Obiettivi
Valutare gli esiti clinici, radiografici ed estetici degli impianti con collare laserizzato micro-testurizzato posizionato nella regione anteriore della mascella al momento dell'estrazione dentale e immediatamente temporizzato.

Metodi
Quarantasei impianti Tapered Internal Laser-Lok BioHorizons sono stati immediatamente posizionati e immediatamente restaurati con carico non funzionale in 46 pazienti (24 uomini e 22 donne) con un biotipo gengivale spesso, livello/contorno gengivale ideale e pareti post-estrattive intatte. Il tasso di sopravvivenza, la perdita dell'osso corticale e le risposte della mucosa perimplantare sono state valutate a 6, 12 e 24 mesi.

Risultati
Il tasso di sopravvivenza è stato del 95,6%. La perdita ossea mesiale e distale marginale media, 24 mesi dopo l'impianto, è stata rispettivamente di 0,58 mm (DS = 0,53; intervallo, 0,17-1,15) e 0,57 mm (DS = 0,70; intervallo, 0,42-1,10). È stata riscontrata una ricrescita mesiale e distale media della papilla rispettivamente di 1,8 e 1,5 mm. I livelli di tessuto molle medio-facciale presentavano 0,12 mm di recessione media dopo 24 mesi.

Conclusione
Gli impianti immediati con superficie micro-testurizzata laserizzata restaurata il giorno dell'intervento possono essere considerati una procedura prevedibile in termini di sopravvivenza dell'impianto e rimodellamento di tessuti duri e molli.

ABSTRACT
Le papille interimplantari sono fondamentali per realizzare restauri implantari estetici nella zona estetica mascellare. Un'anatomia papillare stabile, tuttavia, dipende da un volume stabile dell'osso crestale sottostante che ne garantisca il supporto. Diversi studi hanno documentato una distanza interimplantare critica di 3 mm, sotto la quale si verifica il riassorbimento dell'osso crestale. L'attuale studio preclinico di prova di principio su cani esamina un nuovo design del sistema impianto-abutment, combinando il platform switching con microscanalature create tramite ablazione laser su abutment e impianto, configurate con precisione, per mantenere l'osso crestale interimplantare a distanze interimplantari di 2 e 4 mm. I risultati di questo studio preclinico iniziale suggeriscono che, attraverso precise modifiche al design dell'impianto/dell'abutment, è possibile posizionare impianti adiacenti a distanze comprese tra 2 e 4 mm senza indurre una perdita sub-papillare dell'osso crestale.

RISULTATI RELATIVI AI TESSUTI MOLLI
I tessuti molli perimplantari erano costituiti da una barriera epiteliale, con l'epitelio sulculare unito all'epitelio giunzionale. L'epitelio giunzionale terminava bruscamente nella posizione più coronale delle microscanalature Laser-Lok, dove una zona di fibre CT sembrava inserirsi perpendicolarmente nella banda microcanalizzata di 0,7 mm. Inoltre, le fibre CT sembravano inserirsi nelle regioni Laser-Lok del collare dell'impianto, sigillando efficacemente il microgap a livello della IAJ dai tessuti circostanti. È importante sottolineare che in nessun campione sono state riscontrate evidenze di infiltrato infiammatorio a livello della IAJ.

RISULTATI RELATIVI AI TESSUTI DURI
Alla fine dei 3 mesi, l'osso crestale interimplantare non mostrava evidenze di riassorbimento osseo in alcun campione bioptico. Un contatto osso-impianto (BIC) significativo è stato immediatamente visibile su tutti gli aspetti del corpo e del collare dell'impianto. In molti campioni, era visibile osso rigenerato immediatamente prossimale al microgap della IAJ. L'apposizione delle fibre CT inserite perpendicolarmente e dell'osso sui microcanali ottenuti mediante ablazione al laser nella regione del microgap della IAJ ha consentito di sigillare anatomicamente la IAJ dai tessuti circostanti e di prevenire la migrazione dell'epitelio giunzionale.

INTRODUZIONE
È stato dimostrato, tramite esami istologici su tessuti umani, un attacco fisico delle fibre del tessuto connettivo alla superficie micro-testurizzata al laser (scanalature da 8 e 12 μm) posizionata sul collare dell'impianto. Studi clinici correlati hanno suggerito che questo tipo di superficie micro-testurizzata potrebbe comportare una riduzione della perdita ossea iniziale.

SCOPO
Lo scopo di questo studio retrospettivo era confrontare altezze ossee crestali e parametri clinici tra impianti con collare micro-testurizzato al laser e collare lavorato utilizzando diversi protocolli.

MATERIALI E METODI
Questo studio valuta 300 singoli impianti in 300 pazienti (155 maschi e 145 femmine; età media: 49,3 anni; intervallo: da 45 a 75 anni). Sono stati utilizzati 160 impianti con collari micro-testurizzati al laser (L) e 140 con collari lavorati (M). Gli impianti sono stati raggruppati nelle categorie di trattamento: posizionamento immediato, posizionamento ritardato, carico immediato non occlusale (INOL) e carico ritardato (DL). Per tutti i gruppi, il livello dell'osso crestale (CBL), il livello di attacco (CAL), l'indice di placca (PI) e il sanguinamento durante il sondaggio (BOP) sono stati registrati agli esami basali (BSL) e 6 (T1), 12 (T2) e 24 mesi (T3) dopo il carico con il restauro finale.

RISULTATI
Nove impianti sono stati persi (quattro L e cinque M). Il tipo di impianto e il momento di posizionamento e carico non hanno mostrato alcuna influenza significativa sul tasso di sopravvivenza. È stata osservata una perdita del CAL medio di 1,12 mm nei primi 2 anni nel gruppo M, mentre la perdita del CAL medio osservata nel gruppo L era di 0,55 mm. Radiograficamente, gli impianti del gruppo L hanno mostrato una perdita ossea crestale media di 0,58 mm rispetto a 1,09 mm per il gruppo M.

CONCLUSIONI
I risultati suggeriscono che la superficie micro-testurizzata al laser sul collare dell'impianto può attenuare le conseguenze negative associate alla perdita ossea peri-implantare, indipendentemente dal tipo di protocollo di posizionamento e carico utilizzato.

CONTESTO
Recentemente, sono state proposte nuove superfici implantari per migliorare l'integrazione di tessuti duri e molli, aspetto potenzialmente utile nelle situazioni di carico immediato.

SCOPO
Lo scopo del presente studio clinico prospettico era valutare clinicamente e radiograficamente, nel corso di 2 anni, un impianto con superficie del collare micro-testurizzata al laser posizionato per il carico immediato di protesi fisse in casi di edentulia parziale posteriore mascellare e/o mandibolare.

MATERIALI E METODI
Trentacinque pazienti parzialmente edentuli che necessitavano di trattamento implantare e soddisfacevano i criteri di inclusione sono stati arruolati consecutivamente in diversi centri di studio in Italia. In totale sono stati posizionati e caricati immediatamente 107 impianti Tapered Internal Laser-Lok (49 mascellari e 58 mandibolari). Tutte le protesi provvisorie sono state inserite entro 1 ora, mentre quelle definitive sono state posizionate dopo 4 mesi. Sono state valutate complessivamente 32 protesi: 10 restauri a due unità, 12 a tre unità e 10 a quattro unità. Gli impianti sono stati monitorati per gli esiti clinici e radiografici durante le visite di follow-up previste a 6, 12, 24 mesi.

RISULTATI
Cinque impianti sono stati persi dopo il carico (3 impianti in restauri mascellari a due unità, 1 impianto in restauro mandibolare a due unità e 1 impianto in restauro mascellare a tre unità) con un tasso di sopravvivenza del 95,4% a 24 mesi. La perdita ossea marginale media a 6, 12 e 24 mesi dall'inserimento era rispettivamente di 0,42 mm ± 1,1 mm, 0,52 mm ± 0,9 mm e 0,66 mm ±1,3 mm.

CONCLUSIONI
Sebbene il follow-up fosse limitato, l'utilizzo immediato con impianti Tapered Internal Laser-Lok^® sembra essere un'opzione praticabile per il trattamento di pazienti parzialmente edentuli.

ABSTRACT
Lo scopo del presente studio clinico era valutare l'influenza della micro-testurizzazione superficiale Laser-Lok^® sul livello di attacco clinico e sul rimodellamento osseo crestale intorno a impianti con carico funzionale immediato per la sostituzione di singoli denti nelle aree 15-25 e 35-45.

MATERIALI E METODI
Settantasette pazienti sono stati inclusi in uno studio prospettico randomizzato e divisi in due gruppi: nel gruppo di controllo sono stati utilizzati impianti BioHorizons Tapered Internal non-Laser-Lok^® (NLL; n=39), mentre nel gruppo di test sono stati utilizzati impianti BioHorizons Tapered Internal Laser-Lok^® (LL; n=39). La perdita ossea crestale (CBL) e i parametri clinici, tra cui il livello di attacco clinico (CAL), l'indice di placca (PI) e il sanguinamento durante il sondaggio (BOP), sono stati registrati agli esami al basale (BSL) e 6 (T1), 12 (T2) e 24 mesi (T3) dopo il carico con il restauro finale.

RISULTATI
Un impianto è stato perso nel gruppo di controllo e uno nel gruppo di test, con un tasso di sopravvivenza totale del 96,1% a 2 anni. Gli esiti in termini di PI e BOP sono risultati simili per entrambi i tipi di impianto senza differenze statistiche. Durante i primi 2 anni nel gruppo NLL è stata osservata una perdita di CAL media di 1,10 mm ± 0,51 mm, mentre la perdita di CAL media osservata nel gruppo LL era di 0,56 mm ± 0,33 mm. Radiograficamente, gli impianti del gruppo NLL hanno mostrato una perdita ossea crestale media di 1,07mm ± 0,30mm rispetto a 0,49mm ± 0,34mm per gli impianti LL.

CONCLUSIONI
Il tipo di impianto non ha influenzato il tasso di sopravvivenza, ma gli impianti LL hanno determinato un maggiore CAL e una CBL radiografica peri-implantare più superficiale rispetto agli impianti NLL.

ABSTRACT
Gli studi istologici e clinici confermano che la micro-testurizzazione al laser dei collari di impianto favorisce l'adesione di fibre connettive e riduce la profondità di sondaggio e la perdita ossea peri-implantare, rispetto ai collari lavorati. L'obiettivo di questo studio prospettico era valutare le variazioni dimensionali dell'alveolo dopo il posizionamento immediato di impianti transmucosi (collare micro-testurizzato Laser-Lok^®) associati a procedure rigenerative ossee.

MATERIALI E METODI
Tredici impianti (Single-Stage Implant System^®, BioHorizons, IPH. Inc.) sono stati inseriti immediatamente in alveoli di estrazione mono-radicolari. I difetti peri-implantari sono stati trattati con innesti xenogenici di origine bovina (Laddec^®, BioHorizons, IPH. Inc) e membrane di collagene riassorbibili (Mem-Lok^®, BioHorizons, IPH. Inc.).

RISULTATI
Al reinterventi chirurgico a 6 mesi, il collare micro-testurizzato Laser-Lok^® offre condizioni più favorevoli per l'attacco di tessuti duri e molli e riduce la perdita ossea alveolare.

1. Human Histologic Evidence of a Connective Tissue Attachment to a Dental Implant.
   M Nevins, ML Nevins, M Camelo, JL Boyesen, DM Kim. International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry. Vol. 28, No. 2, 2008.
2. The Effects of Laser Microtextured Collars Upon Crestal Bone Levels of Dental Implants.
   S Weiner, J Simon, DS Ehrenberg, B Zweig, JL Ricci. Implant Dentistry, Volume 17, Number 2, 2008. p. 217-228
3. Clinical Evaluation of Laser Microtexturing for Soft Tissue and Bone Attachment to Dental Implants.
   Pecora GE, Ceccarelli R, Bonelli M, Alexander H, Ricci JL. Implant Dent. 2009 Feb;18(1):57-66.
4. The Effects of Laser Microtexturing of the Dental Implant Collar on Crestal Bone Levels and Peri-implant Health.
   Botos S, Yousef H, Zweig B, Flinton R, Weiner S. Int J Oral Maxillofac Implants. 2011 May-Jun;26(3):492-8.
5. Radiographic Analysis of Crestal Bone Levels on Laser-Lok® Collar Dental Implants.
   CA Shapoff, B Lahey, P Wasserlauf, D Kim. Int J Periodontics Restorative Dent 2010;30:129-137.
6. Marginal Tissue Response to Different Implant Neck Design.
   HEK Bae, MK Chung, IH Cha, DH Han. J Korean Acad Prosthodont. 2008, Vol. 46, No. 6.

