Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2009; 109(3): 48-53

Biofyzikální mechanismy určující biokompatibilitu dentálních implantátů a podmiňující jejich oseointegraci

S. Bartáková1, P. Prachár1, S. Hasoň1,2, R. Silvennoinen3, L. Cvrček4, L. Strašák1,2, L. Fojt1,2, A. Avranas5, V. Vetterl1,2,*
1 Stomatologické výzkumné centrum LF MU, Brno
2 Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Brno
3 University of Joensuu, Department of Physics and Mathematics, Joensuu, Finsko
4 HVM Plasma, spol. s r. o., Praha
5 Laboratory of Physical Chemistry, Department of Chemistry, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Řecko

Adsorpcí biopolymerů na povrch titanu a titanem dopovaných uhlovodíkových povlaků se zvyšuje optická drsnost, tloušťka a index lomu povrchové vrstvy. Fibrinogen se lépe adsorbuje na povrchu titanu, který je upraven leštěním a leptáním, nežli na povrchu pouze leštěném. Nejlépe se adsorbuje na povrch uhlovodíkových povlaků dopovaným titanem, které byly deponované reaktivním magnetronovým naprašováním v optimálním poměru Ti0,38 - C0,62 a Ti0,09 - C0,91. Takto upravené povrchy dentálních implantátů by měly urychlit jejich oseointegraci a vhojení. Na povrch titanu se lépe adsorbují jednořetězové pyrimidinové oligodeoxynukleotidy (TTC)12, nežli purinové (AAG)12. Dvojšroubovicový duplex (TTC)12. (AAG)12 neovlivňuje optické vlastnosti povrchu titanu a patrně se na povrch neadsorbuje.

Klíčová slova: titanové implantáty; adsorpce fibrinogenu; adsorpce oligodeoxynukleotidů; difrakční optický element; elipsometrie

Biophysical Mechanism Determining Dental Implants Biocompatibility and Conditioning their Osseointegration

Adsorption of biopolymers at the titanium and titanium carbide surface increases the optical roughness as well as the thickness and refractive index of the surface layer. Fibrinogen is better adsorbed at the titanium surface which is treated by polishing and etching than at the surface treated only by polishing. The best adsorption of fibrinogen was observed at the titanium carbide surface prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition, the optimal ratio was Ti0,38 - C0,62 a Ti0,09 - C0,91. The surface of dental implants treated by this way should speed up their osseointegration and healing. The single stranded pyrimidine oligodeoxynucleotides (TTC)12 are better adsorbed at the titanium surface than the purine oligodeoxynucleotides (AAG)12. The double-helical duplex (TTC)12. (AAG)12 has no effect on the optical properties of the titanium surface and probably is not adsorbed there.

Keywords: titanium implants; fibrinogen adsorption; oligodeoxynucleotide adsorption; diffractive optical element; ellipsometry

