Microgeografia di superfici implantari: analisi al SEM-EDS

Transcript

1 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 81 IOS Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS LAVORO ORIGINALE (81-94) M. ANDREASI BASSI **F. MONTECARLO **E. RAHO ***D.A. DI STEFANO Libero professioisa, Roma *Libero professioisa, Perugia **Libero professioisa, Sava (TA) ***Libero professioisa, Milao Parole chiave aio Sabbiaura Mordezaura acida del iaio Decoamiazioe SEM-EDS Key words aium Sad blasig aium acid echig Decoamiaio SEM-EDS Riassuo Obieivi. Nel presee lavoro vegoo aalizzae le caraerisiche ulramicroscopiche e composizioali di campioi di iaio di grado 2 a seguio di vari raamei di superficie. Meodi. Soo sai suddivisi 2 dischei i iaio i cique gruppi co caraerisiche di superficie iizialmee ideiche. Ogi gruppo ha, i seguio, subio u differee raameo di superficie che è sao poi valuao mediae SEM equipaggiao co uo speromero a dispersioe di eergia (EDS). Risulai e Coclusioi. I risulai dimosrerebbero che l uilizzo di Al 2 O 3,impiegao ella procedura di sabbiaura degli impiai deali, o cosee, ella successiva fase di mordezaura acida, u idoea decoamiazioe delle superfici implaari; ivece, l uilizzo di sabbie acido-solubili, o l impiego di raamei di superficie soraivi esclusivamee chimici, permee di oeere superfici più efficacemee decoamiabili. Absrac Micro-geography of impla surfaces: a SEM-EDS aalysis Objecives. I he prese paper he ulramicroscopical characerisics ad composiio of grade 2 iaium samples were ivesigaed afer differe superficial reames. Mehods. 2 iaium disks, iiially wih ideical impla surfaces, were divided i 5 groups. Each group uderwe a differe surface reame, which has bee evaluaed usig he Scaig Elecro Microscopy (SEM) wih Eergy Dispersive X-ray Specroscopy (EDS). Resuls ad Coclusios. The resuls show ha usig Al 2 O 3 i he sad blasig of deal implas does o allow a suiable decoamiaio of impla surfaces i he followig sep of acid echig. O he corary, he use of acid-soluble sads or he use of echig chemical reames oly allows o obai surfaces more effecively decoamiable. Cliical implicaios La microgeografia della superficie implaare è i grado di codizioare la rapidià del processo di oseoiegrazioe e l eiià del coao ra osso e impiao. Quesa assume paricolare rilevaza soprauo ella gesioe del carico immediao e elle procedure chirurgiche ae ad aumeare i volumi ossei ai fii implaari. Ialia Oral Surgery 2/29 81