INTRODUZIONE
Un impianto dentale conico (trattamento superficiale Laser-Lok [LL]) dotato di collare largo 2 mm, sottoposto a micro-lavorazione laser nei 1,5 mm inferiori per favorire preferenzialmente l'attacco osseo e del tessuto connettivo, inibendo al tempo stesso la migrazione apicale dell'epitelio, è stato valutato in uno studio clinico prospettico, controllato e multicentrico.

MATERIALI
I dati sono riportati in periodi di misurazione da 1 a 37 mesi dopo l'intervento per 20 coppie di impianti in 15 pazienti. Gli impianti vengono posizionati adiacenti a impianti di controllo con collare lavorato dallo stesso design. I valori di misurazione sono riportati per l'indice di sanguinamento, l'indice di placca, la profondità di sondaggio e la perdita ossea crestale.

RISULTATI
Non si misurano differenze statistiche per l'indice di sanguinamento e l'indice di placca. In tutti i periodi di misurazione si riscontrano differenze significative nella profondità di sondaggio e le differenze in termini di perdita ossea crestale sono significative dopo 7 mesi (P <0,001). A 37 mesi la profondità di sondaggio media è di 2,30 mm e la perdita ossea crestale media è di 0,59 mm per l'impianto LL rispetto a 3,60 e 1,94 mm, rispettivamente, per l'impianto di controllo. Inoltre, il confronto dei risultati nella mandibola rispetto a quelli nella mascella mostra una maggiore differenza (impianto di controllo - LL) nella perdita ossea crestale media e nella profondità di sondaggio media nella mascella. Tuttavia, questo risultato non è statisticamente significativo.

DISCUSSIONE
La differenza costante tra impianto LL e di controllo in termini di profondità di sondaggio dimostra la formazione di una sigillatura stabile dei tessuti molli sopra l'osso crestale. L'impianto LL ha limitato la perdita ossea crestale all'intervallo di 0,59 mm rispetto alla perdita ossea crestale di 1,94 mm riportata per l'impianto di controllo. L'impianto LL è risultato comparabile all'impianto di controllo nell'indice di placca degli endpoint di sicurezza e nell'indice di sanguinamento sulculare. Vi è un'indicazione non statisticamente significativa che la superiorità degli impianti LL nel mantenimento dell'osso crestale sia maggiore nella mascella rispetto alla mandibola.

ABSTRACT
Scopo: Per gli impianti dentali si raccomandava l'uso di collari lucidati e lavorati al fine di ridurre l'accumulo di placca e la perdita ossea crestale. Secondo ricerche più recenti, una superficie in titanio ruvida promuove l'osteointegrazione e l'attacco del tessuto connettivo. Lo scopo di questa ricerca era confrontare l'altezza dell'osso crestale adiacente agli impianti con collari micro-testurizzati e lavorati al laser da due diversi sistemi di impianti (Laser-Lok e Nobel Replace Select).

Materiali e metodi
Quattro impianti, due Laser-Lok e due Nobel Replace Select, sono stati inseriti nella mandibola anteriore per fungere da abutment per overdenture. Sono stati posizionati in ordine alternato e gli impianti distali sono stati caricati con abutment sferici. Gli impianti mesiali non sono stati caricati. Gli impianti distali sono stati immediatamente caricati con protesi dentarie prefabbricate. L'indice di placca, l'indice di sanguinamento e le profondità di sondaggio (PD) sono stati misurati dopo 6 e 12 mesi per gli impianti caricati. La perdita ossea per entrambi i gruppi (impianti caricati e non caricati) è stata valutata mediante radiografie standardizzate.

Risultati
I valori degli indici di placca e sanguinamento erano simili per entrambi i tipi di impianti. Gli impianti Laser-Lok hanno mostrato 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 <0,05 rispettivamente per 6 e 12 mesi). A 6 e 12 mesi, rispettivamente, gli impianti Laser-Lok hanno mostrato una minore perdita ossea crestale sia nel gruppo caricato (0,19 ± 0,15 mm e 0,42 ± 0,34 mm) che non caricato (0,15 ± 0,15 mm e 0,29 ± 0,20 mm) rispetto agli impianti Nobel Replace Select sia nel gruppo caricato (0,72 ± 0,5 mm e 1,13 ± 0,61 mm) che non caricato (0,29 ± 0,28 mm e 0,55 ± 0,32 mm).

Conclusione
Gli impianti Laser-Lok hanno prodotto PD inferiori e una minore perdita ossea crestale peri-implantare rispetto a quanto osservato intorno agli impianti Nobel Replace Select.

ABSTRACT
Numerosi studi pubblicati sugli impianti dentali condotti su animali e sull'uomo riferiscono la perdita di osso crestale a partire dal momento del posizionamento dell'abutment di guarigione fino a diversi momenti successivi al restauro. La perdita ossea può causare la perdita della papilla interprossimale e la recessione dei margini della corona. Questi tre casi clinici documentano i risultati a lungo termine ottenibili utilizzando impianti con design del collare a microcanali Laser-Lok, finalizzato a preservare l'estetica dell'osso crestale e dei tessuti molli. Il caso 1 ha previsto l'estrazione, l'innesto dell'alveolo, il posizionamento dell'impianto dopo 6 mesi e il restauro finale dopo altri 6 mesi. Il caso 2 ha previsto l'estrazione, il posizionamento immediato dell'impianto con innesto simultaneo e il posizionamento della corona provvisoria dopo 2 mesi. Il caso 3 ha previsto il trattamento di incisivi laterali congenitalmente assenti con un restauro ritardato.

Caso 1 (primo caso segnalato di uso di un impianto Laser-Lok)
Una paziente donna di 34 anni presentava un riassorbimento esterno a livello della CEJ del dente 9. Sono state proposte varie opzioni di trattamento e la paziente ha scelto l'estrazione e l'inserimento di un impianto dentale. Dopo un'estrazione atraumatica, l'anatomia dell'alveolo non ha consentito un inserimento immediato con una stabilità iniziale accettabile. L'alveolo è stato innestato con osso calcificato da alloinnesto e lasciato guarire per 6 mesi. È stato quindi inserito un impianto con design a microcanali Laser-Lok sul colletto. È stato inoltre utilizzato un innesto di tessuto connettivo subepiteliale sul dente 10 adiacente per la copertura radicolare. A sei mesi di distanza, è stato eseguito l'intervento di seconda fase e il dente è stato restaurato con un abutment su misura e una corona in PFM. Si segnala il mantenimento di eccellenti livelli ossei crestali (entro 0,5 mm dall'interfaccia impianto/abutment) a 13 anni dal restauro. I margini dei tessuti molli sono rimasti stabili e mostrano un'eccellente salute periodontale.

Caso 2
Una paziente donna di 60 anni presentava un'infezione cronica evidenziata dalla presenza di una fistola a livello apicale del dente 9. Questo dente era stato precedentemente trattato con devitalizzazione e chirurgia apicale. Dopo aver discusso con la paziente di tutte le opzioni di trattamento, è stata scelta la sostituzione con impianto dentale. Poiché la paziente si sarebbe trasferita in Sud America per un periodo di due anni, si sono eseguiti immediatamente estrazione e impianto con innesto dell'alveolo. L'impianto presentava un design a microcanali Laser-Lok sul colletto, di dimensioni 5 mm x 13 mm. A 2 mesi dall'impianto è stata inserita una corona provvisoria. La paziente non ha ricevuto altre cure odontoiatriche professionali per due anni. Al suo rientro è stata posizionata la corona definitiva. Si segnalano i livelli ossei crestali (entro 0,5 mm dall'interfaccia abutment/impianto) a quattro anni dal carico dell'impianto.

Caso 3
Una paziente donna di 17 anni con assenza congenita degli incisivi laterali è stata rinviata per una valutazione implantare in entrambe le sedi. Dopo un esame clinico comprensivo di uno studio radiografico con scansione CT, è stata eseguita una procedura chirurgica che ha previsto l'allungamento coronale estetico dei denti da 4 a 13 e il posizionamento di impianti Tapered Internal BioHorizons da 3,8 mm x 12 mm (piattaforma da 3,5 mm) nelle sedi 7 e 10. Utilizzando una guida chirurgica, gli impianti sono stati posizionati con il collare a 2-3 mm dal margine gengivale facciale previsto per le corone pianificate. Solo 0,3 mm del collare metallico lavorato risultava esposto sulla superficie medio-facciale. La guarigione è avvenuta senza complicanze. L'intervento di seconda fase e il posizionamento degli abutment di guarigione sono stati eseguiti 4 mesi dopo l'intervento iniziale.

Conclusione
Questi tre casi dimostrano la capacità del design con microcanali Laser-Lok del collare di preservare i livelli ossei crestali e l'estetica dei tessuti molli intorno agli impianti dentali. Due casi hanno previsto il posizionamento dell'impianto in siti innestati. Tutti e tre i casi mostrano evidenze cliniche e radiografiche inequivocabili della stabilità ossea crestale in prossimità dell'interfaccia abutment/impianto (micro-gap). Non è stata osservata la consueta perdita ossea attesa al di sotto del collare e fino alla prima filettatura. La capacità dei microcanali Laser-Lok di mantenere l'osso crestale e favorire l'attacco del tessuto connettivo sopra-crestale può ridefinire il concetto di larghezza biologica "normale" negli impianti.

ABSTRACT
Questo studio di prova di principio sull'uomo è stato concepito per valutare la possibilità di ottenere un attacco fisico del tessuto connettivo al collare con microcanali Laser-Lok di un impianto dentale. Il collare da 2 mm è stato microlavorato per favorire l'attacco osseo e del tessuto connettivo, prevenendo al tempo stesso la migrazione apicale dell'epitelio. Gli impianti sono stati raccolti con i tessuti molli e duri circostanti dopo 6 mesi. L'indagine istologica è stata condotta con microscopio ottico, luce polarizzata e microscopio elettronico a scansione.

RISULTATI
Gli impianti erano osteointegrati con evidenza istologica di contatto diretto con l'osso. Era presente un attacco del tessuto connettivo ai microcanali Laser-Lok. Non sono stati osservati segni di infiammazione. I tessuti peri-implantari erano costituiti da una lamina propria densa e ricca di collagene ricoperta da un epitelio orale stratificato, squamoso e cheratinizzato. Quest'ultimo era continuo con l'epitelio sulculare paracheratinizzato che rivestiva la superficie laterale del solco peri-implantare. Apicalmente, l'epitelio sulculare si sovrapponeva al margine coronale dell'epitelio giunzionale. L'epitelio sulculare era continuo con l'epitelio giunzionale, che forniva l'unione epiteliale tra l'impianto e la mucosa peri-implantare circostante. Tra la terminazione apicale dell'epitelio giunzionale e la cresta ossea alveolare, il tessuto connettivo era direttamente apposto alla superficie dell'impianto.

La valutazione al microscopio ottico di questi campioni ha rivelato uno stretto contatto delle cellule epiteliali giunzionali con la superficie dell'impianto. L'area microscanalata degli impianti era coperta da tessuto connettivo. L'osservazione al microscopio a luce polarizzata di quest'area ha evidenziato fibre di collagene orientate funzionalmente verso le scanalature della superficie implantare. L'analisi SEM di un'area corrispondente del campione ha confermato la presenza di fibre di collagene aderenti.

Tutti i campioni hanno mostrato un elevato grado di contatto osso-impianto e un'intensa attività di rimodellamento. Nei campioni che presentavano fibre di collagene orientate funzionalmente verso le scanalature sulla superficie implantare, è stato osservato un rimodellamento del nuovo osso in direzione coronale. L'analisi SEM ha rivelato l'epitelio sulculare con presenza di attività desquamante delle cellule e dell'epitelio giunzionale. Sembra che l'attacco del tessuto connettivo sia fondamentale nella preservazione della cresta ossea alveolare e nell'inibizione della migrazione apicale dell'epitelio.

