mesi dall'impiano è stata, rispettivamente, di 0,58 mm (DS = 0,53; range, 0,17-1,15) e 0,57 mm (DS = 0,70; range, 0,42-1,10). È stata rilevata una ricrescita papillare media mesiale e distale di 1,8 e 1,5 mm, rispettivamente. I livelli del tessuto molle della parte media del volto presentavano una regressione media di 0,12 mm dopo 24 mesi.

Conclusioni
Gli impianti immediati con superficie microscanalata ripristinati il giorno dell'intervento possono essere considerati una procedura prevedibile in termini di sopravvivenza dell'impianto e di rimodellamento del tessuto molle e duro.
Mantenere l'altezza dell'osso crestale tra gli impianti mediante un sistema combinato impianto/abutment compatibile con piattaforma Laser-Lok®:
Studio "proof-of-principle" sui cani.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 33, N. 3, 2013.

ABSTRACT
Le papille interimplantari sono fondamentali nelle protesizzazioni estetiche supportate da impianti nella zona estetica mascellare. La stabilità dell'anatomia papillare, però, dipende da un volume stabile dell'osso crestale sottostante di supporto. Numerosi studi hanno documentato una distanza critica di 3 mm tra gli impianti, al di sotto della quale si verifica un riassorbimento dell'osso crestale. Lo studio preclinico "proof-of-principle" sui cani in corso prende in esame un nuovo modello di sistema impianto/abutment che combina l'abutment con platform switching ad ablazione laser di precisione con le microscanalature dell'impianto per mantenere una distanza interimplantare dell'osso crestale di 2 e 4 mm. I risultati di questo studio preclinico in fase iniziale indicano che, mediante precise modifiche alla struttura impianto/abutment, è possibile posizionare gli impianti adiacenti a una distanza di 2-4 mm senza causare perdita di osso crestale subpapillare.

SCOPERTE SUL TESSUTO MOLLE
I tessuti molli peri-impianto erano formati da una barriera epiteliale il cui epitelio sulculare si congiungeva all'epitelio giunzionale. L'epitelio giunzionale andava bruscamente a inserirsi nel punto più coronale delle microscanalature dell'abutment Laser-Lok, dove una zona di fibre di tessuto connettivo sembrava inserirsi perpendicolarmente nel fascio microscanalato alto 0,7 mm. Inoltre, sembrava anche che le fibre di tessuto connettivo si inserissero nelle zone del colletto dell'impianto Laser-Lok, isolando efficacemente il microgap nella giunzione impianto-abutment dai tessuti circostanti. Non è stata riscontrata la presenza di infiltrati infiammatori nella giunzione impianto-abutment in nessun campione.

SCOPERTE SUL TESSUTO DURO
L'osso crestale interimplantare non presentava evidenza di riassorbimento osseo in nessuno dei campioni bioptici dopo 3 mesi. Un contatto tra osso e impianto (BIC) significativo era subito evidente in tutti gli aspetti della superficie e del colletto dell'impianto. In molti campioni è stata notata la presenza di osso rigenerato molto vicino al microgap della giunzione impianto-abutment. L'apposizione delle fibre di tessuto connettivo che si inserivano perpendicolarmente e dell'osso sulle microscanalature ad ablazione laser del microgap della giunzione impianto-abutment isolavano anatomicamente la giunzione dai tessuti circostanti prevenendo la migrazione di epitelio giunzionale.
Impatto della forma del colletto microtesturizzato al laser sul livello osseo crestale e parametri clinici nei vari posizionamenti e protocolli di carico.
Int J Oral Maxillofac Implants 2014; 29:354-363.

INTRODUZIONE
Tramite analisi istologiche sull'uomo, è stato dimostrato l'attacco fisico di fibre di tessuto connettivo alla superficie microtesturizzata a laser (scanalature da 8 e 12 μm) posizionata sul colletto dell'impianto. Ricerche cliniche correlate hanno dimostrato che questo tipo di superficie microtesturizzata può portare a una riduzione della perdita ossea iniziale.

OBIETTIVO
La finalità di questo studio retrospettivo era quello di mettere a confronto, mediante differenti protocolli, le altezze dell'osso crestale e i parametri clinici degli impianti con colletto microtesturizzato al laser e con colletto levigato.

MATERIALI E METODI
Questo studio valuta 300 impianti singoli in 300 pazienti, (155 uomini e 145 donne; età media: 49,3 anni; range: 45-75 anni). Sono stati impiegati 160 impianti con colletti microtesturizzati al laser (L) e 140 con colletti levigati (M). Gli impianti sono stati raggruppati per categorie di applicazione: posizionamento immediato, posizionamento ritardato, carico non occlusale immediato (INOL) e carico ritardato (DL). Per tutti i gruppi, sono stati registrati il livello osseo crestale (CBL), il livello di adesione (CAL), l'indice di placca (PI) e di sanguinamento al sondaggio (BOP) basali (BSL) e a 6 (T1), 12 (T2) e 24 mesi (T3) dal carico della protesizzazione finale.

RISULTATI
Nove impianti sono stati persi (quattro L e cinque M). Il tipo di impianto, il momento del posizionamento e il carico non hanno dimostrato un'influenza significativa sul tasso di sopravvivenza. Nei primi 2 anni è stata osservata una perdita media del CAL di 1,12 mm nel gruppo M e di 0,55 mm nel gruppo L. Alle radiografie, gli impianti del gruppo L hanno mostrato una perdita media di osso crestale di 0,58 mm rispetto ai 1,09 mm del gruppo M.

CONCLUSIONI
I risultati indicano che la superficie microtesturizzata al laser sul colletto dell'impianto può ridurre gli esiti negativi correlati alla perdita di osso peri-implantare, indipendentemente dal tipo di posizionamento e dal protocollo di carico adottati.
Carico occlusale immediato degli impianti Tapered Internal Laser-Lok nell'applicazione sull'arcata parziale: studio radiografico e clinico di 24 mesi.
J Osseointegr 2013;5(2):53-60.

PREMESSA
Recentemente, sono state proposte nuove tipologie di superfici implantari, nel tentativo di migliorare l'integrazione nel tessuto molle e duro, che potrebbero rivelarsi vantaggiose nelle situazioni di carico immediato.

OBIETTIVO
La finalità del presente studio clinico prospettico era di valutare, mediante indagini cliniche e radiografiche, in un arco di tempo di 2 anni, un impianto con superficie del colletto microtesturizzata al laser posizionato per il carico immediato di protesi fisse nei casi di edentulismo parziale posteriore mandibolare e/o mascellare.

MATERIALI E METODI
Trentacinque pazienti parzialmente edentuli che necessitavano di un trattamento implantare e soddisfacevano i criteri di inclusione sono stati convocati consecutivamente in differenti centri di studio in Italia. Un totale di 107 impianti Tapered Internal Laser-Lok (49 mascellari e 58 mandibolari) è stato posizionato e immediatamente caricato. Tutti gli impianti provvisori sono stati eseguiti entro 1 ore, e quelli definitivi posizionati dopo 4 mesi. È stato valutato un totale di 32 protesizzazioni, di cui 10 a due unità, 12 a tre unità e 10 a quattro unità. Sono stati monitorati i risultati clinici e radiografici degli impianti e sono state programmate valutazioni di controllo a 6, 12 e 24 mesi.

RISULTATI
Cinque impianti sono stati perduti dopo il carico (3 impianti nelle protesizzazioni mascellari a due unità, 1 impianto nella protesizzasione mandibolare a due unità e 1 impianto nella protesizzazione mascellare a tre unità), con un tasso di sopravvivenza a 24 mesi del 95,4%. La perdita media ossea marginale a 6, 12 e 24 mesi dopo l'installazione è stata, rispettivamente, di 0,42 mm ± 1,1 mm, 0,52 mm ± 0,9 mm e 0,66 mm ±1,3 mm.

CONCLUSIONI
Anche se limitata al breve periodo di controllo, la funzionalità immediata degli impianti Laser-Lok®Tapered Internal sembra essere un'opzione valida per i pazienti parzialmente edentuli trattati.
Influenza della superficie Laser-Lok® sul carico funzionale immediato degli impianti nella sostituzione di un dente singolo: studio clinico prospettico di 2 anni.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 34, Numero 1. pagg. 79-89.

ABSTRACT
La finalità del presente studio clinico era di valutare l'influenza della superficie microtesturizzata del Laser-Lok® sul livello clinico di attacco e sul rimodellamento dell'osso crestale intorno agli impianti a carico immediato funzionale nella sostituzione del dente singolo nell'area 15-25 e 35-45.

MATERIALI E METODI
In uno studio prospettico randomizzato sono stati inclusi settantasette pazienti, suddivisi in due gruppi: nel gruppo di controllo sono stati utilizzati impianti BioHorizons di tipo Tapered Internal non-Laser-Lok® (NLL; n=39), mentre nel gruppo di test è stato utilizzato il tipo Tapered Internal Laser-Lok® di BioHorizons (LL; n=39). La perdita di osso crestale (CBL) e i parametri clinici, tra cui il livello clinico di attacco (CAL), l'indice di placca (PI) e di sanguinamento al sondaggio (BOP) sono stati registrati al basale (BSL) e alle valutazioni a 6 (T1), 12 (T2) e 24 mesi (T3) dal carico con la protesizzazione definitiva.

RISULTATI
Un impianto è stato perso nel gruppo di controllo e uno nel gruppo di test, con un tasso di sopravvivenza del 96,1% a 2 anni. I risultati relativi ai valori PI e BOP erano simili in entrambe le tipologie di impianto, senza alcuna differenza statistica. Nei primi 2 anni è stata riscontrata una perdita media del CAL di 1,10 mm ± 0,51 mm nel gruppo NLL e di 0,56 mm ± 0.33 mm nel gruppo LL. Alle radiografie, gli impianti del gruppo NLL hanno mostrato una perdita media di osso crestale di 1,07 mm ± 0,30 mm rispetto ai 0,49 mm ± 0,34 mm del gruppo LL.

CONCLUSIONI
Il tipo di impianto non ha influenzato il tasso di sopravvivenza, considerato che il gruppo LL presentava alle radiografie un CAL maggiore e un CBL peri-impianto inferiore rispetto al gruppo NLL.
Alterazioni del tessuto molle e duro negli impianti immediati eseguiti con tecnica trasmucosa (colletto microtesturizzato Laser-Lok®) posizionati nei siti di estrazione recente. Studio prospettico di sei mesi con rientro chirurgico.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 34, Numero 4, 2014. pagg. 541-549

ABSTRACT
Studi istologici e clinici confermano che la microtesturizzazione al laser dei colletti degli impianti favorisce l'attacco delle fibre connettive e riduce la profondità di sondaggio e la perdita ossea peri-impianto, rispetto ai colletti levigati. Questo studio prospettico si proponeva di valutare le variazioni delle dimensioni degli alveoli dopo il posizionamento degli impianti immediati con tecnica trasmucosa (colletto microtesturizzato Laser-Lok®) associato a procedure rigenerative dell'osso.

MATERIALI E METODI
Tredici impianti (sistematica implantare single-stage®, BioHorizons, IPH. Inc.) sono stati immediatamente posizionati in siti estrattivi a radice singola. I difetti peri-impianto sono stati trattati con xenoinnesti di origine bovina (Laddec®, BioHorizons, IPH. Inc) e membrane di collagene riassorbibile (Mem-Lok®, BioHorizons, IPH. Inc.).

RISULTATI
Al rientro chirurgico dopo 6 mesi, il colletto microtesturizzato Laser-Lok® offre condizioni più favorevoli per l'attacco del tessuto duro e molle e riduce la perdita di osso alveolare.
recenti ricerche sugli abutment
Evidenza istologica dell'attacco del tessuto connettivo negli abutment con microscanalature al laser: uno studio sui cani.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 30, 2010. p. 245-255.

ABSTRACT
Le ricerche precedenti hanno dimostrato l'efficacia delle microscanalature create con ablazione laser sui colletti degli impianti per favorire l'attacco diretto del tessuto connettivo alle superfici alterate dall'impianto. L'attacco diretto del tessuto connettivo agisce come barriera fisiologica alla migrazione apicale dell'epitelio giunzionale (junctional epithelium - JE) e previene il riassorbimento dell'osso crestale. L'attuale prospettiva di studio pre-clinico mirava a valutare i modelli di guarigione dell'osso e del tessuto molle quando le microscanalature ad ablazione laser sono presenti sull'abutment. Per il confronto con le indagini precedenti che esaminavano gli esiti negativi del microgap fra impianto e abutment è stato selezionato un modello canino. I risultati hanno dimostrato un miglioramento significativo nella guarigione del tessuto molle e duro peri-impianto rispetto alle superfici levigate degli abutment tradizionali.

MATERIALI E METODI
Lo studio attuale mira a esaminare gli effetti di due diverse superfici di impianto e abutment sull'attacco del tessuto connettivo epiteliale, oltre che sui livelli dell'osso peri-impianto. Per questo studio sono stati selezionati sei foxhound. Ogni cane ha ricevuto 6 impianti nei siti di estrazione del premolare mandibolare bilaterale e del primo molare, per un totale di 36 impianti. Ai siti sono stati attribuiti in modalità random gli impianti Tapered Internal (BioHorizons) con sabbiatura riassorbibile (resorbable blast texturing- RBT) o RBT con colletto levigato da 0,3 mm. Inoltre gli abutment di guarigione con superfici levigate e gli abutment con microscanalature Laser-Lok sono stati assegnati in modo casuale a ogni impianto. Gli abutment sono stati posizionati al momento dell'intervento chirurgico.

RISULTATI
La presenza della zona con microscanalature ad ablazione laser da 0,7 mm ha consentito un'intensa e regolare attività dei fibroblasti sulla superficie scanalata dell'abutment, che ha prodotto un denso complesso interconnesso di fibre di tessuto connettivo orientate perpendicolarmente rispetto alla superficie dell'abutment, il quale fungeva da barriera fisiologica nei confronti della migrazione dell'epitelio giunzionale. Conseguentemente all'inibizione della migrazione apicale dell'epitelio giunzionale si è evitato il riassorbimento dell'osso crestale. In due casi si è verificata una significativa rigenerazione ossea coronale nella giunzione impianto-abutment e sulla superficie dell'abutment, eliminando completamente gli esiti negativi del microgap nella giunzione impianto-abutment.

Al contrario, gli abutment privi di superfici microscanalate con ablazione laser mostravano una scarsa evidenza di intensa attività fibroblastica presso l'interfaccia abutment-tessuto. Lungo le superfici dell'abutment e del colletto dell'impianto si è formato un lungo epitelio giunzionale che ha impedito la formazione della barriera fisiologica di tessuto connettivo, causa del riassorbimento dell'osso crestale. Sulle superfici dell'abutment-impianto si sono apposte fibre di tessuto connettivo orientate parallelamente invece che perpendicolarmente, disposizione più efficace dal punto di vista funzionale.
Evidenza istologica di inserimento del tessuto connettivo negli abutment con microscanalature laser negli esseri umani.
Clinical Advances in Periodontics, Vol. 1, No. 1, Maggio 2011.

INTRODUZIONE
Sono stati presentati i risultati dell'esame istologico sull'uomo e delle analisi con il microscopio elettronico a scansione (SEM), che descrivono l'integrazione del tessuto molle nella superficie dell'abutment con microscanalature al laser.

PRESENTAZIONE DEL CASO
In due pazienti, sugli impianti osseointegrati sono stati posizionati abutment implantari con superficie con microscanalature al laser. Dopo 6 settimane di recupero, gli abutment e il tessuto molle circostante sono stati rimossi e preparati per l'esame istologico e SEM. È stato riscontrato che l'epitelio più apicale era disposto parallelamente a questa superficie. Il tessuto connettivo presentava fibre di collagene orientate perpendicolarmente rispetto alla superficie con microscanalature. I tessuti connettivi e la superficie dell'abutment con microscanalature erano a stretto contatto.

CONCLUSIONI
In questi pazienti, le fibre del tessuto connettivo degli abutment si inserivano nella superficie microscanalata con un orientamento funzionale.

SINTESI
Perché questo caso costituisce una nuova informazione? Per quanto ne sappiamo, si tratta della prima serie di casi umani riportati con esami istologici sull'uomo che descrivono l'attaccamento del tessuto connettivo attorno a un abutment con microscanalature.

Qual è la chiave per gestire con successo questo caso? Le caratteristiche della superficie dell'abutment possono favorire l'integrazione del tessuto connettivo con la superficie microscanalata con fibre di collagene orientate in modo funzionale.

Quali sono i principali limiti di riuscita in questo caso? Si tratta solo di una casistica clinica dell'istologia dell'attacco. Non sono stati riportati risultati o vantaggi clinici. Saranno necessari ulteriori studi che dimostrino i vantaggi da un punto di vista clinico.
L'attacco del tessuto connettivo agli abutment con microscanalature al laser: un caso clinico di esame isologico sull'uomo.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 32, N. 4, 2012. p. 384-392.

ABSTRACT
Precedenti studi preclinici e clinici hanno dimostrato l'efficacia delle microscanalature ad ablazione laser di precisione posizionate sui colletti degli impianti per consentire un attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie dell'impianto. Risultati analoghi sono stati riscontrati in un recente studio sui cani che esaminava le microscanalature ad ablazione laser in un'area dell'abutment di guarigione definita. In entrambi i casi, l'attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie impianto/abutment ostacolava la migrazione apicale dell'epitelio giunzionale, impedendo in questo modo il riassorbimento osseo crestale. Il presente caso clinico ha esaminato l'efficacia delle microscanalature ad ablazione laser dell'abutment sull'uomo. Come nello studio preclinico, le microscanalature ad ablazione laser ad alta definizione hanno consentito un attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie alterata dell'abutment, impedito la migrazione apicale dell'epitelio giunzionale e salvaguardato, in questo modo, l'osso crestale dal prematuro riassorbimento.
Riattacco delle fibre di tessuto connettivo alla superficie dell'abutment con microscanalature al laser.
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 32, N. 4, 2012. e131-134.

ABSTRACT
Questa relazione espone l'evidenza sull'uomo di un riattacco del tessuto connettivo quando l'abutment di guarigione con microscanalature al laser è stato sostituito dall'abutment definitivo cilindrico con microscanalature al laser. 15 settimane dopo il posizionamento dell'abutment definitivo cilindrico con microscanalature al laser non è stata riscontrata un'ulteriore perdita ossea. Un tessuto connettivo denso si trovava a stretto contatto con la superficie con microscanalature al laser nel punto di separazione del tessuto molle, ed è stata individuata una chiara evidenza dell'estremità dell'epitelio giunzionale nella posizione più coronale della zona con microscanalature al laser.
Impatto dello staccamento/riattaccamento degli abutment implantari con microscanalature al laser e levigati sulla guarigione del tessuto molle e duro.
Clin Oral Implants Res. 2013 Apr.;24(4):391-7.

OBIETTIVI
(i) investigare l'influenza delle differenti estensioni di una zona dell'abutment con microscanalature al laser sull'attacco del tessuto connettivo e (ii) valutare l'impatto di uno staccamento/riattaccamento sulla guarigione del tessuto molle e duro.

MATERIALI E METODI
Inserimento degli impianti in titanio a livello epicrestale nella mandibola di sei cani. Gli abutment di guarigione con margini con microscanalature al laser parziali (LP) o complete (LC) o con margini levigati (M) sono stati randomicamente allocati in un singolo (1×)/ripetuto(2×) staccamento/riattaccamento a 4 e 6 settimane (test), rispettivamente, oppure lasciati indisturbati (controllo). Sono stati valutati i parametri istomorfometrici (come il livello più coronale dell'osso a contatto con l'impianto [CBI], l'attacco del tessuto connettivo subepiteliale [STC]) e immunoistochimici (collagene di tipoI [CI]) a 6 e 8 settimane.

RISULTATI
Nei siti di controllo, i gruppi LP/LC rivelavano un CBL medio più basso (8 settimane, 0,95 ± 0,51 vs. 0,54 ± 0,63 vs. 1,66 ± 1,26 mm), un STC medio più alto (8 settimane, 82,58 ± 24,32% vs. 96,37 ± 5,12% vs. 54,17 ± 8,09%), ma comparabili alla reattività all'antigene CI. Una manipolazione ripetuta dell'abutment era associata a un aumento del CBL medio (8 settimane, 1,53 ± 1,09 vs. 0,94 ± 0,17 vs. 1,06 ± 0,34 mm), un STC (8 settimane, 57,34 ± 43,06% vs. 13,26 ± 19,04% vs. 37,76 ± 37,08%) e valori CI inferiori.

CONCLUSIONI
Si è concluso che (i) gli abutment LC>LP miglioravano l'attacco del tessuto connettivo epiteliale e preservavano i livelli di osso crestale, (ii) il ripetuto staccamento/attaccamento degli abutment nel corso della fase iniziale della guarigione (4-6 settimane) può essere associato a un aumento dei cambiamenti del tessuto molle e duro e (iii) nell'approccio con abutment singolo in un'unica volta dovrebbero essere presi in considerazione LP e LC.
ulteriori studi sull'uomo
Valutazione clinica della microtesturizzazione al laser per l'attacco del tessuto molle e dell'osso agli impianti.
Implant Dentistry. Volume 18(1). Febbraio 2009. pagg. 57-66

INTRODUZIONE
In uno studio clinico prospettico, controllato, multicentrico è stato valutato un impianto Tapered (superficie trattata con Laser-Lok [LL]) con un colletto di 2 mm di larghezza e lavorato al laser per 1,5 mm nella parte inferiore per ottenere in particolare l'attacco del tessuto connettivo e dell'osso inibendo il downgrowth epiteliale.

MATERIALI
I dati fanno riferimento ai periodi di misurazione tra il 1° a 37° mese dall'operazione per 20 coppie di impianti in 15 pazienti. Gli impianti sono stati posizionati accanto agli impianti di controllo con colletto levigato dello stesso design. I valori di misurazione si riferiscono a indice di sanguinamento, indice di placca, profondità di sondaggio e perdita di osso crestale.

RISULTATI
Non è stata rilevata alcuna differenza statistica sia per l'indice di sanguinamento che per l'indice di placca. In tutti i periodi di misurazione esistono differenze significative nelle profondità di sondaggio e nella perdita di osso crestale dopo 7 mesi (P<0.001). A 37 mesi la profondità di sondaggio era di 2,30 mm e la perdita di osso crestale di 0,59 mm per LL rispetto ai 3,60 e 1,94 mm, rispettivamente, per l'impianto di controllo. Inoltre il confronto dei risultati nella mandibola e nella mascella dimostra in media una maggiore differenza (impianto di controllo - LL) in termini di perdita di osso crestale e profondità di sondaggio nella mascella. Tuttavia questo fatto non è risultato statisticamente significativo.

DISCUSSIONE
La differenza significativa nella profondità di sondaggio tra LL e impianto di controllo dimostra la formazione di un sigillo di tessuto molle stabile al di sopra dell'osso crestale. LL ha limitato la perdita di osso crestale a una gamma entro gli 0,59 mm rispetto alla perdita di osso crestale di 1,94 mm rilevata per l'impianto di controllo. L'impianto LL è risultato confrontabile all'impianto di controllo in termini di parametri di sicurezza dell'indice di placca e dell'indice di sanguinamento sulculare. Un dato non statisticamente significativo suggerisce che, nel caso di LL, la superiorità del mantenimento dell'osso crestale sia maggiore nella mascella rispetto alla mandibola.
Effetti della microtesturizzazione al laser del colletto dell'impianto sui livelli di osso crestale e sulla salute del peri-impianto.
Int J Oral Maxillofac Implants 2011;26:492-498.

ABSTRACT
Finalità: si è sostenuto che i colletti levigati e lucidati riducano l'accumulo di placca e la perdita di osso crestale negli impianti. Ricerche più recenti hanno suggerito che una superficie grezza in titanio promuove l'osteointegrazione e l'attacco del tessuto connettivo. Lo scopo di questa ricerca consisteva nel sottoporre a confronto l'altezza dell'osso crestale adiacente agli impianti con colletti sottoposti a microtesturizzazione al laser e levigati di due diversi sistemi implantari (Laser-Lok and Nobel Replace Select).

Materiali e metodi
Quattro impianti, due Laser-Lok e due Nobel Replace Select, sono stati posizionati all'interno della mandibola anteriore per fungere da abutment con overdenture. Sono stati posizionati in ordine alternato e gli impianti distali sono stati caricati con ball abutment. Gli impianti mesiali sono stati lasciati privi di carico. Gli impianti distali sono stati caricati immediatamente con protesi removibili prefabbricate. Nel caso degli impianti caricati sono stati misurati l'indice di placca, l'indice di sanguinamento e la profondità di sondaggio (probing depth - PD) dopo 6 e 12 mesi. La perdita ossea per entrambi i gruppi (caricati e non caricati) è stata valutata con radiografie standard.

Risultati
I valori di placca e sanguinamento sono risultati simili per entrambe le tipologie di impianto. Gli impianti Laser-Lok mostravano PD inferiori (0,36 ± 0,5 mm e 0,43 ± 0,51 mm) rispetto agli impianti Nobel Replace Select (1,14 ± 0,77 mm e 1,64 ± 0,93 mm; P < ,05 a 6 e 12 mesi, rispettivamente). Al 6° e 12° mese, rispettivamente, gli impianti Laser-Lok mostravano una perdita di osso crestale inferiore, sia per i gruppi caricati (0,19 ± 0,15 mm e 0,42 ± 0,34 mm) che per i gruppi non caricati (0,15 ± 0,15 mm e 0,29 ± 0,20 mm) rispetto agli impianti Nobel Replace Select sia per i gruppi caricati (0,72 ± 0,5 mm e 1,13 ± 0,61 mm) che per i gruppi non caricati (0,29 ± 0,28 mm e 0,55 ± 0,32 mm).