2 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 82 M. Adreasi Bassi e al. The micro-geography of impla surfaces is able o codiio he quickess of oseoiegraio ad he area of boe-impla ierfaces. This is paricularly releva i he maageme of immediae loadig ad i surgical procedures aimig a icreasig boe volumes i impla deisry. Iroduzioe Negli ulimi ai si è assisio a u crescee ieresse della ricerca e del mercao riguardo alla microgeografia della superficie implaare (MSI). Queso perché sudi i viro e i vivo dimosrao che la MSI è i grado di ifluezare il coao ra osso e impiao (BIC, Boe o impla coac) e l aivià cellulare elle fasi precoci della guarigioe ossea e perao di ifluire sulla sopravviveza a breve e lugo ermie degli impiai oseoiegrai (1-9). È sao dimosrao che la MSI ha effei sulla proliferazioe, sulla siesi proeica e sulla differeziazioe di cellule mesechimali oipoei i oseoblasi. La prima reazioe ra le cellule e l impiao è codizioaa dai fluidi iersiziali; è ifai la deposizioe di uo srao di macromolecole e acqua che iflueza il comporameo delle cellule quado quese ieragiscoo co la superficie. Quesa ierazioe pora al rilascio di faori chemioaici e della crescia che modulao l aivià cellulare el essuo circosae (2,8). La MSI può, quidi, faciliare o meo il sequesro dal circolo e la cocerazioe dei faori di crescia ormalmee implicai el processo riparivo dei essui, fugedo quidi da regolarice geomerica dell agiogeesi e della oseogeesi (2,3). Cosiderado che la dimesioe media di u oseoblasa è ioro ai 1 μm, dovrebbe esisere u rage di rugosià ideale che viee percepio dalla cellula e che e codizioa l espressioe feoipica. I buoa sosaza, ua superficie accideaa e co disaza ra i picchi iferiore alle dimesioi cellulari o coseirebbe l appiaimeo cellulare e forzerebbe le cellule a maeere il feoipo oseoblasico piuoso che quello fibroblasico (7). Come la morfologia, ache la chimica di superficie iflueza il processo di oseoiegrazioe. Il iaio è u meallo o obile, proeo da uo srao passivao biologicamee iere, composo da biossido di iaio (O 2 ), ossido di iaio (O), peossido di iaio (O 5 ) e coamiai i piccole quaià. Il biossido di iaio è predomiae, coferisce al iaio u alissima resiseza alla corrosioe ed è uo dei faori decisivi per l oseoiegrabilià del iaio e delle sue leghe (1,11). I preseza di iaio puro, virualmee privo di coamiai superficiali, le eveuali differeze ella modulazioe cellulare soo verosimilmee da impuarsi alle variazioi della MSI (2,3). La chimica di superficie ha u idubbio ruolo ell apposizioe di osso perimplaare, i quao quesa iflueza largamee l eergia di superficie e, quidi, la bagabilià dell impiao (12,13). È compresibile, perciò, che u aumeo della bagabilià della superficie implaare implichi u aumeaa ierazioe di ques ulima co l ambiee biologico che la circoda (11,13). La MSI viee realizzaa ramie procedure di addizioe o sorazioe. Le procedure di addizioe soo sae le prime a essere propose e uilizzae co successo a livello commerciale; esse prevedoo il rivesimeo della superficie implaare co plasma di iaio (TPS, aium plasma spray), previo irruvidimeo dell impiao ramie sabbiaura compuerizzaa. Tale procedimeo si esegue co u bruciaore al plasma ad arco volaico, idoeo a elevare la emperaura di u gas obile o di ua miscela azoo-idrogeo. Il plasma si produce fra u aodo di rame e u caodo di ugseo raffreddai. Co queso sisema polveri di idruro di iaio, di graulomeria compresa ra i 5 e 1 μm, aderiscoo sul corpo dell impiao (4). Le procedure di sorazioe prevedoo che la superficie implaare microrieiva vega realizzaa ramie u processo di sabbiaura e mordezaura acida. Le sabbie impiegae preseao ua graulomeria variabile e possoo essere: allumia, microsfere di vero, miscele delle due (variabili sia el rapporo perceuale che ella graulomeria), idrossiapaie oppure diossido di iaio (4,14,15). 82 2/29 Ialia Oral Surgery