ABSTRACT
Questo studio di prova di principio sull'uomo è stato concepito per valutare la possibilità di ottenere un attacco fisico del tessuto connettivo al collare con microcanali Laser-Lok di un impianto dentale. Il collare da 2 mm è stato microlavorato per favorire l'attacco osseo e del tessuto connettivo, prevenendo al tempo stesso la migrazione apicale dell'epitelio. Gli impianti sono stati raccolti con i tessuti molli e duri circostanti dopo 6 mesi. L'indagine istologica è stata condotta con microscopio ottico, luce polarizzata e microscopio elettronico a scansione.

RISULTATI
Gli impianti erano osteointegrati con evidenza istologica di contatto diretto con l'osso. Era presente un attacco del tessuto connettivo ai microcanali Laser-Lok. Non sono stati osservati segni di infiammazione. I tessuti peri-implantari erano costituiti da una lamina propria densa e ricca di collagene ricoperta da un epitelio orale stratificato, squamoso e cheratinizzato. Quest'ultimo era continuo con l'epitelio sulculare paracheratinizzato che rivestiva la superficie laterale del solco peri-implantare. Apicalmente, l'epitelio sulculare si sovrapponeva al margine coronale dell'epitelio giunzionale. L'epitelio sulculare era continuo con l'epitelio giunzionale, che forniva l'unione epiteliale tra l'impianto e la mucosa peri-implantare circostante. Tra la terminazione apicale dell'epitelio giunzionale e la cresta ossea alveolare, il tessuto connettivo era direttamente apposto alla superficie dell'impianto.

La valutazione al microscopio ottico di questi campioni ha rivelato uno stretto contatto delle cellule epiteliali giunzionali con la superficie dell'impianto. L'area microscanalata degli impianti era coperta da tessuto connettivo. L'osservazione al microscopio a luce polarizzata di quest'area ha evidenziato fibre di collagene orientate funzionalmente verso le scanalature della superficie implantare. L'analisi SEM di un'area corrispondente del campione ha confermato la presenza di fibre di collagene aderenti.

Tutti i campioni hanno mostrato un elevato grado di contatto osso-impianto e un'intensa attività di rimodellamento. Nei campioni che presentavano fibre di collagene orientate funzionalmente verso le scanalature sulla superficie implantare, è stato osservato un rimodellamento del nuovo osso in direzione coronale. L'analisi SEM ha rivelato l'epitelio sulculare con presenza di attività desquamante delle cellule e dell'epitelio giunzionale. Sembra che l'attacco del tessuto connettivo sia fondamentale nella preservazione della cresta ossea alveolare e nell'inibizione della migrazione apicale dell'epitelio.

CONTESTO
Lo scopo di questo studio è valutare l'influenza del livello di posizionamento degli impianti con un design del collare micro-testurizzato al laser sugli esiti relativi ai livelli di osso crestale e tessuti molli. Abbiamo inoltre valutato il riempimento dei difetti in senso verticale e orizzontale e identificato i fattori che hanno influenzato i risultati clinici del posizionamento immediato dell'impianto.

METODI
Ventiquattro pazienti, ciascuno con un dente non recuperabile (regione anteriore o premolare), sono stati arruolati per ricevere un impianto dentale. I pazienti sono stati assegnati in modo casuale a ricevere l'impianto a livello della cresta palatale o 1 mm sotto-cresta. I parametri clinici, tra cui larghezza della gengiva cheratinizzata (KG), spessore della KG, profondità del difetto orizzontale (HDD), livelli dell'osso marginale (MBL) facciale e interprossimale, filettature facciali esposte, distanza orizzontale tessuto-impianto, indice gengivale (GI) e indice di placca (PI), sono stati valutati al basale e 4 mesi dopo l'intervento. Inoltre, le misure del profilo dei tessuti molli, inclusi l'indice papillare, l'altezza della papilla (PH) e il livello gengivale (GL), sono state valutate dopo il posizionamento della corona a 6 e 12 mesi dall'intervento chirurgico.

Risultati
La percentuale complessiva di successo dell'impianto a 4 mesi è stata del 95,8% (un impianto non è riuscito). In totale, 20 pazienti su 24 hanno completato lo studio. Al basale, non vi sono state differenze significative tra i gruppi con impianto crestale e sotto-crestale in tutti i parametri clinici ad eccezione del MBL facciale (P = 0,035). A 4 mesi, il gruppo con impianto sotto-crestale ha registrato un aumento significativamente maggiore dello spessore del tessuto (tessuto cheratinizzato) rispetto al gruppo con impianto al crestale, a confronto con il basale. Gli altri parametri clinici (indice papillare, PH, GL, PI e GI) non hanno mostrato differenze significative tra i gruppi in qualsiasi punto temporale. Uno spessore della parete facciale <=1,5 mm e una HDD >=2 mm erano fortemente correlati alla perdita ossea marginale facciale. Uno spessore della parete facciale <=2 mm e una HDD >=3 erano fortemente correlati a variazioni dimensionali orizzontali.

Conclusione
L'uso di impianti immediati ha rappresentato un approccio chirurgico prevedibile (tasso di sopravvivenza del 96%) e il livello di posizionamento non ha influenzato le variazioni orizzontali e verticali di ossa e tessuti molli. Questo studio suggerisce che una parete facciale spessa, distanze ridotte e sedi premolari sono stati fattori più favorevoli per il successo clinico degli impianti posizionati immediatamente.

ABSTRACT

Obiettivo: Eseguire un'analisi istologica e istomorfometrica delle reazioni tissutali peri-implantari e dell'interfaccia osso-titanio in 3 impianti in titanio caricati immediatamente (carico provvisorio) rimossi da un paziente dopo un periodo di carico di 4 mesi.

Materiali e metodi: Un paziente di 35 anni con edentulia parziale mascellare non desiderava indossare una protesi rimovibile provvisoria durante il periodo di guarigione. Si è deciso di inserire 3 impianti definitivi e di utilizzare 3 impianti provvisori per il periodo transitorio. 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 estratti con una fresa Trepan. Prima dell'estrazione, tutti gli impianti sembravano clinicamente osteointegrati. I campioni sono stati elaborati per l'osservazione al microscopio ottico.

Risultati: A basso ingrandimento, è stato possibile osservare la presenza di trabecole ossee intorno all'impianto. In prossimità della superficie dell'impianto erano presenti aree di rimodellamento osseo e sistemi haversiani. Al microscopio a luce polarizzata si è potuto osservare che nella porzione coronale della filettatura, l'osso lamellare mostrava lamelle orientate parallelamente alla superficie dell'impianto, mentre nella porzione inferiore della filettatura, la lamella ossea era orientata perpendicolarmente alla superficie dell'impianto.

ABSTRACT

Abbiamo poche informazioni sui processi di guarigione in vivo all'interfaccia degli impianti posizionati in diversi materiali di innesto. Per un rialzo del seno mascellare ottimale, nella pratica clinica è necessario un sostituto dell'innesto osseo in grado di rigenerare osso di alta qualità e consentire l'osteointegrazione di impianti in titanio portanti. Il solfato di calcio (CaS) è uno dei più antichi biomateriali utilizzati in medicina, ma pochi studi ne hanno valutato l'uso come materiale per il rialzo del seno mascellare in concomitanza con il posizionamento immediato dell'impianto. Lo scopo del presente studio era valutare istologicamente un impianto provvisorio caricato immediatamente, rimosso 7 mesi dopo il posizionamento simultaneo in un seno mascellare umano innestato con CaS. Durante la rimozione, l'osso si è parzialmente staccato da uno degli impianti, impedendone l'uso per l'analisi istologica. Il secondo impianto era completamente circondato da osso nativo e neoformato ed è stato sottoposto a valutazione istologica. Osso lamellare, con piccole lacune osteocitarie, era presente e in contatto con la superficie dell'impianto. All'interfaccia osso-impianto non erano presenti spazi vuoti, cellule epiteliali o tessuti connettivi. Non sono rilevati residui di CaS. La percentuale di contatto osso-impianto è stata del 55% ± 8%. Di questa percentuale, il 40% era rappresentato da osso nativo e il 15% da osso di nuova formazione. Il CaS ha mostrato un riassorbimento completo e una nuova formazione ossea nel seno mascellare; questo osso è risultato a stretto contatto con la superficie dell'impianto dopo il carico immediato.

ABSTRACT

Tradizionalmente, gli impianti dentali endossei venivano posizionati utilizzando una procedura chirurgica in due fasi (two-stage) con un periodo di guarigione di 6-12 mesi dopo l'estrazione dei denti. Al fine di ridurre il tempo di guarigione, sono stati introdotti protocolli che prevedevano il posizionamento immediato dell'impianto e l'applicazione di una protesi provvisoria dopo l'estrazione dei denti. Sebbene i tassi di sopravvivenza per questa tecnica siano elevati, la retrazione gengivale post-operatoria e il riassorbimento osseo nella zona estetica rappresentano potenziali limitazioni. I due casi descritti nel presente documento presentano una tecnica chirurgica per la conservazione dell'estetica anteriore che combina l'estrazione minimamente invasiva, il posizionamento immediato dell'impianto, l'applicazione di una protesi provvisoria e l'uso di impianti con un design coronale microscanalato a laser.

DISCUSSIONE
L'uso di impianti con un design coronale microscanalato al laser potrebbe aver contribuito al mantenimento dei tessuti molli buccali, permettendo l'attacco e prevenendo la migrazione apicale delle cellule epiteliali, che spesso si verifica con impianti dotati di collare lavorato. Il mantenimento di questo tessuto molle sopra-crestale dipende spesso dalla sua capacità di stabilire un attacco sopra-crestale alla superficie dell'impianto.

ABSTRACT
Ricerche precedenti hanno dimostrato l'efficacia delle micro-scanalature ablate al laser nei collari degli impianti nel sostenere l'attacco diretto del tessuto connettivo alle superfici implantari modificate. Tale attacco diretto al tessuto connettivo funge da barriera fisiologica contro la migrazione apicale dell'epitelio giunzionale (JE) e previene il riassorbimento osseo crestale. L'attuale studio preclinico prospettico intendeva valutare i pattern di guarigione dell'osso e dei tessuti molli quando si applicano micro-scanalature ablate al laser sull'abutment. È stato selezionato un modello canino per permettere il confronto con studi precedenti che avevano esaminato le conseguenze negative su osso e tessuti molli del micro-gap tra impianto e abutment. I risultati dimostrano un miglioramento significativo nella guarigione dei tessuti duri e molli peri-implantari rispetto alle tradizionali superfici lavorate degli abutment.

MATERIALI E METODI
Lo studio in oggetto è stato concepito per esaminare gli effetti di due diverse superfici di impianto e abutment sull'attacco epiteliale e del tessuto connettivo, nonché i livelli ossei peri-implantari. Per questo studio sono stati selezionati sei foxhound. Ogni cane ha ricevuto 6 impianti nelle sedi di estrazione dei premolari e del primo molare mandibolari bilaterali, per un totale di 36 impianti. Le sedi sono state assegnate in maniera casuale a ricevere impianti conici interni (BioHorizons) con Resorbable Blast Texturing (RBT) o RBT con collare lavorato da 0,3 mm. Inoltre, ad ogni impianto sono stati assegnati casualmente abutment di guarigione con superficie lavorata o con micro-canali Laser-Lok. Gli abutment sono stati posizionati al momento dell'intervento.

RISULTATI
La presenza della zona con micro-canali ablati al laser da 0,7 mm ha costantemente consentito un'intensa attività fibroblastica sulla superficie scanalata dell'abutment, con conseguente formazione di un complesso denso e intrecciato di fibre di tessuto connettivo orientate perpendicolarmente alla superficie dell'abutment, che ha agito come una barriera fisiologica contro la migrazione apicale del JE. Come conseguenza dell'inibizione della migrazione apicale del JE, è stato impedito il riassorbimento osseo crestale. Significativamente, in due casi si è verificata la rigenerazione ossea in direzione coronale rispetto alla IAJ e sulla superficie dell'abutment, eliminando completamente le conseguenze negative del microgap della IAJ.