Conclusioni
Gli impianti Laser-Lok hanno prodotto valori PD più bassi e una perdita inferiore di osso crestale peri-impianto rispetto a quanto riscontrato attorno agli impianti Nobel Replace Select.
Studi clinici a lungo termine con l'impianto Laser-Lok.

ABSTRACT
Numerosi studi pubblicati sugli impianti sull'uomo e sugli animali riferiscono una perdita di osso crestale dal momento del posizionamento dell'abutment di guarigione a vari momenti successivi alla protesizzazione. La perdita ossea può portare alla perdita di papilla intraprossimale e alla recessione dei margini della corona. Questi tre casi clinici dimostrano i risultati a lungo termine che si possono ottenere utilizzando impianti con colletti microscanalati Laser-Lok per salvaguardare l'osso crestale e l'estetica del tessuto molle. Il caso 1 prevedeva estrazione, innesto in sito estrattivo, posizionamento dell'impianto ritardato di 6 mese e la protesizzazione definitiva entro 6 mesi. Il caso 2 aveva richiesto l'estrazione, il posizionamento immediato dell'impianto con innesto simultaneo e il posizionamento di una corona provvisoria due mesi dopo. Il caso 3 prevedeva il trattamento della mancanza congenita di incisivi laterali con una protesizzazione ritardata.

Caso 1 (primo caso riferito dell'uso di un impianto Laser-Lok)
Una donna di 34 anni presentava un riassorbimento esterno a livello della giunzione amelo-cementizia del dente n. 9. Sono state proposte varie opzioni di trattamento e la paziente ha scelto l'estrazione e il posizionamento dell'impianto. Dopo un'estrazione atraumatica, l'anatomia della cavità non presentava una stabilità iniziale accettabile per il posizionamento immediato. La cavità è stata innestata con un alloinnesto di osso calcificato e il recupero ha richiesto 6 mesi. All'epoca è stato posizionato un impianto con colletto microscanalato Laser-Lok. Per la copertura della radice, sul dente n. 10 adiacente è stato anche applicato un innesto di tessuto connettivo subepiteliale. Sei mesi dopo il posizionamento è stato praticato un secondo intervento chirurgico e il dente è stato protesizzato con un abutment su misura e una corona in PFM. Da notare il mantenimento di eccellenti livelli di osso crestale (non più di 0,5 mm dall'interfaccia impianto/abutment) dopo 13 anni dalla protesizzazione. I margini del tessuto molle sono rimasti stabili e mostrano un eccellente stato di salute parodontale.

Caso 2
Questa donna di 60 anni presentava evidenza di infezione cronica dovuta a una fistola nella porzione apicale del dente n. #9. Questo dente era già stato precedentemente sottoposto a terapia canalare e trattamento chirurgico apicale. Sono state prese in esame tutte le opzioni di trattamento e la paziente ha optato per la sostituzione dell'impianto. Poiché la paziente si stava trasferendo per due anni in America del Sud, è stata effettuata l'estrazione immediata e il posizionamento dell'impianto con innesto in sito estrattivo. L'impianto dentale aveva un colletto microscanalato Laser-Lok da 5 mm x 13 mm. 2 mesi dopo l'impianto è stata posizionata una corona provvisoria. La paziente non si è sottoposta ad altre cure ortodontiche per due anni e al suo rientro a casa è stata posizionata la corona definitiva. Un dato degno di nota sono i livelli dell'osso crestale (a non più di 0,5 mm dall'interfaccia abutment/impianto) a quattro anni dal carico dell'impianto.

Caso 3
Una donna di 17 anni con incisivi laterali mascellari mancanti è stata inviata a entrambi i centri per un consulto implantologico. Dopo una visita clinica con scansione TAC, è stato praticato un intervento chirurgico di allungamento estetico della corona dal dente n. 4 al n. 13 e il posizionamento di impianti Tapered Internal di BioHorizons da 3.8 mm x 12 mm (piattaforma da 3,5 mm) nei siti n.7 e n. 10. Con una guida chirurgica, gli impianti sono stati posizionati con il colletto a una distanza di 2-3 mm dal margine gengivale facciale indicato delle corone preparate. Solo 0,3 mm del colletto in metallo levigato sulla superficie del terzo medio del volto erano visibili. Il decorso è stato regolare. 4 mesi dopo il primo intervento, sono stati effettuati un secondo intervento chirurgico e il posizionamento dell'abutment di guarigione.

Conclusioni
Questi tre casi testimoniano la capacità del colletto microscanalato Laser-Lok di mantenere i livelli di osso crestale e l'estetica del tessuto molle intorno agli impianti. Due casi hanno richiesto un posizionamento dell'impianto nei siti innestati. Tutti e tre i casi presentano evidenze cliniche e radiografiche inequivocabili della stabilità dell'osso crestale nelle immediate vicinanze dell'interfaccia abutment/impianto (micro-gap). Non è stata rilevata la tipica perdita di osso sotto il colletto e nella prima filettatura. La capacità delle microscanalature del Laser-Lok di sostenere l'osso crestale e consentire l'attacco sopracrestale del tessuto connettivo può dare origine a una nuova definizione di ampiezza biologica "normale" dell'impianto.
Analisi radiografica dei livelli del tessuto crestale intorno agli impianti con colletto Laser-Lok.
Int J Periodontics Restorative Dent. 2010;30:129-137

INTRODUZIONE
Questo studio retrospettivo radiografico è stato condotto per valutare l'efficacia clinica degli impianti con microtesturizzazione Laser-Lok (scanalature da 8 e 12 µm). L'attacco fisico di fibre di tessuto connettivo alla microtesturizzazione Laser-Lok sul colletto dell'impianto è stato dimostrato in precedenza mediante esame istologico sull'uomo, microscopio polarizzatore e microscopio elettronico a scansione. Questa analisi di 49 impianti ha dimostrato una perdita media di osso crestale di 0,44 mm al 2° anno dall'intervento e di 0,46 mm dopo 3 anni. L'intera perdita ossea è stata contenuta tra l'altezza del colletto e non è stata evidenziata alcuna perdita ossea a livello dei filetti dell'impianto. La valutazione radiografica dell'applicazione clinica di questo impianto conferma le scoperte precedenti secondo cui la formazione di un sigillo biologico di fibre di tessuto connettivo intorno a un impianto potrebbe essere rilevante sotto il profilo clinico.
Evidenza istologica nell'essere umano dell'attacco del tessuto connettivo a un impianto.
Int J Periodontics Restorative Dent. Volume 28, N. 2, 2008.

ABSTRACT
Questo studio "proof-of-principle" sull'uomo si proponeva investigare la possibilità di conseguire l'attacco del tessuto connettivo fisico al colletto microscanalato con Laser-Lok di un impianto. Il suo colletto da 2-mm è stato microlavorato per favorire l'attacco dell'osso e del tessuto connettivo impedendo la migrazione apicale dell'epitelio. Gli impianti sono stati prelevati con i tessuti duri e molli circostanti l'impianto dopo 6 mesi. L'investigazione istologica è stata condotta con un microscopio ottico, un microscopio polarizzatore e un microscopio elettronico a scansione.

RISULTATI
Gli impianti sono stati osteointegrati con evidenza istologica di contatto osseo diretto. Si è verificato un attacco di tessuto connettivo alle microscanalature Laser-Lok. Non vi erano segni di infiammazione. I tessuti peri-impianto consistevano in una lamina densa, collagenica propria rivestita da un epitelio orale stratificato, squamoso e cheratinizzante. Quest'ultimo era contiguo all'epitelio sulculare paracheratinizzato che bordava la superficie laterale del solco peri-impianto. Nell'estremità apicale, l'epitelio sulculare si sovrapponeva al margine coronale dell'epitelio giunzionale. L'epitelio sulculare era contiguo all'epitelio giunzionale, che forniva l'unione epiteliale tra l'impianto e la mucosa attorno al peri-impianto. Tra la terminazione apicale dell'epitelio giunzionale e la cresta ossea alveolare, il tessuto connettivo era apposto direttamente alla superficie dell'impianto.

La valutazione al microscopio ottico di questi campioni ha rivelato lo stretto contatto fra le cellule epiteliali giunzionali e la superficie dell'impianto. L'area microscanalata degli impianti era coperta di tessuto connettivo. L'analisi al microscopio polarizzatore di quest'area ha rivelato fibre di collagene, orientate in modo funzionale, estendersi verso le scanalature della superficie dell'impianto. L'esame al microscopio elettronico a scansione dell'area corrispondente dei campioni ha confermato la presenza delle fibre di collagene fissate.

Tutti i campioni hanno dimostrato un alto livello di contatto tra osso e impianto e un'attività di rimodellamento intensa. Nei campioni che mostravano le fibre di collagene orientate in modo funzionale verso le scanalature sulla superficie dell'impianto, è stato osservato il rimodellamento di un nuovo osso in direzione coronale. La valutazione al microscopio elettronico ha rivelato l'epitelio sulculare con attività desquamante delle cellule e l'epitelio giunzionale. Sembra che l'attacco del tessuto connettivo sia fondamentale per il mantenimento della cresta ossea alveolare e l'inibizione della migrazione apicale dell'epitelio.
Cambiamenti nel tessuto duro e molle dopo il posizionamento immediato subcrestale e crestale dell'impianto.
J Periodontol. 2011;82:1112-1120.

PREMESSA
La finalità dello studio è di valutare l'influenza del livello di posizionamento degli impianti con colletto microtesturizzato al laser sugli esiti dei livelli di osso crestale e tessuto molle. Abbiamo inoltre valutato il difetto di riempimento in verticale e orizzontale e identificato i fattori che hanno influenzato gli esiti clinici del posizionamento immediato dell'impianto.

METODI
Ventiquattro pazienti, tutti con un dente considerato "hopeless" (nella regione anteriore o premolare), sono stati reclutati e sottoposti a impianto. I pazienti sono stati randomicamente assegnati a ricevere un impianto con posizionamento nella cresta palatale o subcrestale a 1 mm. I parametri clinici, che includevano l'ampiezza e lo spessore della gengiva cheratinizzata (KG), la profondità orizzontale del difetto (HDD), i livelli ossei marginali interprossimali e facciali (MBL), le filettature facciali esposte, la distanza orizontale tra tessuto e impianto, l'indice gengivale (GI) e l'indice di placca (PI) sono stati valutati all'inizio e dopo 4 mesi dall'intervento chirurgico. Inoltre, dopo il posizionamento della corona, a 6 e 12 mesi dall'intervento, sono stati valutati i valori del profilo del tessuto molle, che includevano l'indice papillare, l'altezza delle papille (PH) e il livello gengivale

Risultati
Il tasso di successo complessivo dell'impianto dopo 4 mesi era del 95,8% (un impianto non è riuscito). In totale, 20 pazienti su 24 hanno completato lo studio. Non vi erano differenze significative tra i gruppi crestali e subcrestali per quanto riguarda i parametri clinici basali, fatta eccezione per il valore MBL facciale (P = 0,035). Al 4° mese, il gruppo subcrestale presentava un aumento significativamente maggiore dello spessore tissutale (tessuto cheratinizzato) rispetto al gruppo crestale, con riferimento ai valori basali. I due gruppi non presentavano differenze significative negli altri paramenti clinici (indice papillare, PH, GL, PI e GI) in qualsiasi momento. Un ispessimento della superficie facciale <=1,5 mm e un HDD >=2 mm erano strettamente correlati alla perdita di osso marginale facciale. Un ispessimento della superficie facciale <=2 mm e un HDD >=3 erano strettamente correlati alle variazioni delle dimensioni orizzontali.

Conclusioni
L'impiego di impianti immediati era un approccio chirurgico prevedibile (tasso di sopravvivenza del 96%), e il livello del posizionamento non influenzava le variazione in orizzontale e in verticale del tessuto molle e osseo. Questo studio indica che una superficie facciale spessa, interstizi ridotti e siti premolari erano più favorevoli per la riuscita clinica dell'impianto nel posizionamento immediato.
Valutazione istologica di 3 impianti con carico immediato recuperati dopo un periodo di 4 mesi.
Implant Dentistry. Vol 15, N. 3, 2006.

ABSTRACT

Obiettivo: eseguire un'analisi istologica e istomorfometrica delle reazioni del tessuto peri-impianto e dell'interfaccia osso-titanio in 3 impianti in titanio con carico immediato (provvisorio) recuperati da un uomo dopo un periodo di carico di 4 mesi.

Materiali e metodi: un paziente di 35 anni con edentulismo mascellare parziale si rifiutava di indossare una protesi removibile provvisoria durante il periodo di guarigione. Si è deciso di inserire 3 impianti definitivi e di usare 3 impianti provvisori per il periodo di transizione. Gli impianti provvisori sono stati caricati lo stesso giorno con una protesi in resina in contatto occlusale. Durante la seconda fase chirurgica, dopo 4 mesi, la protesi provvisoria è stata rimossa e gli impianti provvisori sono stati recuperati con una fresa trephine. Prima del recupero, tutti gli impianti apparivano osteointegrati dal punto di vista clinico. I campioni sono stati sottoposti a osservazione con microscopio ottico.

