Biofuncionalización de superficies de titanio para la mejora del proceso de osteointegración

Todo implante, al introducirse en el organismo, posee un cierto porcentaje de rechazo. Diversas investigaciones en curso están intentando disminuir este valor, al igual que el presente proyecto. El estudio realizado pretende mejorar la osteointegración del implante de titanio una vez ha sido implantado en el individuo. Para ello se ha llevado a cabo la biofuncionalización de superficies de probetas de titanio comercialmente puro de grado dos mediante una previa silanización y posterior unión covalente con un péptido el cual contiene una secuencia de adhesión celular. La primera parte de la memoria se centra en la elección del silano a utilizar y en la mejora del proceso de silanización. Mediante la técnica de ToF-SIMS y la fluorescencia ha sido demostrado que el silano que genera un enlace estable sobre la superficie de titanio corresponde al CPTES. Éste genera una monocapa estable en la superficie de titanio u es fácil de detectar. Para poder obtener los resultados de fluorescencia se ha utilizado el péptido 5(6)-Carboxyfluorescein-GGGK el cual consiste en un péptido sintético con la característica de poseer un fluoróforo en su estructura. Como mejora en el proceso de silanización se han estudiado y evaluado todos los pasos del proceso a fin de optimizarlo. Además ha sido posible demostrar mediante el ángulo de contacto entre otras técnicas que un aumento en la rugosidad aumenta el carácter hidrofóbico expuesto por el material de estudio. Una segunda parte está basada en el enlace CPTES-péptido. Para su estudio se han utilizado técnicas de gran resolución como es el XPS demostrándose su estabilidad y su carácter covalente. Finalmente se ha realizado un ensayo de adhesión celular con una línea osteoblástica. Para una buena cuantificación y análisis de los resultados han sido teñidos los núcleos, filamentos de actina y los puntos focales de las integrinas de las células osteoblásticas MG63 fijadas sobre la superficie de titanio. Bajo el microscopio ha sido posible observar las mejoras obtenidas en comparación al titanio sin tratar tanto en el número de células obtenidas como en su área expandida sobre el material. Para concluir es importante comentar que el estudio realizado forma parte de un proyecto de mayor alcance pudiendo ver que los resultados obtenidos dan una idea de los interesantes resultados que pueden esperarse de éste

Antibacterial properties of triethoxysilylpropyl succinic anhydride silane (TESPSA) on titanium dental implants

Infections related to dental implants are a common complication that can ultimately lead to implant failure, and thereby carries significant health and economic costs. In order to ward off these infections, this paper explores the immobilization of triethoxysilylpropyl succinic anhydride (TESPSA, TSP) silane onto dental implants, and the interaction of two distinct monospecies biofilms and an oral plaque with the coated titanium samples. To this end, titanium disks from prior machining were first activated by a NaOH treatment and further functionalized with TESPSA silane. A porous sodium titanate surface was observed by scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy analyses confirmed the presence of TESPSA on the titanium samples (8.4% for Ti–N-TSP). Furthermore, a lactate dehydrogenase assay concluded that TESPSA did not have a negative effect on the viability of human fibroblasts. Importantly, the in vitro effect of modified surfaces against Streptococcus sanguinis, Lactobacillus salivarius and oral plaque were studied using a viable bacterial adhesion assay. A significant reduction was achieved in all cases but, as expected, with different effectiveness against simple mono-species biofilm (ratio dead/live of 0.4) and complete oral biofilm (ratio dead/live of 0.6). Nevertheless, this approach holds a great potential to provide dental implants with antimicrobial properties.Peer ReviewedPostprint (published version

Reducció de l’adhesió i formació de biofilm bacterià sobre titani mitjançant immobilització d’un pèptid antibacterià

L’ús d’implants de titani per a traumatologia i odontologia és una pràctica molt estesa actualment. El seu èxit, però, es veu afectat pels casos de infeccions que pateixen. En el cas concret dels implants dentals, el 14% dels implants pateixen infeccions bacterianes i entre el 5 i el 8% presenten infecció bacteriana que desenvolupa una peri-implantitis i una conseqüent pèrdua de l’implant. Per aquest motiu, en els darrers anys s’ha estudiat el desenvolupament de superfícies antibacterianes. L'objectiu d'aquest estudi va ser desenvolupar un tractament de la superfície de titani per formar un recobriment antibacterià sobre titani basat en un pèptid antibacterià derivat de lactoferrina i comparar l'eficàcia dels mètodes emprats per immobilitzar el pèptid a la superfície del titani, i avaluar el seu efecte en l'activitat antibacteriana in vitro. S’han estudiat les característiques fisicoquímiques de la superfície que en resulta, la seva biocompatibilitat i capacitat per evitar l’adhesió de proteïnes i bacteris