Al contrario, gli abutment senza superfici con micro-scanalature ablate al laser hanno mostrato scarsa evidenza di attività fibroblastica marcata all'interfaccia abutment-tessuti. Un JE lungo si estendeva lungo le superfici del collare dell'abutment e dell'impianto, prevenendo la formazione della barriera fisiologica del tessuto connettivo e causando il riassorbimento osseo crestale. Le fibre di tessuto connettivo parallele, e non orientate funzionalmente in direzione perpendicolare, erano apposte alle superfici dell'abutment implantare.

INTRODUZIONE
Vengono presentati dati di istologia e di microscopia elettronica a scansione (SEM), che illustrano l'integrazione dei tessuti molli con una superficie di abutment con micro-scanalature al laser.

PRESENTAZIONE DEL CASO
In due pazienti, sono stati posizionati abutment protesici con superficie microscanalata al laser su impianti osteointegrati. Dopo 6 settimane di guarigione, gli abutment e i tessuti molli circostanti sono stati rimossi e preparati per esame istologico e SEM. L'epitelio più apicale è risultato coronale a questa superficie. Il tessuto connettivo presentava fibre di collagene orientate perpendicolarmente alla superficie microscanalata. Si è osservato uno stretto contatto tra i tessuti connettivi e la superficie microscanalata dell'abutment.

CONCLUSIONE
In questi pazienti il tessuto connettivo era integrato con fibre funzionalmente orientate verso la superficie microscanalata.

SINTESI
Qual è la novità di questo caso? Per quanto ne sappiamo, questa è la prima serie di casi clinici umani riportata con dati istologici umani a descrivere l'attacco del tessuto connettivo intorno a un abutment microscanalato.

Quali sono i fattori centrali per una buona gestione in questo caso? Le caratteristiche della superficie dell'abutment possono determinare l'integrazione del tessuto connettivo con la superficie microscanalata, con fibre di collagene orientate funzionalmente.

Quali sono le principali limitazioni alla buona riuscita in questo caso? Si tratta solo di una serie di casi relativi all'istologia dell'attacco. Non sono riportati esiti né vantaggi clinici. Saranno necessari ulteriori studi per dimostrare eventuali vantaggi clinici.

ABSTRACT
Precedenti studi preclinici e clinici hanno dimostrato l'efficacia di microscanalature ad ablazione laser configurate con precisione, posizionate su collari di impianto, per consentire l'attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie dell'impianto. Un recente studio su cani che ha esaminato le microscanalature ablate al laser in un'area definita dell'abutment di guarigione ha prodotto risultati simili. In entrambi i casi l'attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie dell'impianto/abutment ha agito come ostacolo alla migrazione apicale dell'epitelio giunzionale, impedendo così il riassorbimento osseo crestale. Il rapporto del caso in oggetto ha esaminato l'efficacia delle microscanalature con ablazione al laser degli abutment in soggetti umani. Come nella sperimentazione preclinica, la presenza di microscanalature con ablazione al laser definite con precisione permetteva l'attacco diretto del tessuto connettivo alla superficie alterata dell'abutment, impedivano la migrazione apicale dell'epitelio giunzionale e proteggevano così l'osso crestale dal riassorbimento prematuro.

ABSTRACT
Questo rapporto presenta evidenze nell'uomo di riattacco del tessuto connettivo quando l'abutment di guarigione con micro-scanalature al laser è stato sostituito dall'abutment permanente cilindrico con micro-scanalature al laser. Non è stata osservata alcuna ulteriore perdita ossea 15 settimane dopo il posizionamento dell'abutment permanente cilindrico con micro-scanalature al laser. Un tessuto connettivo denso era a stretto contatto con la superficie micro-scanalata al laser fino al punto di separazione dei tessuti molli e si è osservata una chiara evidenza della terminazione dell'epitelio giunzionale nella posizione più coronale della zona con micro-scanalature al laser.

OBIETTIVI
(i) Esaminare l'influenza di diverse estensioni della zona di un abutment con micro-scanalature al laser sull'attacco del tessuto connettivo e (ii) valutare l'impatto di ripetute disconnessioni/riconnessioni dell'abutment sulla guarigione dei tessuti molli e duri.

MATERIALI E METODI
Impianti in titanio sono stati inseriti a livello epicrestale nelle mandibole di sei cani. Gli abutment di guarigione con margini parzialmente (LP) o completamente (LC) microscanalati al laser o margini a superficie lavorata (M) sono stati assegnati casualmente a una singola (1×) o ripetuta (2×) disconnessione/riconnessione rispettivamente a 4 e 6 settimane (test) oppure lasciati intatti (controllo). A 6 e 8 settimane sono stati valutati i parametri istomorfometrici (ad es. livello più coronale dell'osso a contatto con l'impianto [CBI], attacco del tessuto connettivo sub-epiteliale [STC]) e immunoistochimici (collagene di tipo I [CI]).

RISULTATI
Nelle sedi di controllo, i gruppi LP/LC hanno mostrato valori di CBL medio inferiori (8 settimane, 0,95 ± 0,51 vs. 0,54 ± 0,63 vs. 1,66 ± 1,26 mm), STC medio superiori(8 settimane, 82,58 ± 24,32% vs. 96,37 ± 5,12% vs. 54,17 ± 8,09%), ma reattività dell'antigene CI comparabile. Una manipolazione ripetuta dell'abutment è stata associata a un aumento del CBL medio (8 settimane, 1,53 ± 1,09 vs. 0,94 ± 0,17 vs. 1,06 ± 0,34 mm), una riduzione del STC (8 settimane, 57,34 ± 43,06% vs. 13,26 ± 19,04% vs. 37,76 ± 37,08%) e dei valori di CI.

CONCLUSIONI
È stato concluso che (i) gli abutment LC hanno migliorato l'adesione al tessuto connettivo sub-epiteliale e preservato i livelli ossei crestali rispetto agli abutment LP, (ii) la disconnessione/riconnessione ripetuta degli abutment durante la fase iniziale di guarigione (4-6 settimane) può essere associata a un aumento delle variazioni dei tessuti molli e duri e (iii) gli abutment LP e LC dovrebbero essere considerati nell'ottica di un approccio con posizionamento di un solo abutment una sola volta.

ABSTRACT
Questo articolo riassume le attuali conoscenze sui vantaggi delle micro-scanalature ablate al laser nelle aree del collare di impianti dentali endossei. Come le micro-filettature coronali lavorate a macchina con superfici sabbiate, le micro-scanalature ablate al laser aiutano a preservare l'osso crestale. Tuttavia, sembrano anche favorire in modo esclusivo un reale attacco del tessuto connettivo gengivale paragonabile a quello dei denti naturali.

Materiali e metodi: È stata effettuata una ricerca bibliografica di pubblicazioni su riviste di riferimento in lingua inglese dal 1990 al luglio 2011, utilizzando i database della National Library of Medicine e del Cochrane Oral Health Group tramite SCOPUS. Sono stati inoltre esaminati altri documenti inclusi nelle bibliografie di articoli individuati, ma precedenti al 1990. I riferimenti pertinenti sono stati selezionati sulla base di titoli e abstract, ma la selezione finale è avvenuta sulla base di una revisione del testo completo svolta in maniera indipendente dai due autori.

Conclusione: Gli impianti dentali con micro-scanalature coronali ablate al laser o micro-filettature lavorate a macchina e sabbiate riducono la perdita ossea crestale peri-implantare rispetto agli impianti con segmenti di collare interamente torniti o sabbiati (senza aggiunta di micro-filettature). Tuttavia, a differenza delle micro-filettature lavorate a macchina, le micro-scanalature al laser sembrano inibire la migrazione apicale dell'epitelio crevicolare e favorire un reale attacco della gengiva peri-implantare. Poiché entrambi i trattamenti producono una rugosità superficiale simile, la differenza in termini di risposta del tessuto connettivo potrebbe ricondursi alle differenze di nanotopografia e al fatto che le micro-scanalature al laser hanno dimensioni inferiori di un ordine di grandezza rispetto alle micro-filettature lavorate a macchina. Si può ipotizzare che la formazione di un'interfaccia tra tessuto connettivo e collare dell'impianto più simile a quella di un dente naturale possa migliorare le prestazioni a lungo termine degli impianti dentali.

ABSTRACT

Obiettivo: Questo studio ha confrontato la riduzione dell'osso alveolare dopo l'inserimento immediato di impianti a collare micro-scanalato e liscio in alveoli subito dopo l'estrazione.

Materiali e metodi: In questo studio sono stati usati quattro cani meticci. Sono stati sollevati i lembi mucoperiostei buccali e linguali completi e sono stati estratti i terzi e quarti premolari della mandibola. Gli impianti sono stati installati negli alveoli subito dopo l'estrazione. Gli animali sono stati sacrificati dopo un periodo di guarigione di 3 mesi. Le mandibole sono state dissezionate e ciascun sito implantare è stato rimosso ed elaborato per l'esame istologico.

Risultati: Durante la guarigione, in entrambi i gruppi gli spazi marginali presenti tra l'impianto e le pareti dell'alveolo al momento dell'impianto sono scomparsi grazie al riempimento osseo e al riassorbimento della cresta ossea. Le creste ossee buccali si trovavano in posizione apicale rispetto alle controparti linguali. All'intervallo di 12 settimane, il contatto medio impianto-osso nel gruppo con collare micro-scanalato era significativamente superiore a quello del gruppo con collare tornito. Dalle osservazioni su alcuni impianti nel gruppo con collare micro-scanalato, sono stati rilevati un attacco osseo alla superficie con micro-scanalature da 12 µm e fibre di collagene perpendicolari all'asse longitudinale degli impianti sulla superficie con micro-scanalature da 8 µm.

Conclusione: Nei limiti di questo studio, gli impianti micro-scanalati possono fornire condizioni più favorevoli per l'attacco dei tessuti duri e molli e ridurre il livello di riassorbimento osseo marginale e di recessione dei tessuti molli.

ABSTRACT
Questo studio, attraverso l'analisi agli elementi finiti, prevede la riduzione dello stress sull'osso crestale derivante dal trattamento superficiale del collare implantare. È stato valutato un design di impianto rastremato con trattamento della superficie con micro-scanalature al laser Laser-Lok (LL) e senza trattamento (controllo, C). L'impianto LL aveva lo stesso design con corpo rastremato e trattamento superficiale con filettatura dell'impianto C, ma presentava un collare largo 2 mm micro-lavorato al laser con scanalature da 8 e 12 μm negli 1,5 mm inferiori per favorire l'attacco del tessuto. Precedenti studi in vivo condotti su animali e su esseri umani hanno dimostrato una minore perdita ossea crestale con l'impianto LL. Sono stati considerati carichi assiali e laterali con due diverse interfacce collare/osso (non aderente e legato, rispettivamente per simulare le superfici C e LL). Per il carico laterale di 80 N, lo stress massimo da distorsione sull'osso crestale intorno all'impianto C era di 91,9 MPa, mentre lo stress massimo dell'osso crestale intorno all'impianto LL, di 22,6 MPa, era significativamente inferiore. L'analisi agli elementi finiti suggerisce che il sovraccarico da stress possa essere responsabile della perdita di osso crestale. Si prevede che l'attacco dell'osso al collare LL riduca questo effetto, favorendo la ritenzione ossea crestale.

ABSTRACT

Scopo: Questo studio su animali ha esaminato le variazioni istomorfometriche tra un impianto con collare tornito (TN) e corpo RBM, un impianto con collare micro-filettato (MT) e un impianto con micro-scanalature (MG) (Laser-Lok).

Materiali e metodi: I premolari mandibolari di quattro cani meticci sono stati rimossi e lasciati guarire per tre mesi. Uno dei tre è stato prelevato per esame istologico. Tutti i campioni hanno mostrato una guarigione regolare per la durata dell'esperimento.

