Nanotecnologia na osseointegração: um caminho sem volta

Nanotecnologia: pesquisadores da São Leopoldo Mandic publicaram pesquisa sobre o desenvolvimento de uma nova superfície nanotexturizada em implantes de titânio. Confira os resultados.

A nanotecnologia é definida como concepção, desenvolvimento e produção de estruturas, dispositivos e sistemas com controle de tamanho e forma na escala nanométrica. Isso possibilita o alcance da precisão molecular e, em se tratando de osseointegração, pode culminar com o desenvolvimento de superfícies de implantes com características químicas e topográficas que mimetizam as do tecido ósseo encontradas in vivo. É sabido, por exemplo, que a nanotexturização do titânio, ao ter similaridade com as nanofibras da matriz extracelular, incrementa propriedades de citocompatibilidade para as células formadoras de osso, aumentando a energia de superfície, adesão e proliferação celular.

A discussão sobre a importância do nano não é recente. Albert Einstein, em 1905, publicou um artigo relativo à sua tese de doutorado estimando que o diâmetro de uma molécula de açúcar é de cerca de 1 nanômetro. Isso mais de duas décadas antes do microscópio eletrônico ter sido desenvolvido, ou seja, antes de realmente podermos enxergar em escala nanométrica. Coisa de gênio!

Retornando ao escopo da Implantodontia, a anodização (processo que envolve banhos à base de substâncias alcalinas e de ácidos com uma corrente elétrica) parece ser um caminho bastante promissor para alcançar a nanotexturização do titânio. Para que o processo de anodização ocorra, o implante é colocado como ânodo em uma eletrólise, sofrendo um processo de oxidação superficial e, se efetuado de forma controlada, pode adquirir topografias nanoestruturadas de maneira ordenada, como nanotubular e nanoporosa. No entanto, neste processo existem muitas variáveis que demandam extremo controle para alcançar os melhores resultados, tais como: voltagem, componente do cátodo, componente do eletrólito, temperatura, agitação etc.

Neste sentido, em 2019, pesquisadores da São Leopoldo Mandic, em parceria com colegas da Unesp e da Universidade da Califórnia (EUA), publicaram uma pesquisa sobre o desenvolvimento de uma nova superfície nanotexturizada em implantes de titânio, por meio do processo de anodização. Neste estudo, os pesquisadores validaram a obtenção da nanotexturização por meio de análises em microscopia eletrônica de varredura e também observaram um aumento significativo na molhabilidade dessa superfície, quando comparada ao implante padrão tratado apenas com duplo ataque ácido. Na sequência do estudo, ao instalarem microimplantes nanotexturizados em tíbia de ratos, os pesquisadores observaram um expressivo aumento no nível de osseointegração e de formação óssea peri-implantar, quando comparado ao controle (Figuras 1 e 2). Além disso, os autores puderam concluir que a osseointegração foi acelerada e a hidrofilia foi maximizada, devido ao uso da nanotecnologia.

Notoriamente, a tecnologia de tratamento de superfícies em Implantodontia passou por algumas fases/gerações importantes, saindo das usinadas e passando pelas microtexturizações (como jateamento e ataque ácido). Neste sentido, é inegável a tendência para caminharmos rumo a uma nova geração, agora com superfícies micro e nanotexturizadas (por exemplo, híbridas). Como perspectivas futuras ao desenvolvimento de novas superfícies de implantes nanotexturizados, pode-se vislumbrar a incorporação de biomoléculas envolvidas no processo de adesão, proliferação e diferenciação de osteoblastos, assim como a incorporação de antimicrobianos, com vistas à peri-implantite. Mas, isso deve ser assunto para outra coluna Mandic News.

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Artigo citado: Pelegrine AA, Moy PK, Moshaverinia A, Escada ALA, Calvo-Guirado JL, Claro APRA. Development of a novel nanotextured titanium implant. An experimental study in rats. J Clin Med 2019;8(7):954.
Link: https://bit.ly/3KAlHRv

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Conteúdo disponibilizado pelo corpo docente da Faculdade São Leopoldo Mandic: André Pelegrine, Antonio Carlos Aloise, José Luiz Cintra Junqueira, Luís Guilherme Macedo, Marcelo Napimoga, Marcelo Lucchesi Teixeira e Vagner Ortega.