INTRODUÇÃO: A qualidade da interface osso-implante pode ser influenciada diretamente por aspectos inerentes ao tratamento da superfície do titânio e determina a forma que as células interagem, aderem e se fixam a ela, podendo potencializar e encurtar o tempo de osseointegração. Este estudo propôs-se a analisar alterações na osseointegração produzidas pela hidrofibilidade das superfícies dos implantes Neoss®. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados 6 cães da raça labrador e instalados 44 implantes Neoss® bilateralmente na mandíbula com defeitos ósseos padronizados na região coronal: 22 implantes apresentavam superfície ProActive (hidrofílica) e outros 22 implantes eram de superfície Bimodal (hidrofóbica). Foram avaliados a resposta biológica nos períodos de uma semana e quatro semanas de osseointegração, utilizando parâmetros histológicos, histomorfométricos, fluorescência e de estabilidade mecânica aferido pelo método de análise de frequência de ressonância (RFA). As superfícies também foram submetidas à análise topográfica por interferometria óptica e quanto a propriedade de hidrofibilidade. RESULTADOS: Nos testes topográficos, a superfície ProActive apresentou valor de Sa de 0,4m contra Sa de 0,8m da superfície Bimodal, sugerindo menor rugosidade da superfície hidrofílica. A umectibillidade da superfície foi maior no grupo ProActive, exibindo valores de ângulos de contato de 27,2° contra 67,2° da superfície Bimodal. Ambas as superfícies apresentaram valores semelhantes nos períodos de uma e quatro semanas no que diz respeito à estabilidade mecânica do implante, aferidos com o RFA e nos parâmetros histomorfométricos em relação deposição óssea ao seu redor CONCLUSÕES: 1) A superfície ProActive apresentou valores menores de rugosidade e aumento da umectibilidade em relação aos implantes com superfície Bimodal. 2) A superfície ProActive utilizada no presente estudo não favoreceu os eventos de osseointegração nas condições períodos de 1 e 4 semanas avaliados. 3) Após 4 semanas de osseointegração, ocorreu aumento da estabilidade dos implantes instalados sem haver diferença entre as superfícies ProActive e Bimodal. 4) A estabilidade dos implantes, avaliados por meio do RFA, aumentou gradativamente durante a osseointegração, sem haver diferença entre as superfícies testadas. / INTRODUCTION: The quality of the bone-implant interface can be directly influenced by factors inherent to titanium surface treatment which determines cells interaction and adherence to shortening the time for osseointegration. This study aimed to assess changes on osseointegration produced by the hidrophibility of Neoss® implants surfaces. MATERIALS AND METHODS: Six labrador dogs were used and 44 Neoss® implants bilaterally installed in the mandible (ProActive with hydrophilic surface) and (Bimodal hydrophobic surface), in standardized bone defects in the coronal region. The biological responses in one and four weeks of osseointegration were evaluated using histological, histomorphometric, fluorescence analysis and mechanical stability measured by Resonance Frequency Analysis (RFA). The surfaces were also subjected to topographic analysis by optical interferometry and hydrophobicity by wettability analysis. RESULTS: The topographic surfaces test showed value of 0.4 micrometers for ProActive implants, against 0.8 micrometers for Bimodal implants, suggesting less hydrophilic surface roughness in the former (p0.05). The wettability values were higher in ProActive surface, with contact angles of 27.2° versus 67.2° of the Bimodal surface (p0.05). Both implant surfaces exhibited similar mechanical stability measured by RFA, as well as the histomorphometric parameters related to bone deposition onto the surfaces. CONCLUSIONS: 1) The ProActive surface showed lower roughness values and increased wettability compared to Bimodal surface. 2) The ProActive surface did not favor osseointegration at 1 and 4 weeks. 3) After 4 weeks of osseointegration the implants increased in stability, with no statistical differences between Bimodal and ProActive surfaces

