Fogorvosi szemle, 2002 (95. évfolyam, 1-6. szám)

2002-10-01 / 5. szám

FOGORVOSI SZEMLE ■ 95. évf. 5. sz. 2002. 209-214.

Szegedi Tudományegyetem (SZTE), TTK, Kolloidkémiai Tanszék *SZTE, ÁOK, Fogászati és Szájsebészeti Klinika

Kristályos kálcium-foszfát bevonat létrehozása fogászati implantátumok felületét borító titán-dioxidon

DR. SZEKERES MÁRTA, FODOR GABRIELLA, DR. RADNAI MÁRTA*, DR. TURZÓ KINGA*, DR. DÉKÁNY IMRE,

DR. FAZEKAS ANDRÁS*

Biológiailag aktív oktakálcium-foszfát (OOP) réteg képződését vizsgáltuk titándioxid részecskéken illetve oxidált felületű titánon. Az OOP kristályokat folyadékfázisú heterogén felületi nukleációs reakcióban építettük a titándioxidra és növesztettük a prekurzor ionok (Ca2+ és PO43-) kontrollált adagolásával. Célunk volt erős kálcium-foszfát-kötődés kialakítása a titán-titándioxid-oktakálciumfoszfát átmenetben. A képződött felületi OCP kristályokat pásztázó elektronmikroszkópiával (SEM), röntgendiffrakcióval (RTG) és Fourier transzformációs infravörös spektroszkópiával (FTIR) vizsgáltuk. A nukleációs és kristálynövesztési folyamat paramétereinek (pH, ionerősség, hőmérséklet, prekurzor-ionkoncentráció) kontrollálásával, reprodukálható módon képződik OCP a titándioxid-részecskék felületén. A reakció tömény titándioxid-szuszpenziókra is adaptálható, ami az előállítás gazdaságosságát növeli. Üveglapra párologtatott fémtitánon valamint titánkorongon, amelyek felülete natív oxid réteggel fedett, nem figyeltük meg OCP kristályok képződését. A CP-titánium titánkorongok felületén excimer lézer kezeléssel növeltük az oxidréteg vastagságát. Az így módosított felületrészeken kálcium-foszfát képződését figyeltük meg pásztázó elektronmikroszkópiával. Vizsgálataink azt mutatják, hogy felületi heterogén nukleációval, megfelelően vastag oxidréteggel fedett titánon, kialakítható bioaktív kálcium-foszfát réteg.

Kulcsszavak: oktakálcium-foszfát kristály, kristálynövekedés, heterogén nukleáció, felületi oxidréteg, titán implantátumok, lézeres felületkezelés

A fogászati implantátumok alapanyagával szemben támasztott alapvető követelmények négy kategóriába sorolhatók. Az anyagnak mindenekelőtt biokompatibilisnek kell lennie, garantálva, hogy jelenléte az élő szervezetben nem zavarja annak egészséges élettani folyamatait, sem közvetlen környezetében, sem pedig a belőle történő esetleges ionkilépés miatti általános hatás formájában. A valódi biokompatibilitásnak két formája van. Az egyik a bioinertség. Ez alatt az értendő, hogy az élő szervezetbe kerülő alloplasztikai anyag teljesen semleges, a környezetében zajló biokémiai folyamatokat nem befolyásolja, azokban nem vesz részt; képletesen fogalmazva, a szervezet számára biokémiai szempontból „észrevétlen” marad. Az alloplasztikai bioanyagok másik lehetséges viselkedési módja a bioreaktivitás [1], A bioreaktív tulajdonság azt eredményezi, hogy a beültetett anyag olyan módon illeszkedik be a szervezetbe, hogy annak biokémiai és egyéb élettani folyamataiban is részt vesz anélkül, hogy azok egészséges lezajlásában zavart okozna. Ezeken kívül szoktak beszélni a biokompatibilitás biotoleráns kategóriájáról is. Ezt a formát azonban nem tekinthetjük valódi biokompatibilitásnak, mivel biotoleráns alloplasztikai anyag a szervezet kültakaró alatti, szubepiteliális, ún. belső miliőjében idegentestként viselkedik, elindítva a homeosztázist zavaró anyagokkal szembeni védekezést jelentő élettani folyamatokat.

Érkezett: 2002. július 18.

Elfogadva: 2002. szeptember

A biokompatibilitáson túl a fogat helyettesítő implantátum alapanyagának meg kell felelnie azoknak a szilárdsági elvárásoknak is, amiket a rágáskor fellépő, esetenként több száz newtonos erőhatások deformálódásmentes elviselése igényel. A fogászati implantátumok anyagával szemben támasztott további igen fontos követelmény az olyan jellegű és mértékű korrózióstabilitás, aminek a révén szerkezeti károsodás nélkül el tudja viselni a szájüregi funkciók során reá ható kémiai és fizikai korrozív hatásokat. Végezetül ezeknek az anyagoknak technológiai szempontból alkalmasaknak kell lenniük arra, hogy a technológiai módszerekkel olyan „gépelemek” legyenek belőlük előállíthatok, amelyek a műszaki tudományok szabályai szerinti, a mikrométeres nagyságrendbe tartozó egymáshoz illesztéssel és kötéssel szembeni követelményeknek is képesek megfelelni.

Napjaink ismeretei szerint a dentális implantológiai felhasználás szempontjából a titán a legmegfelelőbb anyag, ugyanis a szóba jöhető anyagok közül a titán képes leginkább megfelelni az összes felsorolt elvárásoknak együttesen [11], Ez a megállapítás azonban nem jelenti azt, hogy ha külön-külön elemezzük az elvárások egyes kategóriáinak való megfelelést, akkor ne találhatnánk egyes vonatkozásokban előnyösebb tulajdonságú anyagot. Biokompatibilitás tekintetében a titán a bioinert anyagok csoportjába sorolható [8], A besorolás alapja a rela