Risultati: a basso ingrandimento, è stato possibile osservare la presenza di trabecole ossee attorno all'impianto. Zone di rimodellamento osseo e sistemi haversiani erano presenti vicino alla superficie dell'impianto. Con il microscopio polarizzatore è stato possibile osservare che, nella parte coronale del filetto, l'osso lamellare mostrava lamelle che tendevano a estendersi parallelamente alla superficie dell'impianto, mentre nella parte inferiore del filetto le lamelle ossee si estendevano perpendicolarmente alla superficie dell'impianto.
Valutazione istologica di un impianto provvisorio recuperato da paziente maschio 7 mesi dopo l'inserimento in un seno rialzato con solfato di calcio: un caso clinico.
Journal of Oral Implantology. Volume 33, N. 2. 2007.

ABSTRACT

Le conoscenze sui processi di guarigione in vivo presso l'interfaccia degli impianti posizionati in diversi materiali d'innesto sono scarse. Per un rialzo ottimale del seno, nella prassi clinica è necessario un sostituto dell'innesto osseo che sia in grado di rigenerare un osso di alta qualità e consentire l'osteointegrazione degli impianti in titanio caricati. Il solfato di calcio (CaS) è uno dei biomateriali utilizzati da più tempo in medicina, ma alcuni studi si sono concentrati sul suo uso come materiale di rialzo del seno congiuntamente al posizionamento dell'impianto. Il presente studio mirava a valutare dal punto di vista istologico un impianto con carico provvisorio immediato recuperato 7 mesi dopo il posizionamento simultaneo in un seno umano innestato con CaS. Durante il recupero, l'osso si è staccato parzialmente da uno degli impianti precludendone l'analisi istologica. Il secondo impianto è stato completamente circondato con osso nativo e di nuova formazione ed è stato sottoposto a valutazione istologica. Dell'osso lamellare con piccole lacune contenenti osteociti era presente e a contatto con la superficie dell'impianto. Non erano presenti né interstizi, né cellule epiteliali né tessuti connettivi presso l'interfaccia osso-impianto. Non erano presenti tracce residue di CaS. La percentuale del contatto osso-impianto era dello 55% ± 8%. Di questa percentuale, il 40% era rappresentato da osso nativo e il 15% da osso di nuova formazione. È stato riscontrato l'assorbimento completo del CaS insieme a una nuova formazione ossea nel seno mascellare; questo osso era a stretto contatto con la superficie dell'impianto dopo il carico immediato.
Posizionamento e provisionalizzazione immediati dell'impianto: due casi clinici.
Pract Proced Aesthet Dent 2007;19(10):421-428.

ABSTRACT

Tradizionalmente gli impianti endossei sono sempre stati realizzati attraverso una procedura chirurgica a due fasi, con un periodo di guarigione compreso tra i 6 e i 12 mesi successivi all'estrazione dentale. Per ridurre il tempo di guarigione, sono stati introdotti protocolli che includevano posizionamento e provisionalizzazione immedati dell'impianto dopo l'estrazione dentale. Sebbene i tassi di sopravvivenza per questa tecnica siano elevati, il ritiro gengivale post-intervento e il riassorbimento osseo nella zona estetica rappresentano dei limiti potenziali. I due casi clinici descritti di seguito presentano una tecnica chirurgica per la conservazione estetica della parte anteriore che combina un'estrazione minimamente invasiva, il posizionamento immediato dell'impianto, la provisionalizzazione e l'uso di impianti con corona microscanalata.

DISCUSSIONE
L'uso di impianti con corona microscanalata può aver contribuito alla conservazione del tessuto molle orale, consentendo l'attacco e prevenendo il downgrowth di cellule epiteliali che si verifica di frequente in caso di impianti con colletti levigati. La conservazione di questo tessuto molle al di sopra della cresta ossea spesso dipende dalla sua capacità di stabilire un attacco sopracrestale rispetto alla superficie dell'impianto.
altre ricerche pre-cliniche
Effetti delle microscanalature al laser sull'attaccamento del tessuto molle e duro alle superfici del colletto implantare: una revisione e un'interpretazione della letteratura
Int J Periodontics Restorative Dent, Volume 33, N. 6, 2013. e145-152.

ABSTRACT
Il saggio è una sintesi delle attuali conoscenze sui vantaggi delle microscanalature ad ablazione laser sui colletti degli impianti endossei. Come le microfilettature delle corone realizzate a macchina con superfici sabbiate con particelle, le microscanalature ad ablazione laser aiutano a preservare l'osso crestale. Tuttavia, sembra anche che favoriscano straordinariamente un'effettiva adesione del tessuto connettivo sovrapponibile a quella dei denti naturali.

Materiali e metodi: è stata effettuata una ricerca nella letteratura delle pubblicazioni in lingua inglese dal 1990 al luglio 2011 su riviste affermate, utilizzando i database della National Library of Medicine e del SCOPUS Cochrane Oral Health Group. Sono stati analizzati anche altri studi presenti nelle bibliografie dei saggi identificati, che erano precedenti al 1990. I riferimenti importanti sono stati selezionati sulla base dei titoli e degli abstract, ma la selezione finale si è basata su una revisione del testo completo condotta indipendentemente dai due autori.

Conclusioni: gli impianti con corone con microscanalature ad ablazione laser o microfilettature realizzate a macchina e sabbiate con particelle riducono la perdita di osso crestale peri-impianto, rispetto agli impianti con colletto ripiegato esclusivamente a macchina o sabbiati con particelle (senza l'aggiunta di microfilettature). Ma, a differenza delle microfilettature create con le macchine, le microscanalature laser sembrano inibire la migrazione apicale dell'epitelio crevicolare e promuovere l'effettivo attaccamento della gengiva intorno all'impianto. Poiché entrambi i trattamenti presentavano una ruvidezza di superficie analoga, la differenza nella risposta del tessuto connettivo potrebbe essere dovuta a differenze della nanotopografia e al fatto che le microscanalature laser sono un ordine di grandezza inferiore, in termini di dimensioni, rispetto alle microfilettature create a macchina. Si potrebbe supporre che la formazione di un'interfaccia tessuto connettivo-colletto dell'impianto, piuttosto che con il dente naturale, avrà maggiori probabilità di migliorare la prestazione a lungo termine degli impianti.
Dove si colloca l'odontoiatria nella medicina rigenerativa?
International Dental Journal 2011; 61 (Suppl. 1) 2-10.

ABSTRACT

Dove si colloca l'odontoiatria nel campo della medicina rigenerativa? Considerato il fatto che l'obiettivo della medicina rigenerativa è quello di ripristinare la funzione di organi e tessuti danneggiati, è evidente che l'odontoiatria, che da tempo abbraccia il concetto di ripristino della funzionalità dei denti danneggiati, abbia perseguito questo fine fin dall'inizio. In questa breve revisione sosteniamo la tesi secondo la quale, se assumiano come criterio primario il ripristino della funzione di organi e tessuti, l'odontoiatria non solo è stata una pioniera della medicina riparatoria, ma una vera e propria antesignana della sua applicazione. Noi vogliamo illustrare la portata dell'odontoiatria rigenerativa con esempi di terapie, o di potenziali terapie, provenienti dai nostri laboratori. Iniziamo con un esempio da un'area storicamente validata, il modellamento e la fabbricazione degli impianti, il passaggio a un progetto di fabbricazione di supporto osseo tecnologicamente più avanzato e, per finire, un progetto di ingegnerizzazione del tessuto molle con cellule staminali. Nell'analisi finale, sosteniamo che la natura riparatoria dell'odontoiatria la posizionerà all'avanguardia nel campo della medicina rigenerativa.

Impianti con superfici ingegnerizzate - applicazione clinica della medicina rigenerativa
Gli impianti sono diventati un approccio popolare e di successo al ripristino della funzione dei denti persi. Il loro successo si basa sulla possibilità di integrarsi nell'osso e nel tessuto molle, anche se l'importanza dell'integrazione nel tessuto molle è stata riconosciuta, e adeguatamente considerata, solo di recente. Dal momento che gli impianti sono uno dei pochi dispositivi medicali permanenti e transcutanei, l'integrazione dell'epitelio e del tessuto connetivo fibroso sono importanti per la formazione di un sigillo nei confronti dell'ambiente della cavità orale.

Applicazione clinica delle superfici microlevigate al laser
La creazione di scanalature sugli impianti non è una novità in implantologia e sono numerosi gli impianti dentali di alta qualità con colletti con microfilettature. Tuttavia, non equivalgono ai Laser-Lok. Non sono stati ingegnerizzati pensando alla medicina rigenerativa, e le scanalature non sono dello stesso ordine di grandezza delle piccolissime scanalature da 8-12 µm della superficie Laser-Lok, in quanto non sono stati progettati per agire a livello cellulare. Per questo motivo, gli altri impianti non impattano la reazione cellulare nello stesso modo. Il design degli impianti Laser-Lok si basa su principi estremamente efficaci della medicina rigenerativa e ha portato a una migliore rigenerazione del tessuto molle e dell'osso intorno alla protesi. Questo ha modificato il protocollo della tecnologia delle superfici e ha dimostrato che la risposta cellulare e tissutale può essere controllata a livello dell'interfaccia impianto applicando i principi della medicina rigenerativa.
Influenza di un colletto microscanalato sulla guarigione del tessuto molle e duro negli impianti immediati in siti di recente estrazione nei cani.
Clin. Oral Impl. Res. 21, 2010; 804-814.

ABSTRACT

Obiettivo: in questo studio è stata messa a confronto la riduzione dell'osso alveolare dopo l'impianto immediato di impianti microscanalati e lisci nei siti di recente estrazione.

Materiali e metodi: in questo studio sono stati impiegati quattro cani meticci. Le coperture del mucoperiostio linguale e buccale sono state completamente sollevate e il terzo e quarto premolare della mandibola estratti. Gli impianti sono stati installati nei siti di recente estrazione. Gli animali sono stati soppressi dopo un periodo di guarigione di 3 mesi. Le mandibole sono state sezionate e tutti i siti di impianto rimossi e preparati per l'esame istologico.

Risultati: durante la guarigione, in entrambi i gruppi, gli interstizi marginali presenti tra l'impianto e le pareti del sito estrattivo al momento dell'impianto, erano scomparsi grazie al riempimento osseo e al riassorbimento della cresta ossea. Le creste ossee buccali si trovavano al vertice della loro controparte linguale. Dopo un intervallo di 12 settimane, il contatto medio osso-impianto nel gruppo con colletto microscanalato era significativamente superiore a quello del gruppo con colletto ripiegato. Dalle osservazioni di alcuni gruppi con colletto microscanalato, abbiamo rilevato una osteointegrazione nella superficie microscanalata da 12 mm e alle fibre di collagene orientata perpendicolarmente all'asse della lunghezza degli impianti sulla superficie scanalata da 8 mm.

Conclusioni: tenendo conto delle limitazioni di questo studio, gli impianti microscanalati possono offrire condizioni più favorevoli all'attacco del tessuto duro e molle e ridurre il livello di riassorbimento osseo marginale e di recessione del tessuto molle.
Basi meccaniche per il mantenimento dell'osso intorno agli impianti.
J Biomed Mater Res B Appl Biomater. Volume 88B, numero 2, pagine 306-311, Feb. 2009.

ABSTRACT
Mediante l'analisi degli elementi finiti, questo studio prevede analiticamente la riduzione al minimo delle sollecitazioni sull'osso crestale prodotte dal trattamento di superficie del colletto dell'impianto. Il design dell'impianto conico con Laser-Lok (LL) e senza trattamento di superficie con microscanalature al laser (controllo, C) è stato oggetto di studio. L'impianto LL ha la stessa struttura conica e lo stesso tipo di superficie filettata dell'impianto C, ma ha un colletto largo 2 mm microlevigato al laser con scanalature da 8 e 12 µm nei 1,5 mm inferiori per migliorare l'attacco tissutale. Precedenti studi in vivo su animali e umani hanno dimostrato che con gli impianti LL vi è una perdita di osso crestale minore. Sono stati valutati i carichi assiali e laterali con due diverse interfacce colletto/osso (con tessuto osseo e non, per simulare le superfici C e LL, rispettivamente). Per un carico laterale di 80 N, la massima sollecitazione di torsione dell'osso crestale intorno a C è di 91,9 MPa, mentre la massima sollecitazione dell'osso crestale intorno a LL, pari a 22,6 MPa, è notevolmente più bassa. L'analisi degli elementi finiti suggerisce che la sovrasollecitazione può essere responsabile della perdita di osso crestale. Si prevede che l'attacco dell'osso a un colletto con LL ridurrebbe questo effetto, a beneficio del mantenimento dell'osso crestale.
Risposta del tessuto marginale a diversi tipi di colli d'impianto.
J Korean Acad Prosthodont. Dicembre 2008;46(6):602-609.