Diversos estudos têm demonstrado que os implantes de titânio são altamente biocompatíveis e passíveis de osseointegrar, contudo os mecanismos moleculares que atuam por trás da osseointegração permanecem largamente inexplorados. Uma das possibilidades é que o implante exposto ao sangue do paciente durante a cirurgia absorve proteínas relacionadas com a adesão celular, como a fibronectina e vitronectina presentes no plasma. Células como osteoblastos podem então aderir a estas proteínas através dos mecanismos mediadas pelas integrinas. No presente estudo, utilizamos a imunofluorescência para marcação dos anticorpos contra integrinas α2, α3, α5, α6, αv e β1 em células OsA-CL cultivadas sobre lamínulas de vidro e superfície de titânio modificada por radiação à laser no período de 1h à 24 horas. As células aderidas na superfície lisa das lamínulas de vidro tiveram um maior espalhamento durante as primeiras 3 horas, porém nos outros períodos estudados o espalhamento ocorreu de maneira similar em ambas as superfícies. A expressão de integrinas na superfície rugosa dos implantes manteve-se uniforme em todos os períodos estudados, contudo no grupo controle a expressão de integrinas diminuiu na avaliação de 24 horas. Concluiu-se que as características de superfície dos diferentes biomateriais podem afetar o comportamento celular durante a interação inicial das células com a superfície de material utilizado como substrato. / Many studies have been demonstrate that titanium implants are highly biocompatible, however the molecular mechanisms that are behind of the osseointegration process are still largely unexplored. One of the possibilities is that the implant exposed to the patient blood during the surgery, adsorb proteins related to the cellular adhesion. Cells like the osteoblasts can adhere to these proteins trough the mechanisms mediated by integrins. In the present study, we used the immunofluorescence for marking antibodies against α2, α3, α5, α6,, αv and β1 integrins on culture of OsA-CL cells on laminulas of glass and modified titanium surface modified by laser radiation in the period of 1h to 24 hs. Cells adhered in the smooth surface of laminulas of glass had a bigger spreading during the first 3 hours, however in the other studied periods the spreading occurred in a similar way in both surfaces. The expression of integrins in the roughness surface of the implants remained uniform in all the studied periods, but on the control group the integrins expression decreased in the 24-hours evaluation. We concluded that the characteristics of surface of the different biomaterials can affect the cellular behavior during the initial interaction of the cells with the surface of the used material as substratum.

Diversos estudos têm demonstrado que os implantes de titânio são altamente biocompatíveis e passíveis de osseointegrar, contudo os mecanismos moleculares que atuam por trás da osseointegração permanecem largamente inexplorados. Uma das possibilidades é que o implante exposto ao sangue do paciente durante a cirurgia absorve proteínas relacionadas com a adesão celular, como a fibronectina e vitronectina presentes no plasma. Células como osteoblastos podem então aderir a estas proteínas através dos mecanismos mediadas pelas integrinas. No presente estudo, utilizamos a imunofluorescência para marcação dos anticorpos contra integrinas α2, α3, α5, α6, αv e β1 em células OsA-CL cultivadas sobre lamínulas de vidro e superfície de titânio modificada por radiação à laser no período de 1h à 24 horas. As células aderidas na superfície lisa das lamínulas de vidro tiveram um maior espalhamento durante as primeiras 3 horas, porém nos outros períodos estudados o espalhamento ocorreu de maneira similar em ambas as superfícies. A expressão de integrinas na superfície rugosa dos implantes manteve-se uniforme em todos os períodos estudados, contudo no grupo controle a expressão de integrinas diminuiu na avaliação de 24 horas. Concluiu-se que as características de superfície dos diferentes biomateriais podem afetar o comportamento celular durante a interação inicial das células com a superfície de material utilizado como substrato. / Many studies have been demonstrate that titanium implants are highly biocompatible, however the molecular mechanisms that are behind of the osseointegration process are still largely unexplored. One of the possibilities is that the implant exposed to the patient blood during the surgery, adsorb proteins related to the cellular adhesion. Cells like the osteoblasts can adhere to these proteins trough the mechanisms mediated by integrins. In the present study, we used the immunofluorescence for marking antibodies against α2, α3, α5, α6,, αv and β1 integrins on culture of OsA-CL cells on laminulas of glass and modified titanium surface modified by laser radiation in the period of 1h to 24 hs. Cells adhered in the smooth surface of laminulas of glass had a bigger spreading during the first 3 hours, however in the other studied periods the spreading occurred in a similar way in both surfaces. The expression of integrins in the roughness surface of the implants remained uniform in all the studied periods, but on the control group the integrins expression decreased in the 24-hours evaluation. We concluded that the characteristics of surface of the different biomaterials can affect the cellular behavior during the initial interaction of the cells with the surface of the used material as substratum.

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INTRODUÇÃO: A qualidade da interface osso-implante pode ser influenciada diretamente por aspectos inerentes ao tratamento da superfície do titânio e determina a forma que as células interagem, aderem e se fixam a ela, podendo potencializar e encurtar o tempo de osseointegração. Este estudo propôs-se a analisar alterações na osseointegração produzidas pela hidrofibilidade das superfícies dos implantes Neoss®. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados 6 cães da raça labrador e instalados 44 implantes Neoss® bilateralmente na mandíbula com defeitos ósseos padronizados na região coronal: 22 implantes apresentavam superfície ProActive (hidrofílica) e outros 22 implantes eram de superfície Bimodal (hidrofóbica). Foram avaliados a resposta biológica nos períodos de uma semana e quatro semanas de osseointegração, utilizando parâmetros histológicos, histomorfométricos, fluorescência e de estabilidade mecânica aferido pelo método de análise de frequência de ressonância (RFA). As superfícies também foram submetidas à análise topográfica por interferometria óptica e quanto a propriedade de hidrofibilidade. RESULTADOS: Nos testes topográficos, a superfície ProActive apresentou valor de Sa de 0,4m contra Sa de 0,8m da superfície Bimodal, sugerindo menor rugosidade da superfície hidrofílica. A umectibillidade da superfície foi maior no grupo ProActive, exibindo valores de ângulos de contato de 27,2° contra 67,2° da superfície Bimodal. Ambas as superfícies apresentaram valores semelhantes nos períodos de uma e quatro semanas no que diz respeito à estabilidade mecânica do implante, aferidos com o RFA e nos parâmetros histomorfométricos em relação deposição óssea ao seu redor CONCLUSÕES: 1) A superfície ProActive apresentou valores menores de rugosidade e aumento da umectibilidade em relação aos implantes com superfície Bimodal. 2) A superfície ProActive utilizada no presente estudo não favoreceu os eventos de osseointegração nas condições períodos de 1 e 4 semanas avaliados. 3) Após 4 semanas de osseointegração, ocorreu aumento da estabilidade dos implantes instalados sem haver diferença entre as superfícies ProActive e Bimodal. 4) A estabilidade dos implantes, avaliados por meio do RFA, aumentou gradativamente durante a osseointegração, sem haver diferença entre as superfícies testadas. / INTRODUCTION: The quality of the bone-implant interface can be directly influenced by factors inherent to titanium surface treatment which determines cells interaction and adherence to shortening the time for osseointegration. This study aimed to assess changes on osseointegration produced by the hidrophibility of Neoss® implants surfaces. MATERIALS AND METHODS: Six labrador dogs were used and 44 Neoss® implants bilaterally installed in the mandible (ProActive with hydrophilic surface) and (Bimodal hydrophobic surface), in standardized bone defects in the coronal region. The biological responses in one and four weeks of osseointegration were evaluated using histological, histomorphometric, fluorescence analysis and mechanical stability measured by Resonance Frequency Analysis (RFA). The surfaces were also subjected to topographic analysis by optical interferometry and hydrophobicity by wettability analysis. RESULTS: The topographic surfaces test showed value of 0.4 micrometers for ProActive implants, against 0.8 micrometers for Bimodal implants, suggesting less hydrophilic surface roughness in the former (p0.05). The wettability values were higher in ProActive surface, with contact angles of 27.2° versus 67.2° of the Bimodal surface (p0.05). Both implant surfaces exhibited similar mechanical stability measured by RFA, as well as the histomorphometric parameters related to bone deposition onto the surfaces. CONCLUSIONS: 1) The ProActive surface showed lower roughness values and increased wettability compared to Bimodal surface. 2) The ProActive surface did not favor osseointegration at 1 and 4 weeks. 3) After 4 weeks of osseointegration the implants increased in stability, with no statistical differences between Bimodal and ProActive surfaces

INTRODUÇÃO: A qualidade da interface osso-implante pode ser influenciada diretamente pela rugosidade da superfície e determina a forma como as células interagem, aderem-se e fixam-se a ela, podendo potencializar e encurtar o tempo de osseointegração. Este estudo propôs-se analisar qualitativamente a topografia e arquitetura de diferentes superfícies de implantes dentários, compará-las, descrevê-las e correlacioná-las com os possíveis eventos moleculares e celulares iniciais da osseointegração. MATERIAIS E MÉTODOS: cinco implantes com diferentes tratamentos de superfície foram analisados em três diferentes áreas: apical, região de roscas (topos, flancos e vales) e região cervical por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e topo do ápice em microscopia de força atômica (MFA). RESULTADOS: as superfícies dos implantes NanoTite®, SLA® e Xive® TG plus, no MEV, são semelhantes pelo seu aspecto de lacunas, diferindo no plano superficial; a superfície do implantes TiUnite® apresenta características coraliformes/vulcanoides, enquanto a do implante Exopro® apresenta estrias em formas de pequenos sulcos. A rugosidade média (Ra) à MFA, apresentou-se maior no implante TiUnite®, seguido pelos implantes Xive®TG plus, NanoTite®, Exopro® e SLA®. A área analisada se restringe a pequenos pontos (nanométricos), que não possibilita uma visão panorâmica de todas as estruturas (micrométricas), e consequentemente não permite uma real comparação da rugosidade. CONCLUSÕES: a metodologia ideal para análise das superfícies com o objetivo de compreender como as células às colonizam e se aderem deve ser em escala micrométrica, destacando-se à MEV em detrimento da MFA. As duas metodologias, MEV e MFA, são fundamentais na análise de superfície de implantes dentários, porém devem ser conjuntamente e/ou simultaneamente empregadas. A MFA parece ser a mais adequada para estudos que visem a interação da superfície dos implantes com estrutura de nível molecular e à MEV, no nível celular. Cada tratamento de superfície promove um tipo específico de topografia, cujos benefícios moleculares, teciduais e clínicos devem ser estudados caso a caso. / Introduction: Bone-implant interface quality may be influenced by surface roughness and determines how cells interact, cling to and fix to, therefore can enhance and shorten the time for osseointegration. This study aims to analyze qualitatively the topography and architecture of different dental implants surfaces, to compare and describe them. MATERIALS AND METHODS: five implants with different surface treatments were evaluated in three different areas: apical, region of threads (tops, sides and valleys) and cervical region by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM), correlating the possible molecular and cellular initials events of osseointegration. RESULTS: the surfaces of the implants NanoTite®, SLA® and ® Xive® TG plus, in the SEM, are similar by their appearance of gaps, although they differ in surface plane; the surface of TiUnite® implants have features such as corals and/or volcanos, while the implant Exopro ® has stretch marks in form of small grooves. The average roughness (Ra) to the AFM, appeared higher in TiUnite ® implant, followed by Xive® TG plus NanoTite®, Exopro® and SLA® implants. The area analyzed in the AFM, is restricted to small points (nanometrics), and do not allow denote a panoramic view of all structures (micrometrics), not allowing a real comparison of surface roughness. CONCLUSIONS: the optimal methodology for surfaces analysis with the objective of understanding how the cells colonize and fix to dental implants should be in the micrometer scale, highlighting the SEM over AFM. The AFM seems to be most suitable for studies aiming the interaction of the implant surface with molecular-level and SEM at the cellular level. Each treatment promotes a specific surface topography whose benefits molecular, tissue, and clinical should be studied separately.

INTRODUÇÃO: A qualidade da interface osso-implante pode ser influenciada diretamente pela rugosidade da superfície e determina a forma como as células interagem, aderem-se e fixam-se a ela, podendo potencializar e encurtar o tempo de osseointegração. Este estudo propôs-se analisar qualitativamente a topografia e arquitetura de diferentes superfícies de implantes dentários, compará-las, descrevê-las e correlacioná-las com os possíveis eventos moleculares e celulares iniciais da osseointegração. MATERIAIS E MÉTODOS: cinco implantes com diferentes tratamentos de superfície foram analisados em três diferentes áreas: apical, região de roscas (topos, flancos e vales) e região cervical por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e topo do ápice em microscopia de força atômica (MFA). RESULTADOS: as superfícies dos implantes NanoTite®, SLA® e Xive® TG plus, no MEV, são semelhantes pelo seu aspecto de lacunas, diferindo no plano superficial; a superfície do implantes TiUnite® apresenta características coraliformes/vulcanoides, enquanto a do implante Exopro® apresenta estrias em formas de pequenos sulcos. A rugosidade média (Ra) à MFA, apresentou-se maior no implante TiUnite®, seguido pelos implantes Xive®TG plus, NanoTite®, Exopro® e SLA®. A área analisada se restringe a pequenos pontos (nanométricos), que não possibilita uma visão panorâmica de todas as estruturas (micrométricas), e consequentemente não permite uma real comparação da rugosidade. CONCLUSÕES: a metodologia ideal para análise das superfícies com o objetivo de compreender como as células às colonizam e se aderem deve ser em escala micrométrica, destacando-se à MEV em detrimento da MFA. As duas metodologias, MEV e MFA, são fundamentais na análise de superfície de implantes dentários, porém devem ser conjuntamente e/ou simultaneamente empregadas. A MFA parece ser a mais adequada para estudos que visem a interação da superfície dos implantes com estrutura de nível molecular e à MEV, no nível celular. Cada tratamento de superfície promove um tipo específico de topografia, cujos benefícios moleculares, teciduais e clínicos devem ser estudados caso a caso. / Introduction: Bone-implant interface quality may be influenced by surface roughness and determines how cells interact, cling to and fix to, therefore can enhance and shorten the time for osseointegration. This study aims to analyze qualitatively the topography and architecture of different dental implants surfaces, to compare and describe them. MATERIALS AND METHODS: five implants with different surface treatments were evaluated in three different areas: apical, region of threads (tops, sides and valleys) and cervical region by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM), correlating the possible molecular and cellular initials events of osseointegration. RESULTS: the surfaces of the implants NanoTite®, SLA® and ® Xive® TG plus, in the SEM, are similar by their appearance of gaps, although they differ in surface plane; the surface of TiUnite® implants have features such as corals and/or volcanos, while the implant Exopro ® has stretch marks in form of small grooves. The average roughness (Ra) to the AFM, appeared higher in TiUnite ® implant, followed by Xive® TG plus NanoTite®, Exopro® and SLA® implants. The area analyzed in the AFM, is restricted to small points (nanometrics), and do not allow denote a panoramic view of all structures (micrometrics), not allowing a real comparison of surface roughness. CONCLUSIONS: the optimal methodology for surfaces analysis with the objective of understanding how the cells colonize and fix to dental implants should be in the micrometer scale, highlighting the SEM over AFM. The AFM seems to be most suitable for studies aiming the interaction of the implant surface with molecular-level and SEM at the cellular level. Each treatment promotes a specific surface topography whose benefits molecular, tissue, and clinical should be studied separately.

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This dissertation thesis deals with the evaluation of biocompatibility and osseointegration of nanostructured titanium materials used for dental implants. Bulk material topography and surface modification of titanium are currently of intense research mainly due to the significant impact on biocompatibility and improvement of osseointegration of dental implants. In the theoretical part are described types of titanium material and different methods of its surface modification. In vitro and in vivo biocompatibility and osseointegration tests are described as well. The experimental work consists of two parts of experiments. In the first experiment, we examined how grain size of nanostructured titanium material influences the behaviour of fibroblastic as well as osteoblastic cells growth on its surface. The experimentally obtained data were statistically analysed and discussed. Grain size was proven to be an important factor that influenced not only the strength of material but also its interactions with cells. The second experiment describes current methods used in the experimental evaluation of osseointegration of dental implants. The results of histological staining methods are illustrated and compared. A standardized and reproducible technique for stereological quantification of bone-implant contact...

This dissertation thesis deals with the evaluation of biocompatibility and osseointegration of nanostructured titanium materials used for dental implants. Bulk material topography and surface modification of titanium are currently of intense research mainly due to the significant impact on biocompatibility and improvement of osseointegration of dental implants. In the theoretical part are described types of titanium material and different methods of its surface modification. In vitro and in vivo biocompatibility and osseointegration tests are described as well. The experimental work consists of two parts of experiments. In the first experiment, we examined how grain size of nanostructured titanium material influences the behaviour of fibroblastic as well as osteoblastic cells growth on its surface. The experimentally obtained data were statistically analysed and discussed. Grain size was proven to be an important factor that influenced not only the strength of material but also its interactions with cells. The second experiment describes current methods used in the experimental evaluation of osseointegration of dental implants. The results of histological staining methods are illustrated and compared. A standardized and reproducible technique for stereological quantification of bone-implant contact...