Risultati: I vetrini istologici hanno mostrato che tutti i campioni hanno raggiunto una corretta osteointegrazione con rimodellamento osseo attivo adiacente agli impianti. Con gli impianti Laser-Lok, sono stati osservati rispettivamente 0,40 mm e 0,26 mm di perdita ossea marginale a 8 e a 12 settimane. Per gli impianti micro-filettati, sono stati esaminati campioni a 8 e 12 settimane. È stata osservata una disposizione complessa dei tessuti molli sia negli impianti micro-filettati che micro-scanalati.

Conclusioni: Si tratta di uno studio su animali che ha esaminato il livello osseo marginale e la reazione dei tessuti molli tra diversi sistemi di impianto con diversi design del collare. Nei limiti di questo studio su animali, si può concludere quanto segue;

1. Non è stata riscontrata una chiara differenza morfometrica nell'area ossea tra gli impianti con collare MT e MG.
2. Il BIC negli impianti MG era lievemente superiore rispetto agli impianti MT e TN agli stessi tempi di guarigione. Sono stati misurati valori di BIC più elevati nei campioni alla settimana 12 rispetto ai campioni alla settimana 8.
3. A livello dell'osso marginale si è verificata una maggiore perdita con gli impianti TN e una minore perdita con gli impianti MG rispetto al punto di riferimento. Sono stati osservati livelli ossei marginali più elevati alla settimana 12 rispetto alla settimana 8 nei campioni di impianti MT e MG, mentre per gli impianti TN le differenze erano minime.
4. Nelle superfici degli impianti MT e MG, le fibre di collagene non risultavano parallele all'asse longitudinale degli impianti. Gli impianti MT e, in particolare, MG hanno mostrato una risposta tissutale più favorevole rispetto agli impianti a collare tornito.

ABSTRACT

Scopo: Lo scopo di questo studio era esaminare la risposta dell'osso crestale, del tessuto connettivo e delle cellule epiteliali a un collare micro-testurizzato al laser rispetto a un collare lavorato, in modelli di cane.

Materiali: Sei cani meticci sono stati sottoposti a estrazione di premolari e primi molari mandibolari, sostituiti dopo la guarigione con impianti BioLok 4x8 mm. A ogni cane sono stati inseriti 3 impianti di controllo su un lato della mandibola e 3 impianti sperimentali micro-testurizzati al laser sul lato opposto. Dopo 3 mesi, 1 cane è stato sacrificato. Su 4 cani sono stati posizionati dei ponti. Il sesto cane è stato utilizzato come controllo negativo per la durata dell'esperimento. Due cani sono stati sacrificati 3 mesi dopo il carico, due cani sono stati sacrificati 6 mesi dopo il carico, così come il controllo negativo (non caricato). L'analisi istologica, al microscopio elettronico e istomorfometrica è stata eseguita su sezioni istologiche ottenute da sezioni a blocchi della mandibola contenenti gli impianti.

Risultati: Inizialmente gli impianti sperimentali mostravano un maggiore attacco osseo lungo il collare. Con il tempo, le altezze ossee lungo i collari di controllo e sperimentale sono risultate equivalenti. Tuttavia, i controlli presentavano una maggiore migrazione apicale dei tessuti molli, una maggiore attività osteoclastica e un aumento dell'osteolisi a scodella (saucerization) rispetto alle sedi adiacenti agli impianti sperimentali. Nei collari micro-testurizzati al laser, si è osservata una maggiore adattabilità dell'osso.

Conclusioni: L'uso di collari progettati con ingegneria tissutale dotati di micro-scanalature sembra favorire l'attacco osseo e dei tessuti molli lungo il collare e facilitare lo sviluppo di una larghezza biologica.

ABSTRACT

È stato dimostrato che il design degli impianti e le diverse posizioni verticali influenzano l'osso crestale. Lo scopo di questo studio era utilizzare l'analisi agli elementi finiti (FE) per indagare biomeccanicamente l'influenza della distribuzione di stress/sollecitazione su un impianto di 3,0 mm di diametro in zona anteriore mascellare rispetto al suo livello apico-coronale dopo un carico obliquo. Sono stati applicati due diversi modelli FE, a seconda della posizione dell'impianto rispetto alla cresta ossea. Si può concludere che il posizionamento sotto-crestale dell'interfaccia impianto-abutment comporta livelli minori di stress e sollecitazione nell'osso circostante. Tuttavia, secondo questa analisi, anche il posizionamento dell'impianto 0,5 mm sopra la cresta è accettabile.

ABSTRACT
La microgeometria superficiale svolge un ruolo nelle interazioni tra tessuti e superfici degli impianti, ma la nostra comprensione dei suoi effetti è ancora incompleta. Le micro-scanalature del substrato influenzano fortemente le cellule in vitro, come dimostrato dalla guida da contatto e dall'allineamento cellulare. Abbiamo studiato colonie puntiformi di fibroblasti primari e cellule del midollo osseo coltivate su superfici in polistirene micro-scanalato e rivestito in titanio, che abbiamo progettato e realizzato. La crescita e la migrazione delle colonie di fibroblasti tendinei di ratto e midollo osseo di ratto variavano (p <0,01) in base alla dimensione delle micro-scanalature e, in misura minore, al tipo di cellula. Abbiamo osservato morfologie profondamente alterate, tassi di crescita ridotti e crescita direzionale nelle colonie coltivate su substrati micro-scanalati, rispetto alle colonie coltivate su superfici piatte di controllo (p <0,01). Le cellule delle nostre colonie coltivate su superfici micro-scanalate erano ben allineate e allungate nella direzione parallela alle scanalature e alle colonie stesse. La nostra colonia puntiforme è un modello artificiale di espianto dell'interazione con impianti tissutali facilmente riproducibile, facilmente misurabile, che approssima meglio le risposte in vivo degli impianti rispetto alla coltura di cellule isolate su biomateriali. I nostri risultati sono ben correlati con studi in vivo su impianti in polistirene rivestito di biossido di titanio, titanio e leghe di titanio con microgeometrie controllate. Le micro-scanalature e altre caratteristiche superficiali sembrano organizzare direzionalmente o spazialmente le cellule e le molecole della matrice in modo da contribuire a una migliore stabilizzazione e osteointegrazione degli impianti.

ABSTRACT
Gli impianti ortopedici spesso si allentano a causa dell'invasione di tessuto fibroso. Lo scopo di questo studio era progettare una nuova superficie implantare che accelerasse la guarigione nelle aree adiacenti alla superficie e creare un'interfaccia stabile per l'integrazione ossea, utilizzando un chemioattrante per le cellule precursori ossee e controllando la migrazione tissutale sulle superfici implantari attraverso un design specifico della microgeometria superficiale. Le superfici sperimentali sono state testate in una camera impiantabile canina che simula la risposta ossea intramidollare intorno agli impianti articolari totali. Le superfici in titanio e lega sono state preparate con microgeometrie specifiche, progettate per ottimizzare l'attacco del tessuto e il controllo dell'incapsulamento fibroso. TGFβ, un mitogeno e chemioattrante (Hunziker EB, Rosenberg LC. J Bone Joint Surg Am 1996;78:721-733) per le cellule osteoprogenitrici, è stato usato per reclutare cellule progenitrici sulla superficie dell'impianto e per aumentarne la proliferazione. Il solfato di calcio emiidrato (CS) è stato usato come veicolo di rilascio del TGFβ; il CS si riassorbe rapidamente e sembra essere osteoconduttivo. Gli animali sono stati sacrificati a 6 e 12 settimane dall'intervento. I risultati hanno indicato che il TGFβ può essere rilasciato in modo affidabile in forma attiva da un vettore di solfato di calcio in vivo. Il fattore di crescita ha avuto un effetto significativo sull'ingrowth osseo nei canali dell'impianto in un periodo iniziale, anche se questo effetto non è stato osservato con dosi più elevate nei periodi successivi. Un aggiustamento della dose dovrebbe rendere TGFß più potente nei periodi successivi. Il trattamento con solfato di calcio senza TGFβ ha determinato un aumento significativo dell'ingrowth osseo per tutto il periodo di 12 settimane studiato. La risposta ossea alle superfici micro-scanalate è stata notevole, causando maggiore ingrowth in 9 delle 12 condizioni sperimentali. Le micro-scanalature hanno inoltre migliorato la resistenza meccanica dei campioni rivestiti con CS. La superficie scanalata è stata in grado di controllare la direzione di ingrowth. Questo trattamento superficiale potrebbe portare a un design implantare clinicamente valido per indurre un rapido ingrowth e una forte interfaccia osso-impianto, contribuendo alla longevità dell'impianto.

ABSTRACT
Questo articolo presenta i risultati di uno studio sperimentale sulle interazioni tra cellule MC3T3-E1 (da calvarie di topo) e superfici Ti6Al4V testurizzate, incluse superfici prodotte mediante micro-scanalatura al laser, sabbiatura con particelle di allumina e lucidatura. Le interazioni su più scale tra le cellule MC3T3-E1 e queste superfici testurizzate sono state studiate utilizzando una combinazione di microscopia elettronica a trasmissione ottica e microscopia a forza atomica. Sono stati inoltre valutati i potenziali effetti citotossici della microchimica sulle interazioni sulla superficie cellulare, analizzando la dispersione e l'orientamento cellulare per periodi di 9 giorni. I risultati mostrano che le cellule su geometrie micro-scanalate di Ti6Al4V da 8 o 12 micron di profondità sono soggette a guida di contatto e a dispersione cellulare limitata. Un fenomeno di guida di contatto analogo si osserva sulle superfici di superfici lucidate a diamante, sulle quali si formano scanalature a scala nanometrica dovute ai graffi che si producono durante la lucidatura. Al contrario, sulle superfici Ti6Al4V sabbiate in allumina si osservano orientamenti casuali delle cellule. Vengono discussi i possibili effetti della topografia superficiale sulla formazione di tessuto cicatriziale e sul miglioramento dell'integrazione della superficie cellulare.

ABSTRACT
Introduzione: Questo rapporto descrive l'uso di impianti transcutanei micro-testurizzati al laser in un modello calvariale di coniglio al fine di migliorare l'integrazione dei tessuti molli. Gli impianti dentali ed ortopedici vengono comunemente micro-testurizzati per migliorare l'integrazione dei tessuti. Le tecniche di micro-testurizzazione al laser controllata da computer che producono superfici micro-scanalate con caratteristiche definite di 8-12 μm su regioni controllate di superfici implantari sono state sviluppate in base ai risultati di esperimenti in colture cellulari e da modelli in vivo. Queste texture sono state replicate sui collari di impianti dentali per creare aree specifiche per l'osteointegrazione e la formazione di un'interfaccia stabile tra tessuti molli e impianto. L'obiettivo di questo studio è valutare questi impianti in un modello calvariale transcutaneo di coniglio per determinare se la micro-testurizzazione al laser controllata possa essere utilizzata per creare un'interfaccia stabile con il tessuto connettivo e l'epitelio.

Metodi: Le microtexture al laser sono state prodotte sui collari con diametro di 4 mm di impianti dentali modificati progettati per studi sui conigli (Figura 1). Gli impianti erano lunghi 4,5 mm e 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 implantari sono state modificate mediante ablazione di aree definite, utilizzando un laser ad eccimeri e tecniche di mascheratura su larga scala. L'ablazione laser controllata consente la fabbricazione precisa di micro-strutture superficiali definite con una risoluzione nell'ordine dei micron. Le superfici lavorate a laser presentavano sistemi micro-scanalati di 8 μm e 12 μm orientati in senso circonferenziale sui collari. I collari degli impianti di controllo erano "as machined" (non trattati dopo la lavorazione) ed erano caratterizzati da piccoli segni di lavorazione sulla superficie. Tutti gli impianti sono stati puliti e passivati in acido nitrico prima della sterilizzazione.