ABSTRACT

Finalità: in questo studio animale sono state esaminate le variazioni istomorfometriche tra un impianto con collo ripiegato (TN) con una struttura RBM, un impianto con collo microfilettato (MT) e un impianto microscanalato (MG) (Laser-Lok).

Materiali e metodi: i premolari mandibolari di quattro cani meticci sono stati rimossi e il processo di guarigione è durato tre mesi. Uno su tre è stato sottoposto all'esame istologico. Tutti i campioni hanno mostrato una guarigione normale per tutta la durata dell'esperimento.

Risultati: i vetrini istologici hanno dimostrato che tutti i campioni si erano osteointegrati con un rimodellamento osseo attivo adiacente agli impianti. Con gli impianti Laser-Lok, è stata osservata una perdita di osso marginale di 0,40 mm e 0,26 mm a 8 e 12 settimane, rispettivamente. I campioni microfilettati dopo 8 e 12 settimane. È stata osservata una riorganizzazione complessa del tessuto molle rispetto agli impianti microfilettati e microscanalati.

Conclusioni: si tratta di uno studio sugli animali che esaminava il livello osseo marginale e la reazione del tessuto molle tra i diversi sistemi implantari con varie tipologie di collo. Tenendo conto delle limitazioni di questo studio sugli animali, si può concludere quanto segue:

1. Non è stato possibile rilevare alcuna evidente differenza morfometrica dell'osso tra gli impianti con collo MT e MG.
2. Il BIC negli impianti MG era leggermente più elevato rispetto ai tempi di guarigione corrispondenti degli impianti MT e TN. I valori più elevati di BIC sono stati misurati nei campioni a 12 settimane rispetto ai campioni a 8 settimane.
3. A livello osseo marginale, vi era un abbassamento marcato con gli impianti TN e minore con gli impianti MG, rispetto al punto di riferimento. Erano presenti livelli ossei marginali superiori nei campioni con impianti MT e MG alla settimana 12 che non alla settimana 8, ma le differenze erano minime nei campioni con impianto TN.
4. Con le superfici implantari MT e MG, l'allineamento del collagene non era parallelo all'asse della lunghezza degli impianti. Gli impianti MT e MG, specialmente gli impianti MG, presentavano una risposta tissutale migliore rispetto agli impianti con collo ripiegato.
Effetti dei colletti microtesturizzati al laser sui livelli dell'osso crestale degli impianti.
Implant Dentistry, Volume 17, N. 2, 2008. p. 217-228.

ABSTRACT

Finalità: questo studio si proponeva di esaminare l'osso crestale, il tessuto connettivo e la risposta delle cellule epiteliali in presenza di un colletto microtesturizzato al laser rispetto a un colletto levigato nei cani.

Materiali: sei cani meticci sono stati sottoposti a estrazione dei premolari e dei primi molari mandibolari che, dopo la guarigione, sono stati sostituiti con impianti BioLok da 4x8 mm. In ogni cane sono stati posizionati 3 impianti di controllo su un lato della mandibola e 3 impianti microtesturizzati sperimentali sul lato opposto. Dopo 3 mesi, 1 cane è stato soppresso. Sugli impianti di 4 cani sono stati posizionati dei ponti. Il sesto cane ha avuto il ruolo di controllo negativo per tutta la durata dell'esperimento. Due cani sono stati soppressi 3 mesi dopo il carico, e altri due sono stati soppressi 6 mesi dopo il carico, così come il cane con funzioni di controllo negativo (non caricato). L'analisi istologica, istomorfometrica e al microscopio elettronico è stata eseguita sulle sezioni istologiche ottenute dalle sezioni della mandibola che ospitava gli impianti.

Risultati: inizialmente gli impianti sperimentali mostravano una maggiore osteointegrazione lungo il colletto. Con il passare del tempo le altezze dell'osso si sono dimostrate equivalenti nei colletti di controllo e in quelli sperimentali. Tuttavia i siti di controllo mostravano un downgrowth del tessuto molle superiore, un'attività osteoclastica e una distruzione (saucerization) maggiori rispetto ai siti adiacenti agli impianti sperimentali. È stato constatato un maggior adattamento dell'osso ai colletti microtesturizzati al laser.

Conclusioni: l'uso di colletti microscanati prodotti con tecniche di ingegneria tissutale sembra favorire l'attacco dell'osso e del tessuto molle lungo il colletto e facilitare lo sviluppo di un'ampiezza biologica.
Analisi completa degli elementi relativi al posizionamento crestale di un impianto con un diametro di 3,0 mm.
Int J Periodontics Restorative Dent; Volume 34, Numero 3, 2014. pagg. 381-387

ABSTRACT

È stato dimostrato che il design degli impianti e le differenti posizioni verticali hanno un'influenza sull'osso crestale. Lo scopo di questo studio è di utilizzare il metodo degli elementi finiti (FE) per analizzare la biomeccanica dell'influenza della distribuzione stress/sforzo in un impianto nella mascella anteriore del diametro di 3,0 mm in rapporto al livello apicocoronale dopo un caricamento obliquo. Sono stati applicati due differenti modelli FE, a seconda della posizione dell'impianto rispetto alla cresta ossea. Si può concludere che il posizionamente subcrestale dell'interfaccia impiano-abutment causa livelli di stress/sforzo inferiori sull'osso circostante. Tuttavia, secondo questa analisi, è accettabile anche posizionare l'impianto da 0,5 mm sopra la cresta.
Risposte del tessuto connettivo a determinate superfici di biomateriali. I. Crescita dei fibroblasti e delle colonie cellulari di midollo osseo sui substrati microscanalati nel ratto.
Journal of Biomedical Materials Research Part A. 85A: 313-325, 2008.

ABSTRACT
La microgeometria di superficie incide sulle interazioni tra tessuto e superficie dell'impianto, ma le nostre conoscenze su tali effetti sono incomplete. Le microscanalature del substrato esercitano una notevole influenza sulle cellule in vitro, come evidenziato dalla guida da contatto e dall'allineamento cellulare. Abbiamo studiato le colonie "puntiformi" dei fibroblasti primari e delle cellule di midollo osseo coltivate su superfici microscanalate in polistirene rivestite in titanio da noi progettate e prodotte. La crescita e la migrazione dei fibroblasti tendinei e della colonia di midollo osseo nel ratto variavano (p < 0,01) a seconda della dimensione delle microscanalature e, leggermente, del tipo di cellule. Rispetto alle colonie coltivate su superfici di controllo piatte, nelle colonie coltivate su substrati microscanalati abbiamo osservato morfologie profondamente alterate, tassi di crescita ridotti e crescite direzionali (p < 0,01). Le cellule delle nostre colonie coltivate su superfici microscanalate erano ben allineate e allungate nella direzione parallela alle scanalature e alle colonie. La nostra colonia "puntiforme" è un modello di espianto artificiale di interazioni tessuto-impianto facilmente misurabile e riproducibile che si avvicina di più alle risposte dell'impianto in vivo rispetto alla coltura di cellule isolate sui biomateriali. I nostri risultati mostrano buone correlazioni con gli studi in vivo sul polistirene rivestito di diossido di titanio, titanio e impianti in lega di titanio con microgeometrie controllate. Le superfici microscanalate o con altre caratteristiche sembrano organizzare le cellule e le molecole della matrice dal punto di vista direzionale e spaziale, in modo tale da contribuire a una migliore stabilizzazione e osteointegrazione degli impianti.
Risposte del tessuto connettivo a determinate superfici di biomateriali. II. Comportamento dei fibroblasti del ratto e del topo coltivati su substrati microscanalati.
Journal of Biomedical Materials Research Part A. 85A: 326-335, 2008.

ABSTRACT
La microgeometria superficiale incide sensibilmente sulle forme, gli orientamenti e le caratteristiche della crescita delle cellule in coltura ma mancano studi approfonditi e quantitativi su tali effetti. Abbiamo analizzato i diversi effetti delle guide da contatto nelle cellule all'interno di colonie "puntiformi" di fibroblasti primari e in colture di linee cellulari di fibroblasti trasformati, utilizzando superfici in polistirene microscanalate e rivestite in titanio, da noi progettate e prodotte. Gli aspect ratio, gli orientamenti, le densità e le zone di attacco delle cellule della colonia dei fibroblasti tendinei del ratto (RTF), nella maggior parte dei casi, variavano (p < 0,01) a seconda della dimensione delle microscanalature. Abbiamo osservato morfologie cellulari profondamente alterate, aree di attacco e densità cellulari ridotte all'interno delle colonie cresciute sui substrati microscanalati, rispetto alle cellule di colonie cresciute sulle superfici lisce di controllo. I fibroblasti 3T3 coltivati su superfici microscanalate hanno mostrato morfologie alterate in modo simile. Il microscopio a fluorescenza ha rivelato che le microscanalature alterano la distribuzione e formazione dei complessi delle proteine citoscheletriche e delle proteine di attacco all'interno di queste cellule. Queste scoperte sono conformi ai risultati precedenti e, valutate insieme ai risultati dei nostri studi in vivo e sulla crescita di colonie cellulari, ci consentono di proporre un'ipotesi unificata sul modo in cui le microscanalature inducono la guida da contatto.
L'osteointegrazione sulle superfici degli impianti metallici: effetti della microgeometria e trattamento del fattore di crescita.
J Biomed Mater Res. 2002;63(6):706-13.

ABSTRACT
Gli impianti ortopedici spesso si allentano a causa dell'invasione del tessuto fibroso. Lo scopo di questo studio consisteva nel concepire una nuova superficie di impianto che potesse velocizzare il processo di guarigione nella zona adiacente alla superficie e creare un'interfaccia stabile per l'integrazione ossea, utilizzando un chemioattraente per le cellule precursori dell'osso e controllando la migrazione del tessuto alle superfici dell'impianto attraverso una microgeometria di superficie specifica. Delle superfici sperimentali sono state testate su un cane, in una camera impiantabile che simula la risposta ossea intramidollare attorno all'insieme degli impianti. Le superfici in lega di titanio sono state preparate con geometrie specifiche, progettate per ottimizzare l'adesione del tessuto e controllare l'incapsulamento fibroso. Il TGFβ, un mitogeno e chemioattraente (Hunziker EB, Rosenberg LC. J Bone Joint Surg Am 1996;78:721-733) per le cellule osteoprogenitrici è stato utilizzato per reclutare le cellule progenitrici sulla superficie dell'impianto e aumentarne la proliferazione. Il solfato di calcio emidrato (CS) svolge la funzione di conduttore del TGFβ; il CS si riassorbe rapidamente e sembra essere osteoconduttivo. Gli animali sono stati soppressi a 6 e a 12 settimane dopo l'operazione. I risultati hanno indicato che il TGFβ può essere rilasciato efficacemente in vivo in forma attiva dal solfato di calcio, utilizzato come veicolante. Mentre nella fase iniziale il fattore di crescita interna ha avuto un effetto significativo sulla crescita ossea, nei periodi successivi questo effetto non è stato riscontrato a dosi elevate. Un aggiustamento del dosaggio potrebbe rendere il TGFß più potente a più lungo termine. Il trattamento con calcio solfato privo di TGFβ ha prodotto un aumento significativo della crescita ossea interna nel corso delle 12 settimane dello studio. La risposta delle superfici microscanalate è stata considerevole e ha prodotto una crescita interna maggiore in 9 casi sperimentali su 12. Le microscanalature hanno inoltre aumentato la potenza meccanica dei campioni rivestiti con CS. La superficie scanalata è riuscita a controllare la direzione della crescita interna. Questo trattamento di superficie potrebbe dare origine a un tipo di impianto clinicamente valido, in grado di indurre una crescita interna rapida e un'interfaccia osso-impianto resistente che contribuisca alla longevità dell'impianto.
Interazioni fra cellule MC3T3-E1 e superfici testurizzate Ti6Al4V.
J Biomed Mater Res. 2002 Oct; 62(1):56-72.

ABSTRACT
Questo articolo presenta i risultati di uno studio sperimentale sulle interazioni tra le cellule MC3T3-E1 (volta cranica del topo), e le superfici testurizzate Ti6Al4V, tra cui le superfici lavorate con microscanalatori laser, sabbiate con allumina e lucidate. Le interazioni multiscala tra cellule MC3T3-E1 e tali superfici testurizzate vengono studiate combinando l'uso del microscopio elettronico a trasmissione e del microscopio a forza atomica. Anche i potenziali effetti citotossici della microchimica sulle interazioni cellula-superficie vengono valutati in studi sull'appiattimento e sull'orientamento su periodi di 9 giorni. Questi studi mostrano come le cellule che si trovano su miscroscanalature Ti6Al4V profonde 8 o 12 micron sono sottoposte a guida da contatto e appiattimento cellulare limitato. Simili guide da contatto vengono osservare sulle superfici a forma di diamante lucide su cui le scanalature in nanoscala si formano grazie alle abrasioni che si verificano durante la lucidatura. Al contrario, si osservano orientamenti cellulari casuali sulle superfici Ti6Al4V sabbiate con allumina. Il dibattito sui possibili effetti della topografia della superficie sulla formazione di tessuto cicatriziale e su una migliore integrazione cellula-superficie è attualmente aperto.
Risposta tissutale agli impianti transcutanei microtesturizzati al laser.
Presentato al 28° convegno annuale della Società dei biomateriali.
24-27 aprile, 2002. Tampa, FL.