Zveřejněno: 1. září 2009  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Bartáková S, Prachár P, Hasoň S, Silvennoinen R, Cvrček L, Strašák L, et al.. Biofyzikální mechanismy určující biokompatibilitu dentálních implantátů a podmiňující jejich oseointegraci. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2009;109(3):48-53.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Brett, P. M., Harle, J., Salih, V., Mihoc, R., Olsen, I., Jones, F. H., Tonetti, M.: Roughness response genes in osteoblasts, Bone, 35, 2004, s. 124-133. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Cacciafesta, P., Hallam, K. R., Watkinson, A. C., Allen, G. C., Miles, M. J., Jandt, K. D.: Visualisation of human plasma fibrinogen adsorbed on titanium implant surfaces with different roughness. Surf. Sci., 491, 2001, s. 405-420. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Cacciafesta, P., Humphris, A. D. L., Jandt, K. D., Miles, M. J.: Human plasma fibrinogen adsorption on ultraflat titanium oxide surfaces studied with atomic force microscopy. Langmuir, 16, 2000, s. 8167-8175. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Cochran, D. L.: A comparison of endosseous dental implant surfaces. J. Periodontol., 70, 2000, s. 1523-1539. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Hasoň, S., Simonaho, S. P. Silvennoinen, R.,Vetterl, V.: On the adsorption and kinetics of phase transients of adenosine at the different carbon electrodes modified with a mercury layer. Electrochimica Acta, 48, 2003, s. 651-668. Přejít k původnímu zdroji...
    6. Hasoň, S., Simonaho, S. P., Silvennoinen, R., Vetterl, V.: Detection of phase transients in two-dimensional adlayers of adenosine at the solid amalgam electrode surfaces. J. Electroanal. Chem., 568, 2004, s. 65-77. Přejít k původnímu zdroji...
    7. Hasoň, S., Vetterl, V., Fojta, M.: Two-dimensional condensation of pyrimidine oligonucleotides during their self-assemblies at mercury based surfaces. Electrochimica Acta, 53, 2008, s. 2818-2824. Přejít k původnímu zdroji...
    8. Hemmersam, A. G., Foss, M., Chevallier, J., Besenbacher, F.: Adsorption of fibrinogen on tantalum oxide, titanium oxide and gold studied by the QCM-D technique. Colloid Surf. B, 43, 2005, s. 208-215. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Humlíček, J. C. Bernard, C.: Diffraction effects in infrared ellipsometry of conducting samples. Thin Solid Films, 455-456, 2004, s. 177-182. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Humphreys, M. W., Parsons, R.: Ellipsometry of DNA adsorbed at mercury electrodes: A preliminary study. J. Electroanal. Chem., 75, 1977, s. 427-436. Přejít k původnímu zdroji...
    11. Jansoon, E., Tengvall, P.: Adsorption of albumin and IgG to porous and smooth titanium. Colloid Surf. B, 35, 2004, s. 45-51. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Jones, M. I., McColl, I. R., Grant, D. M., Parker, K. G., Parker, T. L.: Protein adsorption and platelet attachment and activation on TiN, TiC, and DLC coatings on titanium for cardiovascular applications. J. Biomed. Mater.Res., 52, 2000, s. 413-421. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Juany, N., Yang, P., Leng, Y. X., Chen, J. Y., Sun, H., Wang, G. J., Ding, P. D., Xi, T. F., Leng, Y.: Hemocompatibility of titanium oxide films. Biomaterials, 24, 2003, s. 2177-2187. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Karagkiozaki, V., Logothetidis, S., Kalfagiannis, N., Lousinian, S., Giannoglou, G.: Atomic force microscopy probing platelet activation behavior on titanium nitride nanocoatings for biomedical applications. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicíně, 5, 2009, s. 64-72. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Kulikovsky, V., Kuzmichev, A., Bohaca, P., Hubicka, Z., Jurek, K., Jastrabik, L.: Composition of Ti-C:H films obtained by pulsed and continuous magnetron sputtering. Surf. Coat. Technol., 200, 2005, s. 620-624. Přejít k původnímu zdroji...
    16. Nygren, H., Tengvall, H. P., Lundstrom, I.: The initial reactions of TiO2 with blood. J. Biomater. Res., 34, 1997, s. 487-492. Přejít k původnímu zdroji...
    17. Rouahi, M., Champion, E., Gallet, O., Jada, A., Anselme, K.: Physico-chemical characteristics and protein adsorption potential of hydroxyapatite particles: Influence on in vitro biocompatibility of ceramics after sintering. Colloid Surf. B, 47, 2006, s. 10-19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Silvennoinen, R., Hasoň, S., Vetterl, V.: Organization of nano-scale synthetic oligonucleotides on immersed electrode surface: an optical study. In Peiponen, K.-E., Hernberg, R., Yatagai, T.(editors): Technical digest of the Seventh Finnish-Japanese joint symposium on optics in engineering, (8-10 August, Tampere, Finland, 2007), s. 101-102.
    19. Silvennoinen, R., Peiponen, K. E., Myller, K.: Specular gloss. Amsterdam, Elsevier, Amsterdam, 2007.
    20. Silvennoinen, R.,Vetterl, V., Hasoň, S., Tuononen, H., Silvennoinen, M., Myller, K., Cvrček, L., Vaněk, J., Prachár, P.: Sensing of human plasma fibrinogen on polished, chemically etched and carbon treated titanium surfaces by diffractive optical element based sensor. Optics Express, 16, 2008, č. 14/10130. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Vetterl, V., Hasoň, S., Tuononen, H., Silvennoinen, M., Myller, K.,Vaněk, J., Silvennoinen, R.: Diffractive optical element spectroscopy of biomaterial surface. Proc. of SPIE, 7022, 2008, 702203. (Advanced Laser Technologies 2007, edited by Ivan A. Shcherbakov.) Přejít k původnímu zdroji...
    22. Vitu, T., Polcar, T., Cvrček, L., Novák, R., Macák, J., Vyskočil, J., Cavaleiro, A.: Structure and tribology of biocompatible Ti-C:H Coatings. Surf. Coat. Technol., 202, 2008, s. 5790-5793. (Sixth Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering.) Přejít k původnímu zdroji...
    23. http://www.haemtech.com/Platelet_Proteins/Fibrinogen.htm.

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah