Recubrimientos novedosos para minimizar la adhesión bacteriana y promover la actividad de los osteoblastos en implantes de titanio
Autores: Camargo, Samira E. A.; Roy, Tanaya; Carey IV, Patrick H.; Fares, Chaker; Ren, Fan; Clark, Arthur E.; Esquivel-Upshaw, Josephine F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Recubrimientos novedosos para minimizar la adhesión bacteriana y promover la actividad de los osteoblastos en implantes de titanio
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Nitruro de titanio
Carburo de silicio
Adhesión de biofilm
Proliferación de osteoblastos
Actividad antimicrobiana
Proceso de cuaternización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Se estudiaron las propiedades de adhesión del nitruro de titanio (TiN) y del carburo de silicio (SiC) a los biofilms y la proliferación de osteoblastos humanos. El nitruro de titanio cuaternizado (QTiN) se produjo al convertir el nitrógeno superficial en TiN en una carga positiva a través de un proceso de cuaternización para mejorar aún más la eficiencia antibacteriana. El SiC requirió una nitruración dentro de la cámara de plasma de la capa superficial antes de que se pudiera llevar a cabo la cuaternización para producir SiC cuaternizado (QSiC). La actividad antimicrobiana se evaluó en las cepas de referencia durante 4 horas mediante microscopía de fluorescencia utilizando un kit de viabilidad de vivos/muertos. Todos los recubrimientos mostraron una menor cobertura de biofilm en comparación con las muestras no recubiertas (Ti-85.2%; TiN-24.22%; QTiN-11.4%; SiC-9.1%; QSiC-9.74%). Las imágenes de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) confirmaron la reducción de bacterias en los grupos recubiertos con SiC y TiN. Después de 24 horas de cultivo de osteoblastos en las muestras, se observó la adhesión celular en todos los grupos recubiertos y no recubiertos. Las imágenes de fluorescencia demostraron que las células osteoblásticas se adhirieron y proliferaron en las superficies. Los recubrimientos de TiN y SiC pueden inhibir la adhesión y promover la adhesión de osteoblastos en el titanio utilizado para implantes. Estos recubrimientos pueden poseer la capacidad de prevenir el desarrollo de periimplantitis y estimular la osteointegración.
Descripción
Se estudiaron las propiedades de adhesión del nitruro de titanio (TiN) y del carburo de silicio (SiC) a los biofilms y la proliferación de osteoblastos humanos. El nitruro de titanio cuaternizado (QTiN) se produjo al convertir el nitrógeno superficial en TiN en una carga positiva a través de un proceso de cuaternización para mejorar aún más la eficiencia antibacteriana. El SiC requirió una nitruración dentro de la cámara de plasma de la capa superficial antes de que se pudiera llevar a cabo la cuaternización para producir SiC cuaternizado (QSiC). La actividad antimicrobiana se evaluó en las cepas de referencia durante 4 horas mediante microscopía de fluorescencia utilizando un kit de viabilidad de vivos/muertos. Todos los recubrimientos mostraron una menor cobertura de biofilm en comparación con las muestras no recubiertas (Ti-85.2%; TiN-24.22%; QTiN-11.4%; SiC-9.1%; QSiC-9.74%). Las imágenes de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) confirmaron la reducción de bacterias en los grupos recubiertos con SiC y TiN. Después de 24 horas de cultivo de osteoblastos en las muestras, se observó la adhesión celular en todos los grupos recubiertos y no recubiertos. Las imágenes de fluorescencia demostraron que las células osteoblásticas se adhirieron y proliferaron en las superficies. Los recubrimientos de TiN y SiC pueden inhibir la adhesión y promover la adhesión de osteoblastos en el titanio utilizado para implantes. Estos recubrimientos pueden poseer la capacidad de prevenir el desarrollo de periimplantitis y estimular la osteointegración.