ABSTRACT
Introduzione: questa relazione descrive l'uso di impianti transcutanei microtesturizzati al laser nella calvaria di coniglio per migliorare l'integrazione del tessuto molle. Gli impianti dentali e ortopedici vengono abitualmente microtesturizzati per aumentare l'integrazione del tessuto. Sulla base dei risultati di esperimenti su colture cellulari e modelli in vivo, sono state sviluppate tecniche di microtesturizzazione al laser controllate da computer in grado di produrre superfici microtesturizzate con caratteristiche definite di 8-12 µm su aree controllate delle superfici degli impianti. Queste texture sono state replicate sui colletti degli impianti per offrire aree specifiche sia per l'osteointegrazione che la formazione di un'interfaccia stabile tessuto molle-impianto. L'obiettivo di questo studio è valutare questi impianti trascutanei in una calvaria di coniglio per determinare se la microtesturizzazione al laser controllata possa essere utilizzata per creare un'interfaccia stabile con il tessuto connettivo e l'epitelio.

Metodi: le microtesturizzazioni al laser sono state eseguite su colletti di 4 mm di diametro di impianti modificati progettati per gli studi sui conigli (figura 1). Gli impianti avevano una lunghezza di 4,5 mm mentre la parte filettata aveva un diametro di 3,75 mm. Gli impianti sono stati prodotti e forniti da Orthogen Corporation (Springfield, NJ) e BioLok International (Deerfield Beach, FL). Le superfici dell'impianto sono state modificate mediante ablazione di aree definite utilizzando un laser Excimer e tecniche di maskering per aree estese. L'ablazione al laser controllata consente la fabbricazione accurata di microstrutture superficiali definite con una risoluzione basata su una scala di micron. Le superfici levigate al laser presentavano microscanalature da 8 µm e 12 µm orientate lungo la circonferenza dei colletti. I colletti degli impianti di controllo apparivano "come levigati" ed erano caratterizzati da piccoli segni di levigatura sulla superficie. Tutti gli impianti sono stati puliti e sottoposti a passivazione in acido nitrico prima della sterilizzazione.

Quattro impianti transcutanei sono stati impiantati chirurgicamente in ogni coniglio bilateralmente in ossa parietali tramite procedure a singolo stadio. Il protocollo chirurgico era simile a quello per il posizionamento degli impianti. È stata realizzata un'incisione sulla sutura sagittale, e la pelle e i tessuti molli sono stati estesi lateralmente. Gli impianti sono stati posizionati utilizzando frese pilota e frese a tagliente per produrre siti di 3,4 mm per impianti di 3,75 mm di diametro. Gli impianti sono stati posizionati con la parte filettata all'interno dell'osso e il colletto microtesturizzato al laser è stato fatto penetrare nel tessuto molle sottocutaneo e nell'epitelio. Ogni coniglio ha ricevuto due impianti su entrambi i lati della linea mediana (1 impianto di controllo e 3 impianti sperimentali per soggetto). La pelle è stata poi suturata sugli impianti. Sono state realizzate delle aperture con il bisturi per esporre le parti superiori delle piattaforme degli impianti, e sono state utilizzate le viti di copertura per fissare piccole rondelle di plastica rivestite con un unguento antibiotico triplo. Delle rondelle di plastica hanno impedito alla pelle di richiudersi sull'impianto a causa dell'edema verificatosi nella prima fase della guarigione. La rimozione è avvenuta dopo due settimane. Per lo studio sono stati impiegati dodici conigli. I conigli sono stati soppressi dopo 2,4 e 8 settimane, e gli impianti e i tessuti circostanti sono stati sottoposti ad analisi istologica. La risposta del tessuto molle e duro agli impianti è stata esaminata dal punto di vista istologico.

Risultati e discussione: non si sono verificate complicazioni né infezioni nel corso dell'esperimento. Alla 2a e 4a settimana l'esame istologico mostrava formazioni non mature di tessuto molle attorno a tutti gli impianti ed è stata riscontrata una piccola interazione epiteliale con le superfici dell'impianto poiché l'epitelio non si era rigenerato sulla superficie dell'impianto dopo 2 settimane, e non è emersa una relazione chiara tra l'epitelio e l'impianto a 4 settimane. I campioni all'8a settimana mostravano un tessuto molle e un tessuto epiteliale più maturi. In questi campioni, l'epitelio si era interamente rigenerato e il tessuto molle mostrava un collagene più maturo e organizzato. Nei campioni di controllo, il downgrowth epiteliale era aumentato in modo considerevole tra l'impianto e il tessuto molle formando un solco profondo lungo il colletto dell'impianto. Questo solco si era esteso alla superficie ossea e non era stata riscontrata alcuna o solo una scarsa interazione diretta con il tessuto molle o integrazione con le superfici di controllo. Gli impianti lavorati al laser di 8 settimane avevano prodotto un modello diverso di interazione tissutale. Anche l'epitelio aveva prodotto un solco sulla parte superiore dei colletti di questi impianti. Tuttavia, nella maggior parte dei casi il solco non si estendeva fino alla superficie dell'osso, ma si fermava in prossimità di un fascio di tessuto della larghezza di 300-700 µm adeso alla base del colletto microtesturizzato. Sebbene la microtesturizzazione al laser si estendesse alla parte superiore del colletto, questo attacco di tessuto molle si era formato solo nella parte inferiore del colletto dell'impianto, dove un "angolo" stabile di tessuto molle era attaccato sia al colletto dell'impianto che alla superficie ossea. Questa disposizione del solco, dell'attacco epiteliale e dell'attacco del tessuto molle era simile alla disposizione strutturale dell'"ampiezza biologica" che è stata descritta attorno ai denti e, in alcuni casi, attorno all'impianto.

Conclusioni: questo studio preliminare indica che le superfici microtesturizzate al laser possono essere applicate agli impianti transcutanei ed essere utilizzate per migliorare l'integrazione del tessuto molle. I risultati suggeriscono che i tessuti molli presso l'interfaccia dermica sono in grado di produrre una disposizione simile a quella dell'"ampiezza biologica" rilevata attorno ai denti. Si ipotizza che queste microtesturizzazioni al laser agiscano incrementando la superficie e l'organizzazione delle cellule e dei tessuti collegati. Possono essere utilizzate per formare un'interfaccia stabile dal punto di vista funzionale con i tessuti molli, stabilendo una barriera transcutanea efficace. Pur sottolineando la necessità di studi a lungo termine, i risultati suggeriscono che la prestazione del fissaggio protesico transcutaneo può essere migliorata attraverso una microtesturizzazione locale organizzata.
Risposta dell'osso alle superfici microtesturizzate al laser.
Bone Engineering (editor: JE Davies). Capitolo 25.
Pubblicato da Em2 Inc., Toronto, Canada. 2000.

INTRODUZIONE
È stato riscontrato che la risposta del tessuto a qualsiasi dispositivo impiantabile è correlata a una combinazione complessa di parametri dei materiali dell'interfaccia basati su composizione, chimica superficiale e microgeometria superficiale. È difficile valutare i contributi relativi di questi fattori.

Sebbene non sia stata stabilita una relazione ben definita, gli esperimenti in vitro e in vivo hanno dimostrato il ruolo della microgeometria superficiale nell'interazione tessuto-superficie dell'impianto. La relazione generale, come dimostrato da esperimenti in vivo su impianti in metallo e ceramica, indica che le superfici lisce promuovono la formazione di capsule fibrose spesse mentre le superfici ruvide promuovono capsule di tessuto molle più sottili e un'integrazione ossea più stretta. Le superfici lisce e porose in titanio hanno inoltre mostrato di avere diversi effetti sull'orientamento delle cellule di tessuto in vitro. La ruvidità superficiale ha dimostrato di essere un fattore rilevante nell'integrazione del tessuto in presenza di impianti con superfici in idrossiapatite e di essere in grado di alterare l'attacco e la crescita cellulare sulle superfici polimeriche irruvidite dalla degradazione idrolitica. Le superfici ruvide hanno anche mostrato effetti sostanziali sulla differenziazione e la produzione del fattore che regola le cellule ossee in vitro. Le microgeometrie superficiali definite, come i metalli scanalati e levigati e le superfici polimeriche, hanno mostrato di influenzare le cellule e l'orientamento della matrice extracellulare in vivo e possono essere utilizzate per favorire o impedire il downgrowth epiteliale negli impianti sperimentali. La sabbiatura superficiale ha inoltre dimostrato di favorire l'attacco del coagulo di fibrina in modo più efficace rispetto alle superfici lisce, formando un'interfaccia più stabile durante la contrazione della matrice collagenica che si verifica durante la guarigione. Questo effetto può essere importante per determinare eventi di integrazione tissutale nello stadio iniziale.

È probabile che le superfici testurizzate agiscano su diversi livelli. Queste superfici dispongono di aree superficiali maggiori rispetto alle superfici lisce e si interdigitano con il tessuto riuscendo a creare un'interfaccia meccanica più stabile. Inoltre possono avere effetti significativi sull'attacco del coagulo di fibrina, sull'attacco di componenti più definitive della matrice extracellulare e sull'interazione a lungo termine di cellule con interfacce stabili. È stato osservato che, a breve termine, le cellule di tessuto fibroso formano una capsula di collagene più organizzata sulle superfici lisce che sulle superfici testurizzate. È ipotizzabile che le superfici testurizzate abbiano un ulteriore vantaggio sulle superfici lisce. Infatti inibiscono la colonizzazione delle cellule fibroblastiche che si formano in una fase più immediata durante il processo di guarigione della ferita e incapsulano i substrati lisci.

Sono stati analizzati (1) gli effetti delle superfici testurizzate sulla formazione di colonie da parte dei fibroblasti e (2) gli effetti delle microgeometrie superficiali controllate sulla colonizzazione dei fibroblasti. In base ai risultati, sono stati progettati, fabbricati e testati impianti in lega di titanio e in titanio commercialmente non puro con microgeometrie controllate in modelli in vivo. Queste superfici sperimentali dispongono di microstrutture uniformi altamente orientate che vengono applicate utilizzando tecniche di ablazione laser controllate da computer. I risultati suggeriscono che la microgeometria superficiale controllata, in intervalli di dimensioni specifiche, possa migliorare l'integrazione ossea e controllare la geometria microstrutturale a livello locale dell'osso collegato.
Organizzazione citoscheletrica in tre varianti di fibroblasti coltivati su superfici micromodellate.
Presentato al Sesto Congresso Mondiale sui Biomateriali. Kamuela, HI.
15-20 maggio 2000.

ABSTRACT
Introduzione: la geometria e la microgeometria della superficie degli impianti influenzano le risposte dei tessuti agli impianti. Le proprietà fisiche e chimiche dei substrati sintetici influenzano la morfologia, la fisiologia e il comportamento delle diverse tipologie di cellule coltivate. Ad oggi, gli studi sull'interazione tessuto-impianto si sono soffermati sull'attacco cellulare, segnalazione cellulare e altri meccanismi di risposta cellulare. Gli attributi cellulari influenzati da caratteristiche micrometriche del substrato comprendono la forma della cellula, attacco, migrazione, orientamento e organizzazione citoscheletrica. Abbiamo studiato tre varianti fenotipiche di una linea di fibroblasti murini per esaminare l'influenza della microgeometria del substrato sulla forma della cellula, l'orientamento cellulare e la distribuzione dei microfilamenti. L'organizzazione dei microfilamenti riflette la forma e l'orientamento cellulare relativamente agli eventi di segnalazione cellulare che contribuiscono alla regolazione dell'attacco cellulare, della mitosi, migrazione e apoptosi. I fasci di microfilamenti (fibre da stress), terminano sui grappoli di proteine actina-associate, molecole di adesione e le protein chinasi che contribuiscono alle risposte cellulari in vitro alle colture di substrati.

Metodo: fibroblasti NIH-3T3, fibroblasti 3T3-Li (ATCC, Manassas, VA) e fibroblasti MC-3T3 (donati da JP O'Connor), sono stati coltivati in DMEM con 10% di siero di vitello neonato (NCS) e 1% di antibiotici in piastre a 24 pozzetti contenenti inserti in polistirene microtesturizzato rivestiti in TiO2. I substrati coltivati presentavano scanalature parallele da 8 µm, scanalature parallele da 12 µm, perni quadrati da 3x3 µm separati da scanalature perpendicolari da 3µm o privi di qualsiasi caratteristica (controlli). Mille cellule sono state seminate nei pozzetti contenenti inserti e dopo 1 giorno sono state preparate per l'analisi al microscopio elettronico a scansione (SEM) o colorate con rodamina-falloidina.

Risultati: tutte e tre le varianti di fibroblasti 3T3 hanno aderito a tutti i substrati in 1 giorno. Non è stato rilevato alcun orientamento o forma predominante nelle cellule cresciute sulle superfici di controllo. I citoplasmi di alcune cellule coltivate su superfici di controllo hanno rivelato delle disposizioni in ordine sparso di fibre da stress che terminavano apparentemente sulle adesioni focali. Quasi tutte le cellule di tutte le tipologie coltivate su substrati scanalati da 8 o 12 µm, si sono allungate disponendosi parallelamente alle scanalature, sviluppandosi sulle loro sommità o nelle parti cave (figura 1). Le cellule coltivate su scanalature da 8 µm riempivano le scanalature più frequentemente rispetto alle cellule coltivate su scanalature da 12 µm. Poche cellule, di qualsiasi tipologia, hanno dimostrato la formazione di fibre da stress dopo 1 giorno in coltivazioni realizzate su superfici scanalate. Molte cellule coltivate su substrati con perni hanno mostrato fibre da stress terminanti sui perni. Queste hanno assunto una conformazione a stella, con ramificazioni che si estendevano ortogonalmente a partire da una massa citoplasmica centrale che terminava in cima ali perni alti (Figura 1). Questo risultato presenta delle similitudini con le nostre osservazioni precedenti sulle cellule NIH-3T3 coltivate su substrati con perni. Le osservazioni al microscopio elettronico a scansione hanno confermato gli effetti sulla forma e l'orientamento dei substrati sulle varianti 3T3.

Discussione: questo esperimento ha dimostrato che le scanalature parallele e intersecate determinano la forma e l'orientamento e la struttura citoscheletrica cellulari delle tre varianti fenotipiche di fibroblasti 3T3. La variante NIH-3T3 è una linea fibrogenica, mentre la variante 3T3-L1 è lopogenica e quella MC-3T3 è osteogenica. I fenotipi di queste cellule sono stati valutati mediante analisi della fosfatasi alcalina (le cellule MC-3T3 sono positive alla fosfatasi alcalina) e mediante colorante Sudan Black B (per inclusioni lipidiche nelle cellule 3T3-Li). I ruoli della matrice extracellulare e delle molecole di adesione cellulare negli effetti delle guide da contatto descritte sopra non sono stati definiti, ma neanche scartati. Precedentemente abbiamo dimostrato che la distribuzione di integrina e l'attività tirosin-chinasica è fisicamente costretta dalle caratteristiche micrometriche del substrato. Ipotizziamo che lo stesso tipo di costrizione abbia avuto luogo nelle cellule qui descritte. Chiarimenti sulle differenze fenotipiche tra tipi de cellule che guidano la risposta del tessuto verso gli impianti possono fornire informazioni utili al miglioramento dell'integrazione dell'impianto e all'estensione della durata della vita dell'impianto.

Ringraziamenti: questo lavoro è stato realizzato con l'apporto delle sovvenzioni della Small Business Innovation Research (SBIR)-9160684 e dell'Undergraduate Education (DUE)-9750533 alla National Science Foundation (NSF) e della sovvenzione 220253 della Small Business Research (SBR) alla New Jersey City University (NJCU). Gli stampi microgeometrici sono stati messi a punto dalla Cornell Nanofabrication Facility.
Caratteristiche citologiche dei fibroblasti 3T3 coltivati su substrati microstrutturati.
Presentato al 24° convegno annuale della Società dei biomateriali.
22-26 aprile, 1998. San Diego, CA.

ABSTRACT
Introduzione: sebbene l'interazione tessuto-impianto non sia stata completamente caratterizzata, la geometria e la microgeometria della superficie dell'impianto influenzano le risposte tissutali. Le proprietà fisiche e chimiche dei substrati sintetici influenzano la morfologia, la fisiologia e il comportamento delle colture di cellule di diverso tipo. I ricercatori stanno solo ora iniziando a descrivere nel dettaglio questi effetti in vitro. La forma, l'adesione, la migrazione, l'orientamento e l'organizzazione citoscheletrica differiscono a seconda che le cellule siano state coltivate su substrati lisci o su substrati con superfici caratterizzate da caratteristiche regolari di dimensioni micrometriche. Abbiamo studiato la forma e l'orientamento dei fibroblasti e la distribuzione dell'adesione focale e del microfilamento - parametri rilevanti per la guida al contatto e per altri fattori influenzati dalla geometria del substrato. L'organizzazione dei microfilamenti riflette la forma e l'orientamento delle cellule ma è anche importante in schemi di trasduzione del segnale che regolano l'adesione, la mitosi, la migrazione e apoptosi cellulare. I gruppi di microfilamenti terminano in cluster di proteine associate all'actina, proteine di adesione e chinasi proteiche con funzioni di trasduzione del segnale. Abbiamo impiegato saggi che rivelano la distribuzione di (1) microfilamenti/fibre di stress; (2) molecole di adesione focale, e (3) fosfotirosina, il prodotto della classe principale di chinasi associate ad adesioni cellulari.

Metodo: i fibroblasti 3T3 (ATCC, Rockville, MD) da riserve congelate sono stati coltivati in DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) con FBS al 10% in piastre a pozzetti multipli contenenti inserti quadrati microtesturizzati da 1 cm. Gli inserti erano costituiti da polistirene lavorato con la tecnica del solvent casting, ovvero disperso in solvente e successivamente colato su stampi in silicone e rivestito in ossido di titanio. Le superfici così ottenute presentavano scanalature parallele da 8 µm, scanalature parallele da 12 µm o perni quadrati da 3 µm (creati da scanalature perpendicolari da 3 µm) o privi di qualsiasi caratteristica (controlli). Quattromila cellule sono state alimentate all'interno di pozzi contenenti gli inserti e dopo 4 o 8 giorni sono stati preparati per l'analisi con il microscopio elettronico a scansione (SEM) o colorati con (1) rodamina-falloidina, (2) o anticorpi marcati con anti-talina o anti-vinculina seguiti da anticorpi marcati con rodamina-antitopo, o (3) anticorpi marcati con fluoresceina-fosfotirosina.

Risultati: al 4° giorno le cellule 3T3 avevano aderito a tutti i substrati e all'8° mostravano una crescita considerevole nelle zone prossime alle confluenze. Non è stato rilevato alcun orientamento o forma predominante nelle cellule cresciute sulle superfici di controllo. I loro citoplasmi mostravano una colorazione con rodamina diffusa; assenti fibre di stress dimostrabili. Le adesioni focali e la fosfotirosina erano distribuite diffusamente. Le cellule cresciute su substrati scanalati da 8 o 12 µm erano orientate in modo quasi uniforme nella direzione delle scanalature. Le cellule coltivate su scanalature da 8 µm crescevano soprattutto sopra le creste, spesso collegando i canali tra le creste. Le cellule coltivate su scanalature da 12 µm crescevano soprattutto sopra le creste o all'interno dei canali e solo raramente creavano dei collegamenti tra i canali tra le creste. Alcune cellule hanno dimostrato un'evidenza limitata di fibre di stress dopo 8 giorni in coltura sulle superfici scanalate. Le adesioni focali e la fosfotirosina erano limitate ad aree di contatto cellula-substrato; le porzioni di cellule comprendenti i canali non presentavano né adesioni focali né fosfotirosina. Le cellule cresciute sulle superfici con perni erano caratterizzate da matrici ortogonali di microfilamenti che si conformavano ai canali intersecati presenti tra i perni; tuttavia non sono state osservate fibre di stress. Queste cellule si sono depositate sopra ai perni o insediate al loro interno, mentre i perni sembravano spostare il citoplasma e limitare la distribuzione di gruppi di microfilamenti ad aree di contatto basale. Le osservazioni al SEM hanno confermato che i perni penetravano la superficie della membrana cellulare basale e l'insediamento dei contenuti cellulari attorno ai perni. Le adesioni focali e la fosfotirosina erano distribuite in modo simile in queste colture.

Discussione: questo esperimento ha dimostrato che le scanalature parallele e intersecate sono in grado di influenzare la forma, l'orientamento, la struttura citoscheletrica e la distribuzione delle adesioni focali nei fibroblasti 3T3, ampliando le nostre scoperte precedenti su tali effetti sui fibroblasti tendinei dei ratti. Il ruolo della matrice extracellulare nel guidare questo processo, sebbene non caratterizzato, non è scontato. La limitazione dell'attività chinasica da parte delle proprietà fisiche del substrato rappresenta una nuova scoperta che potrebbe contribuire a far luce sui meccanismi che consentono a questi tipi di cellule di rispondere differenzialmente ai substrati. Concludendo, la nostra speranza è di riuscire a svelare le differenze fenotipiche relative a queste proprietà tra i tipi di cellule che influenzano la risposta del tessuto agli impianti in modo tale da migliorarne l'incorporazione ed estendere la durata funzionale degli impianti.

Ringraziamenti: questo lavoro è stato realizzato con il sostegno della sovvenzione n.9160684 di fase I della SBIR alla la National Science Foundation e della sovvenzione n.220251. della SBR al Jersey City State College. Gli stampi microgeometrici sono stati messi a punto dalla Cornell Nanofabrication Facility.
Effetti della microgeometria della superficie sulla forma dei fibroblasti e sul citoscheletro.
Presentato al terzo Meeting Annuale della Società dei Biomateriali.
30 aprile-4 maggio 1997. New Orleans, Louisiana.

ABSTRACT
Introduzione: la microgeometria della superficie influenza l'interazione tessuto-impianto, ma resta ancora molto da capire sull'interazione stessa. La cellular contact guidance, una risposta dei tessuti alla microgeometria della superficie, influenza profondamente la crescita cellulare e altri comportamenti. Per esempio, nel caso di superfici scanalate, la profondità minima e la larghezza minima delle scanalature devono avere un'influenza sulla forma e sull'orientamento cellulare e sulla direzione di crescita. L'organizzazione citoscheletrica riflette l'adesione cellulare, la forma e l'orientamento e contribuisce a questi fenomeni orientati alla microgeometria. Abbiamo esaminato alcune proprietà dei fibroblasti coltivati in biomateriali artificiali con varie microgeometrie di superficie. Abbiamo studiato le cellule dei fibroblasti tendinei del ratto (RTF), poiché le cellule del tessuto fibroso umano sono tra le prime cellule ad entrare a contatto con gli impianti. L'incapsulamento fibroso dell'impianto è influenzato dalla ruvidità e dalla microgeometria della superficie: la ruvidità favorisce lo sviluppo di capsule più sottili e, quindi, un contatto più stretto delle cellule e del tessuto osseo con l'impianto, nonché una maggiore integrazione dell'impianto.

Metodo: i fibroblasti tendinei del ratto da colture polivalenti derivati da tendini dell'estensore della zampa posteriore sono stati coltivati su substrati di polistirene lisci (controllo) e modellati con scanalature parallele lineari da 2 o 12 µm o isole a forma di diamante da 8x50 o 80x50 µm separate da scanalature da 3x3 µm. I substrati sono stati plasmati con la tecnica del solvent-casting su stampi di silicone e rivestiti in ossido di titanio. Degli intagli circolari da quindici millimetri sono stati realizzati su 24 piastre per microtitolazione e i pozzetti contenenti gli inserti sono stati seminati con 20,000 RTF e fissati dopo 4 e 8 giorni di coltura. La morfologia cellulare è stata studiata e registrata attraverso un'analisi al microscopio elettronico a scansione e al microscopio a fluorescenza di colture colorate con rodamina-falloidina e anti-vinculina seguite da un anticorpo secondario coniugato con fluoresceina.

Risultati: l'orientamento e la forma dei fibroblasti tendinei del ratto coltivati su superfici di controllo e modellate presentavano considerevoli differenze. L'orientamento delle cellule tendeva a essere casuale nelle colture di controllo, ma in genere presentava una coincidenza con le direzioni delle scanalature lineari e con le dimensioni più lunghe dei diamanti. I fibroblasti tendinei del ratto coltivati su substrati a forma di diamante e con scanalature da 2 µm spesso collegavano le scanalature aderendo ai substrati alti. I fibroblasti tendinei del ratto coltivati su scanalature da 12 µm sono cresciuti sia all'interno delle scanalature sia sulle superfici alte, ma raramente hanno formato un ponte tra le scanalature. I fibroblasti tendinei del ratto coltivati su substrati a forma di diamante spesso crescevano a grappolo sulle zone alte. I fibroblasti tendinei del ratto coltivati sulle superfici di controllo erano pressoché rotondi e simmetrici, con delle diramazioni corte che si estendevano in tutte le direzioni da una massa cellulare centrale. I fibroblasti tendinei del ratto coltivati su substrati lineari assumevano più generalmente forme affusolate creando diramazioni che si estendevano perpendicolarmente alle scanalature solo quando attraversavano scanalature strette (da 2 o 3 µm) o per stabilire contatti laterali con le pareti delle scanalature (da 12 µm). La microgeometria del substrato ha influenzato anche l'organizzazione dei fasci di microfilamenti (fibre da stress), allineate con la direzione predominante dell'orientamento cellulare nelle cellule coltivate sui substrati modellati. I fibroblasti tendinei del ratto da colture di controllo hanno mostrato dei particolati fasci di microfilamenti con diramazioni verso angoli diversi per l'intero citoplasma. In tutte le cellule, la vinculina era localizzata nelle parti terminali dei fasci dei microfilamenti, come rivelato dal microscopio a fluorescenza, indicando punti di adesione del substrato cellulare compatibili con la presenza di attacchi focali.

Conclusioni: questo studio ha dimostrato che sia i modelli lineari che i modelli a diamante sono in grado di influenzare l'orientamento e l'organizzazione citoscheletrica dei fibroblasti, estendendo le precedenti osservazioni sugli effetti della contact guidance basate sulla microgeometria del substrato, sulla forma cellulare e sulla crescita direzionale. I fibroblasti tendinei del ratto, che hanno una lunghezza compresa tra 3 e 10 µm, spesso collegavano le scanalature da 2 e 3 µm, indicando che, per un controllo ottimale della crescita di queste cellule, potrebbero essere necessarie superfici più pronunciate. I risultati di questo esperimento differiscono da quelli di studi precedenti sulle colture a "punti" preparate con cellule sospese in un gel collagene. Le colture seminate appaiono meno sensibili agli effetti della microgeometria rispetto alle colture a punti. Le cellule da coltura a punti troppo grandi probabilmente percorrono distanze notevoli attraverso le superfici del substrato. Le scanalature possono, dunque, fare da guide più solide per le cellule migranti da colture a punti in colture seminate, che si insediano e, da allora in poi, rimangono stanziali. La continua sperimentazione e il continuo confronto di questi modelli, in particolare dell'attacco cellulare ai substrati, daranno origine a ulteriori approfondimenti sui comportamenti di tali cellule sui substrati modellati. Per esempio, potrà essere possibile controllare il tasso e la direzione della crescita del tessuto fibroso sull'interfaccia tessuto-impianto, ottimizzando, in tal modo, la stabilità di tali impianti.

Ringraziamenti: questo lavoro è stato realizzato con l'apporto delle sovvenzioni 9160684 di fase I della Small Business Innovation Research (SBIR) alla National Science Foundation (NSF). Gli stampi microgeometrici sono stati messi a punto dalla Cornell Nanofabrication Facility.
Interazione cellulare con le superfici microtesturizzate.
Presentato al quinto congresso mondiale sui biomateriali.
29 maggio - 2 giugno 1996. Toronto, Canada.

ABSTRACT
Introduzione: la possibile influenza della microtessitura della superficie dell'impianto sull'interazione dei tessuti è riconosciuta da tempo. In studi precedenti abbiamo esaminato l'interazione in vitro dei fibroblasti di tessuto connettivo con diverse microgeometrie di superficie definite, comprese le superfici microscanalate, le superfici ruvide e altre più complesse. Nella maggior parte dei casi queste superfici, pur avendo una composizione simile, hanno effetti diversi (ed evidenti) sul tasso e la direzione di crescita delle colonie cellulari di fibroblasti. Il meccanismo con cui la microgeometria di superficie influenza la crescita della colonia cellulare è sconosciuto. Questo studio ha indagato gli effetti di una microgeometria di superficie definita sulla densità della colonia cellulare di tessuto connettivo, l'area di adesione cellulare (diffusione) e la forma delle cellule. I risultati suggeriscono un possibile meccanismo di base di controllo della microgeometria di superficie sulla crescita delle cellule collegate.

Materiali e metodi: le cellule di fibroblasti tendinei del ratto (RTF) sono state coltivate come colture di riserva di tendini estensori delle zampe posteriori di ratti Sprague-Dawley di 14 giorni. Le cellule dal secondo al quarto passaggio, cresciute nel Dulbecco's Modified Eagle's Medium contenente penicillina-streptomicina e il 10% di siero fetale di bovino sono state utilizzate per tutti gli esperimenti. Le colonie di cellule sono state coltivate su queste superfici utilizzando un modello di coltura "a punti" simile ai modelli utilizzati per la coltura degli espianti. Queste cellule sono state sospese in collagene solubile (Vitrogen, Celltrix, Palo Alto, CA) e gocce da 2 µl contenenti 20.000 cellule ciascuna e polimerizzate sulle superfici sperimentali, dove fungevano da fonte d'irradiazione della crescita della colonia cellulare. Attraverso il microscopio ottico e tecniche di analisi per immagine sono stati misurati il tasso e la direzione di crescita, oltre che la densità cellulare (cellule/mm 2), l'area di adesione cellulare (2 (µm), l'orientamento delle cellule (rispetto all'orientamento del substrato) e l'allungamento delle cellule (eccentricità, il rapporto fra la lunghezza e la larghezza della cellula). Per le misurazioni delle singole cellule, sono state misurate 30 cellule per ogni gruppo sperimentale. I substrati sperimentali, costituiti da superfici ottenute con la tecnica del solvent cast, sono stati depositati per vaporizzazione con 60 nm di TiO2, stampati con modelli di wafer di silicone e prodotti con tecniche di litografia ottica presso la National Nanofabrication Facility della Cornell University (Ithaca, NY). I substrati erano costituiti da superfici lucidate a specchio (controlli) e microscanalature a onde squadrate con creste e scanalature da 1,75, 6,5 e 12 µm. Per ottenere la rilevanza statistica, i risultati sono stati analizzati mediante t-test.

Risultati: tutte e tre le superfici microscanalate hanno avuto un effetto incisivo sulla crescita della colonia cellulare, sull'area di adesione cellulare, sull'eccentricità cellulare, sulla densità e sull'orientamento cellulari (tabella 1): hanno ridotto la crescita della colonia cellulare e la sua diffusione, aumentato l'eccentricità cellulare (allungamento) e orientato efficacemente le cellule parallelamente alla superficie. La densità cellulare su tutte le superfici era inferiore rispetto ai controlli.

Discussione: le microgeometrie di superficie ben definite, nelle dimensioni testate, riescono a determinare l'orientamento delle cellule, a modificarne la forma e a ridurne i tassi di crescita. È ben noto che le cellule dipendenti dall'adesione devono attaccarsi e diffondersi per attivare la divisione cellulare. I risultati attuali suggeriscono che l'effetto di inibizione della crescita che queste superfici hanno dimostrato di possedere potrebbe essere basato sulla riduzione della diffusione delle cellule sulla superficie microscanalata. Questi esperimenti suggeriscono che le differenze osservate nell'incapsulamento fibroso delle superfici lisce rispetto alle superfici microtesturizzate potrebbero essere basate sulla soppressione diretta della diffusione e della crescita dei fibroblasti da parte delle microtessiture. Queste microgeometrie possono essere potenzialmente impiegate come superfici implantari per il controllo dell'integrazione dei tessuti.

Ringraziamenti: questo studio è stato finanziato da Orthogen Corporation attraverso il premio 9160684 di fase I della Small Business Innovation Research (SBIR) alla National Science Foundation (NSF).
Effetti in vitro della ruvidità e della microgeometria controllata della superficie sulla colonizzazione delle cellule di tessuto fibroso.
Presentato al 21° convegno annuale della Società dei biomateriali.
18-22 marzo 1995. San Francisco, CA.

ABSTRACT
Introduzione: è stata riscontrata una correlazione tra l'incapsulamento del tessuto molle di un impianto e la composizione, la chimica e la microgeometria della superficie del materiale dell'impianto. Si è riscontrato che la microgeometria superficiale (o tessitura) degli impianti di metallo nell'osso è in grado di influenzare la formazione di capsule fibrose. Ad esempio, le superfici lisce inducono la formazione di capsule fibrose più spesse rispetto alle superfici ruvide, il che suggerisce che la microgeometria superficiale influenzi la proliferazione del tessuto fibroso. Con tecniche di "blasting", abbiamo esaminato la risposta in vitro di colonie di cellule di fribroblasti tendinei del ratto (RTF) e di fibroblasti di capsule di impianti sull'uomo (HICF), ottenute dal tessuto fibroso delle capsule che circondava i componenti della sostituzione totale dell'anca, alle superfici ruvide e alle microgeometrie delle superfici controllate formate da piccoli perni quadrati di dimensioni da 3 a 12 µm.

Materiali e metodi: sono state messe a coltura le cellule RTF dei tendini estensori delle zampe posteriori di ratti Sprague Dawley di 14 giorni. Le cellule HICF sono state coltivate da campioni di capsule di tessuto fibroso ottenuto da pazienti sottoposti a revisione totale dell'anca, compresa la rimozione di protesi all'anca non cementata. I tessuti ottenuti da un'area vicina allo stelo prossimale sono stati coltivati come espianti in condizioni sterili per produrre colture di cellule. Tutte le cellule sono state coltivate come colture di riserva, miscelate con collagene solubilizzato, e distribuite e polimerizzate per avviare colture "puntiformi" formate da punti di 2 µl ciascuna contenente 20.000 cellule su tutte le superfici sperimentali. Questi punti di cellule-collagene agiscono come sorgenti per l'outgrowth cellulare e la formazione di colonie di cellule in crescita. Al 4° e all'8° giorno le colonie cellulari sono state fissate, macchiate e misurate per area di crescita tramite videocamera dotata di stereomicroscopio collegata a un sistema informatico di elaborazione/analisi delle immagini. L'aumento di diametro o estensione relativo alla crescita delle colonie cellulari è stato misurato tra il 4° e il 8° giorno. Le superfici ruvide sono state prodotte per sabbiatura o micropallinatura di piastre di coltura in polistirene. Un'area nascosta è stata utilizzata come superficie di controllo liscia. Queste superfici erano costituite da una gamma di modelli di dimensioni diverse a seconda del processo di sabbiatura. La tecnica era simile a quella utilizzata per la tessitura degli impianti ortopedici e ha prodotto modelli di dimensioni analoghe. I substrati con microgeometrie sono stati realizzati in polistirene stampato su modelli prefabbricati con precisione tramite litografia ottica presso la National Nanofabrication Facility della Cornell University. Tutte le superfici sono state rivestite a sputtering con uno strato di 600-Å di TiO2 per simulare un impianto ortopedico in lega in titanio. Le superfici con microgeometrie controllate consistevano di modelli ben caratterizzati, a rete o a scacchiera, formati da perni quadrati da 3, 6, 10 e 12 µm.

Risultati: tutte le colonie cellulari mostravano una crescita notevole al 4° giorno, con una proliferazione di cellule nell'area periferica del punto. Delle cellule orientate in modo casuale hanno formato colonie circolari sulle superfici di controllo e sulle superfici ruvide. Le superfici con microgeometrie controllate hanno prodotto colonie dalle forme inusuali a causa dei limiti in termini di superficie sulla direzione di crescita. A livello individuale si è osservato un orientamento delle cellule lungo le strutture della superficie e nelle scanalature tra le strutture della superficie. Sulle microgeometrie controllate più piccole, ogni cellula ha aderito alle superfici di diversi perni quadrati. Tutte le superfici sperimentali hanno inibito notevolmente la crescita della colonia di cellule in entrambi i tipi di cellule. È stata osservata un'inibizione della crescita cellulare sulla superficie rivestita in titanio sabbiato (GB-Ti) rispetto alla superficie rivestita in titanio di controllo (C-Ti) e la piastra di coltura di controllo non trattata (C-p) come mostrato nella fig. 1 che rappresenta la crescita delle cellule RTF. Sebbene tutte le superfici retinate abbiano inibito in modo significativo la crescita della colonia, l'inibizione più efficace della crescita cellulare è stata riscontrata sulla superficie retinata da 3 µm (fig. 2). La figura 2 mostra anche i dati sulla colonia di cellule RTF.

Conclusioni: le colonie di cellule RTF e HICF cresciute sulle superfici ruvide e su una serie di microgeometrie controllate hanno mostrato un'inibizione pronunciata della crescita. Le superfici non hanno incrementato la densità cellulare nelle colonie e l'effetto non è stato basato sull'incremento della superficie del substrato. I risultati osservati rappresentano gli effetti della cellular contact guidance (guida al contatto cellulare), ovvero la capacità della microgeometria del substrato di influenzare l'orientamento e la migrazione delle cellule, rispetto alla crescita generale delle colonie cellulari. Gli effetti osservati delle superfici ruvide e delle microgeometrie sulla crescita del tessuto fibroso cellulare in vitro potrebbero essere correlati all'osservazione che le superfici ruvide causano un incapsulamento minore in vivo. Pertanto le superfici geometriche controllate possono essere utilizzate per inibire l'incapsulamento fibroso.

Ringraziamenti: questo studio è stato supportato da Orthogen Inc. e sostenuto da una sovvenzione della Orthopaedic Research and Educational Foundation.