Quattro impianti transcutanei sono stati chirurgicamente impiantati bilateralmente nelle ossa parietali di ciascun coniglio utilizzando procedure single-stage. Il protocollo chirurgico era simile al posizionamento di impianti dentali. È stata eseguita un'incisione sulla sutura sagittale e la pelle e i tessuti molli sono stati scollati lateralmente. Gli impianti sono stati posizionati utilizzando frese pilota e frese a lama scanalate per produrre sedi da 3,4 mm per impianti con diametro di 3,75 mm. Gli impianti sono stati inseriti con la parte filettata nell'osso e il collare micro-testurizzato al laser nei tessuti molli sottocutanei e nell'epitelio. Ogni coniglio ha ricevuto due impianti per lato rispetto alla linea mediana (1 impianto di controllo e 3 impianti sperimentali per soggetto). La pelle è stata quindi suturata sopra gli impianti. Sono state effettuate aperture a punch per esporre le sommità delle piattaforme degli impianti e sono state usate viti di copertura per fissare piccoli dischetti di plastica rivestiti con pomata antibiotica a tripla azione. I dischetti di plastica servivano a evitare che la pelle si richiudesse sopra l'impianto con il gonfiore verificatosi durante le prime fasi di guarigione. Sono stati rimossi dopo due settimane. Nello studio sono stati usati dodici conigli. I conigli sono stati sacrificati a 2, 4 e 8 settimane, e gli impianti e i tessuti circostanti sono stati elaborati per l'esame istologico. La risposta dei tessuti duri e molli agli impianti è stata esaminata istologicamente.

Risultati e discussione: Nel corso dell'esperimento non sono state riscontrate complicanze o infezioni. L'esame istologico a 2 e 4 settimane mostrava formazioni immature di tessuti molli intorno a tutti gli impianti e si osservava una scarsa interazione epiteliale con le superfici dell'impianto, poiché l'epitelio non si era rigenerato sulle superfici dell'impianto a 2 settimane; non è stata inoltre osservata alcuna chiara relazione tra epitelio e impianto a 4 settimane. Campioni prelevati a 8 settimane mostravano tessuto molle ed epiteliale più maturo. In questi campioni, l'epitelio si era completamente rigenerato e il tessuto molle mostrava collagene più maturo e organizzato. Nei campioni di controllo, l'epitelio cresceva sistematicamente lungo l'interfaccia tra l'impianto e il tessuto molle formando un solco profondo lungo il collare dell'impianto. Questo solco si estendeva alla superficie ossea e si osservava una scarsa o nulla interazione diretta o integrazione dei tessuti molli con le superfici di controllo. Gli impianti lavorati al laser a 8 settimane hanno prodotto un diverso schema di interazione tissutale. Anche in questo caso l'epitelio formava un solco nei collari superiori degli impianti. Tuttavia, nella maggior parte dei casi il solco non si estendeva fino alla superficie ossea, ma si concludeva con una banda di tessuto larga 300-700 μm, fissata alla base del collare micro-testurizzato. Anche se la micro-testurizzazione al laser si estendeva fino alla parte superiore del collare, l'attacco del tessuto molle si formava solo nella parte inferiore del collare dell'impianto, dove un "angolo" stabile di tessuto molle era attaccato sia al collare dell'impianto che alla superficie ossea. Questa disposizione di solco, attacco epiteliale e attacco del tessuto molle era simile alla disposizione strutturale di "larghezza biologica" che è stata descritta intorno ai denti e in alcuni casi intorno agli impianti.

Conclusioni: Questo studio preliminare suggerisce che le superfici micro-testurizzate al laser possano essere applicate a impianti transcutanei e utilizzate per migliorare l'integrazione dei tessuti molli. I risultati indicano che i tessuti molli dell'interfaccia cutanea sono in grado di produrre una disposizione simile a quella della "larghezza biologica" osservata intorno ai denti. Si ipotizza che queste micro-texture lavorate al laser agiscano aumentando la superficie e l'organizzazione delle cellule e dei tessuti aderenti. Possono essere utilizzate per formare un'interfaccia funzionalmente stabile con i tessuti molli, creando un'efficace barriera transcutanea. Sebbene siano necessari studi a più lungo termine, i risultati suggeriscono che le prestazioni del fissaggio transcutaneo della protesi possano essere migliorate mediante l'uso di micro-texture organizzate a livello regionale.

INTRODUZIONE
La risposta tissutale a qualsiasi dispositivo impiantabile è risultata correlata a una complessa combinazione di parametri di interfaccia del materiale basati su composizione, chimica superficiale e microgeometria superficiale. Valutare il contributo relativo di questi fattori è difficile.

Gli esperimenti in vitro e in vivo hanno dimostrato il ruolo della microgeometria superficiale nell'interazione tra superficie dell'impianto e tessuto, sebbene non sia stata stabilita una relazione ben definita. In generale, come dimostrato da esperimenti in vivo su impianti metallici e ceramici, le superfici lisce favoriscono la formazione di un denso incapsulamento di tessuti fibrosi e le superfici ruvide favoriscono un più sottile incapsulamento di tessuti molli e un'integrazione ossea più stretta. È stato inoltre dimostrato che superfici in titanio lisce e porose hanno effetti diversi sull'orientamento delle cellule del tessuto fibroso in vitro. La rugosità superficiale si è rivelata un fattore importante nell'integrazione tissutale di impianti con superfici in idrossiapatite e nell'alterazione dell'adesione cellulare e della crescita su superfici polimeriche rese rugose mediante marcatura idrolitica. Le superfici rugose hanno inoltre mostrato effetti significativi sulla differenziazione e sulla produzione di fattori regolatori delle cellule ossee in vitro. Microgeometrie superficiali definite, come superfici metalliche scanalate e lavorate e superfici polimeriche, hanno dimostrato di influenzare l'orientamento delle cellule e dell'ECM in vivo e possono essere utilizzate per favorire o inibire la migrazione apicale dell'epitelio negli impianti dentali sperimentali. È stato inoltre dimostrato che la testurizzazione superficiale consente un'adesione più efficace alla matrice di coagulo della fibrina rispetto alle superfici lisce, dando origine a un'interfaccia più stabile durante la contrazione della matrice collagenosa che si verifica durante la guarigione. Questo effetto potrebbe essere importante nel determinare gli eventi iniziali dell'integrazione tissutale.

È probabile che le superfici testurizzate agiscano su più livelli. Esse presentano un'area superficiale maggiore rispetto alle superfici lisce e si interdigitano con i tessuti in modo da creare un'interfaccia meccanica più stabile. Possono inoltre avere effetti significativi sull'adesione del coagulo della fibrina, sull'adesione di componenti della matrice extracellulare più stabili e sull'interazione a lungo termine delle cellule a interfacce stabili. Abbiamo osservato che, nel breve termine, le cellule di tessuto fibroso formano una capsula collagenosa più precoce e organizzata a interfacce lisce rispetto a quelle testurizzate. Riteniamo che le superfici testurizzate abbiano un vantaggio aggiuntivo rispetto alle superfici lisce. Inibiscono la colonizzazione da parte di cellule fibroblastiche, che arrivano precocemente nella guarigione delle ferite e incapsulano substrati lisci.

Abbiamo indagato (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. Sulla base di questi risultati, abbiamo progettato, realizzato e testato impianti in lega di titanio e titanio commercialmente puro con microgeometrie controllate in modelli in vivo. Queste superfici sperimentali hanno microstrutture altamente orientate e uniformi, applicate utilizzando tecniche di ablazione al laser computerizzate. I risultati suggeriscono che una microgeometria superficiale controllata, in intervalli di dimensioni specifiche, può migliorare l'integrazione ossea e controllare la geometria microstrutturale locale dell'osso aderente.

ABSTRACT
Introduzione: La geometria e la microgeometria della superficie dell'impianto influenzano le risposte tissutali agli impianti. Le proprietà fisiche e chimiche dei substrati sintetici influenzano la morfologia, la fisiologia e il comportamento delle cellule in colture di vari tipi. Ad oggi, gli studi sull'interazione tessuto-impianto hanno evidenziato l'adesione cellulare, la segnalazione e altri meccanismi di risposta cellulare. Gli attributi cellulari influenzati dalle caratteristiche del substrato a livello micrometrico includono forma cellulare, adesione, migrazione, orientamento e organizzazione citoscheletrica. Abbiamo studiato tre varianti fenotipiche di una linea cellulare di fibroblasti murini per esplorare l'influenza della microgeometria del substrato sulla forma cellulare, sull'orientamento e sulla distribuzione dei microfilamenti. L'organizzazione dei microfilamenti riflette la forma e l'orientamento cellulare, in relazione a eventi di segnalazione cellulare che regolano anche l'adesione cellulare, la mitosi, la migrazione e l'apoptosi. I fasci di microfilamenti (stress fiber, fibre di tensione) terminano in cluster di proteine associate all'actina, molecole di adesione e chinasi proteiche che contribuiscono alle risposte cellulari in vitro nei confronti dei substrati di coltura.

Metodologia: I fibroblasti NIH-3T3, i fibroblasti 3T3-Li (ATCC, Manassas, VA) e i fibroblasti MC-3T3 (donati di JP O'Connor) sono stati coltivati in DMEM con 10% di NCS e 1% di antibiotici in piastre da 24 pozzetti contenenti inserti in polistirene microtesturizzato rivestiti di TiO2. I substrati di coltura presentavano scanalature parallele di 8 μm, scanalature parallele di 12 μm, pilastri quadrati di 3x3 μm separate da scanalature perpendicolari di 3 μm, oppure nessuna struttura superficiale (controlli). Diecimila cellule sono state seminate nei pozzetti contenenti gli inserti e dopo 1 giorno sono state preparate per la microscopia elettronica a scansione (SEM) o colorate con rodamina-falloidina.

Risultati: Tutte e tre le varianti di fibroblasti 3T3 hanno aderito a tutti i substrati entro 1 giorno. Le cellule coltivate sulle superfici di controllo non mostravano orientamento o forma predominante. I citoplasmi di alcune cellule coltivate sulle superfici di controllo hanno mostrato disposizioni casuali di stress fiber (fibre di tensione), apparentemente terminanti in adesioni focali. Quasi tutte le cellule di tutti i tipi coltivate su substrati con scanalature da 8 o 12 μm erano allungate e orientate parallelamente alle scanalature, crescendo sopra i rilievi o all'interno delle depressioni (Figura 1). Le cellule coltivate su scanalature da 8 μm tendevano a creare "ponti" tra le scanalature più frequentemente delle cellule coltivate su scanalature da 12 μm. Poche cellule di qualsiasi tipo hanno mostrato la formazione di stress fiber dopo 1 giorno in coltura su superfici con scanalature. Molte cellule coltivate sui substrati con pilastri hanno mostrato stress fiber terminanti sui pilastri. Queste assumevano una conformazione stellata, con prolungamenti che si estendevano ortogonalmente da una massa citoplasmatica centrale e terminavano sopra i pilastri elevati (Figura 1). Questo risultato è simile alle precedenti osservazioni sulle cellule NIH-3T3 coltivate su substrati con pilastri. Le osservazioni SEM hanno confermato gli effetti su forma e orientamento dei substrati sulle varianti 3T3.

Discussione: Questo esperimento ha dimostrato che scanalature parallele e intersecanti determinano la forma cellulare, l'orientamento e l'organizzazione citoscheletrica di tre varianti fenotipiche di fibroblasti 3T3. La variante NIH-3T3 è una linea fibrogenica, mentre la variante 3T3-L1 è lipogenica e la variante MC-3T3 è osteogenica. I fenotipi di queste cellule sono stati valutati mediante il dosaggio della fosfatasi alcalina (le cellule MC-3T3 sono positive alla fosfatasi alcalina) e la colorazione Sudan Black B (per le inclusioni lipidiche nelle cellule 3T3-Li). Il ruolo della matrice extracellulare e delle molecole di adesione cellulare negli eventi di guida di contatto sopra descritti non è stato caratterizzato, ma si esclude. Abbiamo precedentemente dimostrato che la distribuzione delle integrine e l'attività tirosin-chinasica sono fisicamente limitate dalle caratteristiche micrometriche del substrato. Ipotizziamo che la stessa limitazione si sia verificata nelle cellule descritte nel presente studio. L'elucidazione delle differenze fenotipiche tra i tipi di cellule che indirizzano la risposta tissutale agli impianti potrebbe fornire informazioni utili per migliorare l'integrazione implantare e prolungare la vita dell'impianto.

Riconoscimenti: Questo lavoro è stato aiutato dalle sovvenzioni NSF SBIR-9160684 e DUE-9750533 e dalla sovvenzione NJCU SBR 220253. Gli stampi per le microgeometrie sono stati preparati dalla Cornell Nanofabrication Facility.

ABSTRACT
Introduzione: La geometria e la microgeometria della superficie degli impianti influenzano le risposte tissutali, sebbene l'interazione tessuto-impianto non sia ancora completamente caratterizzata. Le proprietà fisiche e chimiche dei substrati sintetici influenzano la morfologia, la fisiologia e il comportamento delle cellule in colture di vari tipi. Solo recentemente i ricercatori hanno iniziato a descrivere questi effetti in vitro in dettaglio. Forma, adesione, migrazione, orientamento e organizzazione citoscheletrica differiscono tra cellule coltivate su substrati piatti e su substrati con caratteristiche superficiali regolari di dimensioni micrometriche. Abbiamo studiato la forma dei fibroblasti murini, l'orientamento, la distribuzione dei microfilamenti e delle adesioni focali: parametri rilevanti per la guida di contatto e per altri fattori influenzati dalla microgeometria del substrato. L'organizzazione dei microfilamenti riflette la forma e l'orientamento cellulare, ma è anche importante nei meccanismi di trasduzione del segnale che regolano adesione cellulare, mitosi, migrazione e apoptosi. I fasci di microfilamenti terminano in cluster di proteine associate all'actina, proteine di adesione e chinasi proteiche aventi funzioni di trasduzione del segnale. Abbiamo utilizzato dosaggi che hanno rivelato la distribuzione di (1) microfilamenti/stress fiber; (2) molecole di adesione focale; e (3) fosfotirosina, prodotto della principale classe di chinasi associate ai siti di adesione cellulare.

Metodologia: I fibroblasti 3T3 (ATCC, Rockville, MD) provenienti da scorte congelate sono stati coltivati in DMEM con 10% di FBS in piastre multipozzetto contenenti inserti micro-testurizzati quadrati da 1 cm. Gli inserti erano costituiti da polistirene colato da solvente su stampi in silicio e rivestiti di ossido di titanio. Le superfici risultanti presentavano scanalature parallele di 8 μm, scanalature parallele di 12 μm, pilastri quadrati di 3 μm (creati da scanalature perpendicolari di 3 μm) oppure nessuna struttura superficiale (controlli). Quattromila cellule sono state seminate nei pozzetti contenenti gli inserti e dopo 4 o 8 giorni sono state preparate per microscopia elettronica a scansione (SEM) o colorate con (1) rodamina-falloidina; (2) anticorpi anti-talina o anti-vinculina di topo seguiti da anticorpi anti-topo coniugati con rodamina; o (3) anticorpo anti-fosfotirosina coniugato con fluoresceina.

Risultati: al giorno 4, le cellule 3T3 avevano aderito a tutti i substrati, e al giorno 8 hanno mostrato una crescita significativa in aree vicine alle confluenze. Le cellule coltivate sulle superfici di controllo non mostravano orientamento o forma predominante. I loro citoplasmi mostravano una colorazione diffusa con rodamina; non erano visibili stress fiber. Le aderenze focali e la fosfotirosina erano distribuite in modo diffuso. Le cellule coltivate su substrati con scanalature da 8 o 12 μm erano orientate quasi uniformemente nella direzione delle scanalature. Le cellule coltivate su scanalature da 8 μm crescevano per lo più sopra i rilievi, spesso creando "ponti" tra le depressioni tra una scanalatura e l'altra. Le cellule coltivate su scanalature da 12 μm crescevano per lo più sopra i rilievi o all'interno delle depressioni, solo raramente collegando le depressioni tra le scanalature. Alcune cellule mostravano evidenze limitate di stress fiber dopo 8 giorni in coltura sulle superfici scanalate. Le adesioni focali e la fosfotirosina erano limitate alle aree di contatto con il substrato cellulare; le porzioni di cellule che collegavano diverse depressioni non presentavano adesioni focali e fosfotirosina. Le cellule coltivate sulle superfici con pilastri mostravano reticoli ortogonali di microfilamenti che seguivano l'andamento dei canali tra i pilastri; tuttavia, non si sono osservate stress fiber. Queste cellule si posizionavano sopra i pilastri o vi si adagiavano e i pilastri sembravano spostare il citoplasma e limitare la distribuzione dei fasci di microfilamenti alle aree di contatto basale. Le osservazioni SEM hanno confermato che i pilastri penetravano nella superficie della membrana cellulare basale, con i contenuti cellulari che si disponevano intorno ai pilastri. Le adesioni focali e la fosfotirosina erano distribuite in modo analogo in queste colture.

Discussione: Questo esperimento ha dimostrato che le scanalature parallele e intersecanti sono in grado di influenzare la forma, l'orientamento, l'organizzazione citoscheletrica e la distribuzione delle aderenze focali nei fibroblasti 3T3, estendendo quanto osservato in precedenza nei fibroblasti tendinei di ratto. Il ruolo della matrice extracellulare nel guidare questo processo, pur non essendo stato caratterizzato, non può essere escluso. La limitazione dell'attività chinasica in base alle caratteristiche fisiche del substrato è una nuova scoperta e potrebbe far luce sui meccanismi in base ai quali i tipi di cellule rispondono in modo diverso ai substrati. In ultima analisi, speriamo di identificare differenze fenotipiche in queste proprietà tra i tipi di cellule che possano orientare la risposta tissutale agli impianti migliorandone l'incorporazione e prolungandone la durata funzionale.

Riconoscimenti: Questo lavoro è stato supportato dalla sovvenzione SBIR fase I 9160684 della National Science Foundation e dalla sovvenzione SBR 220251 del Jersey City State College. Gli stampi per le microgeometrie sono stati preparati dalla Cornell Nanofabrication Facility.

ABSTRACT
Introduzione: La microgeometria superficiale influenza l'interazione tessuto-impianto, sebbene questa sia ancora poco compresa. La guida da contatto cellulare, una risposta tissutale alla microgeometria superficiale, influenza profondamente la crescita cellulare e altri comportamenti. Ad esempio, sulle superfici scanalate, sono necessari valori minimi di profondità e larghezza delle scanalature per influenzare la forma, l'orientamento e la direzione di crescita delle cellule. L'organizzazione citoscheletrica riflette l'adesione cellulare, la forma e l'orientamento e probabilmente contribuisce a questi fenomeni indotti dalla microgeometria. Abbiamo esaminato alcune proprietà di fibroblasti coltivati su biomateriali simulati con varie microgeometrie superficiali. Abbiamo studiato fibroblasti tendinei di ratto (RTF), perché le cellule del tessuto fibroso umano sono tra le prime a venire a contatto con gli impianti. L'incapsulamento fibroso dell'impianto è influenzato dalla rugosità superficiale e dalla microgeometria: una maggiore rugosità favorisce lo sviluppo di una capsula più sottile e, di conseguenza, un contatto più stretto tra cellule e tessuti ossei con l'impianto e una migliore integrazione dell'impianto.

Metodologia: Gli RTF provenienti da colture di stock derivate da tendini estensori della zampa posteriore sono stati coltivati su substrati di polistirene lisci (controllo) e con scanalature lineari parallele di 2 o 12 μm oppure isole romboidali di 8x50 o 80x50 μm separate da scanalature di 3x3 μm. I substrati sono stati ottenuti per colata da solvente su stampi in silicio e rivestiti con ossido di titanio. Dischetti circolari da 15 millimetri sono stati inseriti in piastre da 24 pozzetti 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 documentata mediante microscopia elettronica a scansione e microscopia a fluorescenza, dopo la colorazione delle colture con rodamina-falloidina e anticorpo anti-vinculina, seguite da un anticorpo secondario coniugato con fluoresceina.

Risultati: Gli orientamenti e le forme dei RTF coltivati su superfici di controllo e su superfici con strutture risultavano sistematicamente diversi. L'orientamento cellulare tendeva a essere casuale nelle colture di controllo, ma generalmente coincideva con le direzioni delle scanalature lineari e l'asse maggiore delle isole romboidali. Gli RTF coltivati su substrati con scanalature da 2 μm e con pattern romboidale tendevano spesso a creare "ponti" tra le scanalature, legandosi a substrati elevati. Gli RTF coltivati su scanalature da 12 μm crescevano sia all'interno delle scanalature che su superfici elevate, ma raramente creavano ponti. Gli RTF coltivati sul substrato con pattern romboidale più ampio crescevano spesso in cluster in aree elevate. Gli RTF coltivati su superfici di controllo assumevano una forma approssimativamente tonda e simmetrica, con brevi prolungamenti cellulari che si estendevano in tutte le direzioni da una massa cellulare centrale. Gli RTF coltivati su substrati lineari assumevano generalmente una forma fusata e presentavano prolungamenti perpendicolari alle scanalature solo quando attraversavano scanalature strette (2 o 3 μm) o per stabilire un contatto laterale con le pareti delle scanalature (scanalature da 12 μm). La microgeometria del substrato ha inoltre influenzato l'organizzazione dei fasci di microfilamenti (stress fiber), allineati con la direzione predominante dell'orientamento cellulare nelle cellule coltivate sui substrati con pattern. Gli RTF provenienti da colture di controllo hanno mostrato tipicamente fasci di microfilamenti che si estendevano in diverse direzioni in tutto il citoplasma cellulare. In tutte le cellule, la vinculina era localizzata alle estremità dei fasci di microfilamenti, come rivelato dalla microscopia a imunofluorescenza, indicando punti di adesione al substrato cellulare coerenti con la presenza di adesioni focali.

Conclusioni: Questo studio ha dimostrato che sia i pattern lineari che quelli romboidali sono in grado di influenzare l'orientamento e l'organizzazione citoscheletrica dei fibroblasti, estendendo le precedenti osservazioni sugli effetti della guida da contatto indotta dalla microgeometria del substrato sull'alterazione della forma cellulare e la crescita direzionale. Gli RTF, di larghezza compresa tra 3 e 10 μm, creavano spesso ponti tra scanalature di 2 e 3 μm, suggerendo che per controllare in modo ottimale la crescita di queste cellule possano essere necessarie caratteristiche superficiali più marcate. I risultati di questo esperimento differiscono dai precedenti rapporti sulla crescita di colture puntiformi preparate con cellule sospese in un gel di collagene. Le colture seminate sembrano essere meno sensibili agli effetti della microgeometria rispetto alle colture puntiformi. Probabilmente, le cellule che crescono dalle colture puntiformi migrano per distanze notevoli sulle superfici dei substrati. Le scanalature potrebbero quindi fungere da guide più efficaci per la migrazione delle cellule di colture puntiformi rispetto a quelle delle colture seminate, che si depositano e restano poi stazionarie. La sperimentazione e il confronto continui di questi modelli, in particolare nell'adesione cellulare ai substrati, fornirà una maggiore comprensione dei comportamenti di queste cellule sui substrati con pattern. Ad esempio, potrebbe risultare possibile controllare la velocità e la direzione di crescita del tessuto fibroso nell'interfaccia tessuto-impianto, ottimizzando così la stabilità degli impianti.

Riconoscimenti: Questo lavoro è stato supportato dalla sovvenzione di fase I SBIR 9160684 di NSF. Gli stampi per le microgeometrie sono stati preparati dalla Cornell Nanofabrication Facility.

ABSTRACT
Introduzione: È noto da tempo che la micro-texture superficiale degli impianti può influenzare l'interazione con i tessuti. In studi precedenti abbiamo esaminato l'interazione in vitro dei fibroblasti del tessuto connettivo con una varietà di microgeometrie superficiali definite, tra cui microscanalature, rugosità e superfici più complesse. Nella maggior parte dei casi, queste superfici, pur avendo una composizione simile, hanno effetti diversi (e pronunciati) sulla velocità e sulla direzione di crescita delle colonie di fibroblasti. Il meccanismo dell'effetto della microgeometria superficiale sulla velocità di crescita delle colonie cellulari non è noto. Questo studio ha esaminato l'effetto della microgeometria superficiale definita sulla densità delle colonie di cellule del tessuto connettivo, l'area di adesione cellulare (diffusione) e la forma cellulare. I risultati suggeriscono un possibile meccanismo di base attraverso cui la microgeometria superficiale può controllare la crescita delle cellule aderenti.

Materiali e metodi: Le cellule di fibroblasti da tendine di ratto (RTF) sono state coltivate come colture di stock da tendini estensori della zampa posteriore di ratti Sprague-Dawley di 14 giorni. Per tutti gli esperimenti sono state utilizzate cellule dal secondo al quarto passaggio coltivate nel terreno Dulbecco's Modified Eagle's Medium contenente penicillina-streptomicina e siero bovino fetale al 10%. Le colonie cellulari sono state coltivate su queste superfici utilizzando un modello di coltura puntiforme simile ai modelli di coltura da espianto. Queste cellule sono state sospese in collagene solubilizzato (Vitrogen, Celltrix, Palo Alto, CA) e droplet da 2 μL contenenti 20.000 cellule ciascuna sono state polimerizzate sulle superfici sperimentali, dove hanno agito come sorgenti di crescita radiale delle colonie cellulari. Sono stati utilizzati metodi di microscopia ottica e di analisi delle immagini per misurare la velocità e la direzione della crescita, nonché la densità cellulare (cellule/mm2), l'area di adesione cellulare (μm2), l'orientamento cellulare (rispetto all'orientamento del substrato) e l'allungamento cellulare (eccentricità, il rapporto tra lunghezza e larghezza delle cellule). Per le misurazioni delle singole cellule, sono state misurate 30 cellule per ciascun gruppo sperimentale. I substrati sperimentali erano costituiti da superfici in polistirene ottenute per colata da solvente, rivestite per deposizione a vapore con 60 nm di TiO2, stampate da modelli su wafer di silicio prodotti con tecniche di litografia ottica presso la National Nanofabrication Facility della Cornell University (Ithaca, NY). I substrati erano costituiti da superfici lisce a specchio (controlli) e microscanalature a onda quadra con creste e scanalature di dimensioni di 1,75, 6,5 e 12 μm. I risultati sono stati analizzati per significatività statistica utilizzando test t.

Risultati: Tutte e tre le superfici microscanalate hanno avuto un effetto marcato sulla crescita delle colonie cellulari, sull'area di adesione cellulare, sull'eccentricità cellulare, sulla densità cellulare e sull'orientamento cellulare (Tabella 1): hanno ridotto la crescita e la diffusione cellulare delle colonie, aumentato l'eccentricità cellulare (allungamento) e orientato efficacemente le cellule parallelamente alla superficie. La densità cellulare su tutte le superfici sperimentali è stata ridotta rispetto ai controlli.

Discussione: Microgeometrie di superficie ben definite con le dimensioni testate risultano efficaci nell'orientare le cellule, modificarne la forma e ridurre la velocità di crescita cellulare. È noto che le cellule dipendenti dall'adesione devono aderire e diffondersi per innescare la divisione cellulare. I risultati ottenuti suggeriscono che l'effetto di inibizione della crescita dimostrato da queste superfici può essere legato alla riduzione della diffusione cellulare indotta dalle microscanalature superficiali. Questi esperimenti suggeriscono che le differenze osservate nell'incapsulamento fibroso delle superfici lisce rispetto a quelle microtesturizzate possono dipendere dalla soppressione diretta della diffusione e della crescita dei fibroblasti determinata dalle microtexture. Queste microgeometrie mostrano potenziale applicativo come superfici implantari per il controllo dell'integrazione tissutale.

Riconoscimenti: Questo lavoro è stato finanziato da Orthogen Corporation attraverso la sovvenzione SBIR di fase I 9160684 di NSF.

ABSTRACT
Introduzione: È stato riscontrato che l'incapsulamento dei tessuti molli di un impianto è correlato alla composizione, alla chimica superficiale e alla microgeometria superficiale del materiale implantare. È stato dimostrato che la microgeometria superficiale (o texture superficiale) degli impianti metallici nell'osso influisce sulla formazione della capsula fibrosa. Ad esempio, le superfici lisce inducono la formazione di una capsula fibrosa più spessa rispetto alle superfici ruvide, suggerendo che la microgeometria superficiale influenza la proliferazione del tessuto fibroso. Abbiamo valutato la risposta in vitro di colonie cellulari di fibroblasti tendinei di ratto (RTF) e di colonie cellulari di fibroblasti umani di capsule implantari (HICF), prelevati dal tessuto fibroso delle capsule di componenti di protesi totali dell'anca, su superfici rese ruvide mediante sabbiatura e su microgeometrie superficiali controllate costituite da piccole proiezioni quadrate a pilastro di dimensioni comprese tra 3 e 12 μm.

Materiali e metodi: Le cellule RTF sono state coltivate da tendini estensori di zampe posteriori di ratti Sprague Dawley di 14 giorni di età. Le cellule HICF sono state coltivate da campioni di tessuto capsulare fibroso prelevato da pazienti sottoposti a revisione totale dell'anca, inclusa la rimozione di una protesi d'anca non cementata. I tessuti, prelevati da un'area vicina al tratto prossimale dello stelo, sono stati coltivati come espianti in condizioni sterili per produrre colture cellulari di stock. Tutte le cellule sono state coltivate come colture di stock, mescolate con collagene solubilizzato ed erogate e polimerizzate per avviare colture puntiformi, costituite da punti di 2 μL ciascuno contenente 20.000 cellule, su tutte le superfici sperimentali. Questi punti di cellule e collagene fungevano da sorgente per la crescita radiale delle colonie cellulari. A 4 e 8 giorni, le colonie cellulari sono state fissate, colorate e misurate in termini di area di crescita utilizzando un microscopio stereoscopico dotato di videocamera collegato a un sistema computerizzato di elaborazione/analisi delle immagini. La crescita delle colonie cellulari è stata misurata come aumento dell'area o del diametro tra il giorno 4 e il giorno 8. Le superfici ruvide sono state ottenute mediante sabbiatura a grana o sabbiatura a microsfere di piastre di coltura in polistirene. Un'area schermata è stata utilizzata come superficie di controllo liscia. Queste superfici presentavano caratteristiche di varie dimensioni a seconda del mezzo di sabbiatura. I mezzi erano simili a quelli utilizzati per testurizzare impianti ortopedici metallici e producevano caratteristiche di dimensioni comparabili. I substrati con microgeometrie controllate sono stati realizzato con colatura da solvente di polistirene a partire da modelli fabbricati con precisione mediante tecniche di litografia ottica presso la National Nanofabrication Facility della Cornell University. Tutte le superfici sono state rivestite per sputtering con uno strato di TiO2 da 600 Å per simulare una superficie di impianto in lega di titanio ortopedico. Le superfici con microgeometrie controllate erano costituite da motivi superficiali incrociati o a scacchiera ben definiti, costituiti da pilastri quadrati di dimensioni di 3, 6, 10 e 12 μm.

Risultati: Tutte le colonie cellulari hanno mostrato una crescita costante entro il giorno 4, con una sovracrescita cellulare osservata alla periferia del punto. Sulle superfici di controllo e ruvide, le cellule orientate casualmente formavano colonie circolari. Le superfici con microgeometrie controllate producevano colonie con forme insolite a causa delle limitazioni nella direzione di crescita dovute alle superfici stesse. A livello di singole cellule, le cellule sono state si orientavano lungo le strutture superficiali e nelle scanalature tra queste. Sulle microgeometrie controllate più piccole è stato osservato che ogni cellula aderiva alle superfici di diversi pilastri quadrati. Tutte le superfici sperimentali hanno inibito significativamente la crescita delle colonie cellulari per entrambi i tipi di cellule. Una significativa inibizione della crescita cellulare è stata osservata sulla superficie rivestita con Ti sabbiata a grana (GB-Ti) rispetto alla superficie rivestita con Ti di controllo (C-Ti) e alla piastra di coltura di controllo non trattata (C-p), come mostrato nella Figura 1, che rappresenta la crescita delle cellule RTF. L'inibizione della crescita cellulare più marcata è stata osservata sulla superficie con motivo incrociato di 3 μm (Figura 2), sebbene tutte le superfici con motivo incrociato abbiano causato un'inibizione significativa della crescita delle colonie. La Figura 2 mostra inoltre i dati relativi alle colonie di cellule RTF.

Conclusione: Le colonie di cellule RTF e HICF coltivate su superfici ruvide e su una serie di microgeometrie controllate hanno mostrato una marcata inibizione della crescita. Le superfici non hanno aumentato la densità cellulare nelle colonie e l'effetto non erano dovuto a una maggiore superficie del substrato. I risultati osservati rappresentano gli effetti della guida da contatto cellulare - la capacità della microgeometria del substrato di influenzare l'orientamento e la migrazione cellulare - sulla crescita complessiva delle colonie. Gli effetti osservati delle superfici rese ruvide e delle microgeometrie sulla crescita delle cellule di tessuto fibroso, in vitro, possono essere correlati all'osservazione che le superfici ruvide causano una minore incapsulazione fibrosa in vivo. In tal caso, le superfici con microgeometrie controllate potrebbero essere utilizzate per sopprimere efficacemente l'incapsulamento fibroso.

Riconoscimenti: Questo lavoro è stato sostenuto da Orthogen Inc. ed è stato supportato da una sovvenzione della Orthopaedic Research and Educational Foundation.

ABSTRACT

In che modo l'odontoiatria si inserisce nel campo della medicina rigenerativa? Considerando che l'obiettivo della medicina rigenerativa è ripristinare la funzionalità di organi e tessuti danneggiati, è evidente che l'odontoiatria - che da tempo ha abbracciato il concetto di ripristino della funzione dei denti danneggiati - persegue questo scopo fin dalle sue origini. In questa breve rassegna presentiamo l'opinione secondo cui, se si considera come criterio primario il ripristino della funzionalità di tessuti e organi, l'odontoiatria non solo è stata in prima linea nella medicina ricostruttiva, ma in realtà la precede nella pratica. Illustriamo la profondità e l'ampiezza della medicina rigenerativa dentale utilizzando esempi di terapie o potenziali terapie dai nostri laboratori. Iniziamo con un esempio da un'area storicamente di forza, la progettazione e fabbricazione di impianti dentali, per poi passare a un progetto di fabbricazione di scaffold ossei più tecnologico e concludere quindi con un progetto di ingegneria dei tessuti molli basato su cellule staminali. In ultima analisi, riteniamo che la natura restaurativa dell'odontoiatria la manterrà all'avanguardia nel campo della medicina rigenerativa.

Impianti dentali con superfici ingegnerizzate – la medicina rigenerativa nell'uso clinico
Gli impianti dentali sono diventati un approccio diffuso e di successo per il ripristino della funzionalità dei denti persi. Il loro successo si basa sulla capacità di integrarsi in osso e tessuti molli, anche se l'importanza dell'integrazione dei tessuti molli non è stata riconosciuta né adeguatamente affrontata fino a tempi recenti. Poiché gli impianti dentali sono tra i pochi dispositivi medici permanenti e transcutanei, l'integrazione dell'epitelio e del tessuto connettivo fibroso è importante per creare una barriera contro l'ambiente orale.

Applicazione clinica di superfici microlavorate al laser
La realizzazione di scanalature sugli impianti non è una novità nell'odontoiatria implantare ed esistono diversi impianti di alta qualità con collari micro-filettati. Tuttavia, questi non sono identici al Laser-Lok. Non sono stati progettati in un'ottica di medicina rigenerativa e le scanalature non sono della stessa scala microscopica dei canali di 8-12 µm presenti sulla superficie Laser-Lok, in quanto non sono stati progettati per agire a livello cellulare. Per questo motivo, gli altri impianti non influenzano il comportamento cellulare allo stesso livello. Il design dell'impianto Laser-Lok si basa su concetti di medicina rigenerativa che hanno avuto grande successo e hanno portato a una migliore rigenerazione dei tessuti molli e delle ossa intorno al restauro. Ciò ha cambiato il paradigma della tecnologia delle superfici implantari e ha dimostrato che la risposta cellulare e tissutale può essere controllata all'interfaccia dell'impianto, utilizzando concetti appartenenti alla medicina rigenerativa.