3 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 83 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS Successivamee, si procede al raameo delle superfici sabbiae mordezadole (decapaggio) co acidi. I leeraura è riporao che il decapaggio co miscele i soluzioe acquosa di acidi (come: HNO 3 -HF oppure HCL-H 2 SO 4 ) cosiuisce u efficace meodo di pulizia dopo sabbiaura (4,13). Tramie il processo di mordezaura, si formao dei microcraeri, che producoo u uleriore aumeo della superficie implaare rispeo alla superficie liscia. Tale aumeo varia i fuzioe del raameo eseguio. Numerose case produrici uilizzao, come fase fiale della decoamiazioe, u processo di pulizia soo vuoo i preseza di u plasma freddo di argo (4,16). La superficie eosruuraa si ossida spoaeamee passivadosi; i alui casi vegoo, però, adoae delle procedure di ossidazioe i codizioi fisico-chimiche corollae (ossidazioe aodica) (17,18). Le procedure di raameo soraive soo aualmee preferie, perché più versaili e a basso coso (4). Come già acceao, la fialià della sabbiaura è quella di produrre delle microscalfiure sulla superficie dell impiao. Perché queso si verifichi, è ecessario che le paricelle della sabbia uilizzaa abbiao ua sufficiee durezza, possibilmee superiore a quella del maeriale su cui impaao, per poer geerare ideaure sulla sua superficie. La duilià e malleabilià del iaio faciliao, però, l icueameo di quese paricelle. U requisio fodameale richieso ai maeriali, co cui soo realizzae le sabbie, è che siao biocompaibili, caraerisica quesa ipica dei maeriali chimicamee ieri. L ierzia chimica implica u elevaa resi- seza del maeriale agli acidi e agli alcali (17,18). I maeriali, come l allumia e il vero, rispodoo a quesa caraerisica. Nel presee sudio si vuole verificare l ipoesi che l uilizzo delle comui sabbie ella procedura di sabbiaura degli impiai deali o cosea, ella successiva fase di mordezaura acida, u idoea decoamiazioe delle superfici implaari, mere l uilizzo di sabbie acido-solubili o l impiego di raamei di superficie soraivi esclusivamee chimici coseao di oeere superfici più efficacemee decoamiabili. Maeriali e meodi Lo scopo del lavoro è sao di cofroare il grado di purezza e di rugosià oeibile co diversi raamei di superficie eseguii su 2 dischei di iaio di grado 2 (diamero 8 mm, spessore 1 mm) (4). I 2 dischei soo sai suddivisi i cique gruppi di quaro ciascuo. Tui i campioi preseavao, iizialmee, ideiche caraerisiche di superficie che erao esclusivamee il prodoo del procedimeo di oriura (machied). Ogi gruppo ha, i seguio, subìo u differee raameo di superficie (abella I). Gruppo 1: sgrassaggio co soluzioe saura a base di esioaivi aioici (STA) i bago ulrasoico, serilizzazioe co calore secco. Gruppo 2: sgrassaggio co STA i bago ulrasoico, decoamiazioe co acido iro-fluoridrico (HNO 3 -HF) ad ala cocerazioe, serilizzazioe co calore secco. Tabella I - Tabella riassuiva dei raamei effeuai su ciascu gruppo di campioi Gruppo STA Al 2 O 3 CaCO 3 HNO 3 -HF Dec. HNO 3 -HF HCl Seril. 1 x x 2 x x x 3 x x x x 4 x x x x x 5 x x x x STA: sgrassaggio co soluzioe saura a base di esioaivi aioici; Al 2 O 3 : sabbiaura co allumia; CaCO 3 : sabbiaura co carboao di calcio; HNO 3 -HF: mordezaura co acido iro-fluoridrico a bassa cocerazioe; Dec. HNO 3 -HF: decoamiazioe co acido iro-fluoridrico ad ala cocerazioe; HCl: raameo co acido cloridrico; Seril.: serilizzazioe co calore secco per 3 ore. Ialia Oral Surgery 2/29 83

4 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 84 M. Adreasi Bassi e al. Gruppo 3: sabbiaura co allumia (Al 2 O 3 ) co graulomeria da 177±78 μm, sgrassaggio co STA i bago ulrasoico, decoamiazioe co HNO 3 -HF ad ala cocerazioe, serilizzazioe co calore secco. Gruppo 4: sabbiaura co carboao di calcio (CaCO 3 ) co graulomeria da 1±44 μm, raameo co acido cloridrico (HCl), sgrassaggio co STA i bago ulrasoico, decoamiazioe co HNO 3 -HF ad ala cocerazioe, serilizzazioe co calore secco. Gruppo 5: mordezaura co HNO 3 -HF a bassa cocerazioe, decoamiazioe co HNO 3 -HF ad ala cocerazioe, sgrassaggio co STA i bago ulrasoico, serilizzazioe co calore secco. Tui i campioi soo sai sigillai sigolarmee i coeiori di vero co appo a eua saga prima della procedura di serilizzazioe, al fie di maeere ialerae le caraerisiche superficiali. Le caraerisiche di superficie dei campioi dei cique gruppi soo sae i seguio ivesigae co u microscopio eleroico a scasioe (SEM) (SEM Philips XL3), equipaggiao co uo speromero a dispersioe di eergia (EDS), collegao a u aalizzaore EDAX (Geesis DX4) i grado di effeuare u aalisi quali-quaiaiva fializzaa all idividuazioe di eveuali coamiai sulla superficie dei campioi o meallizzai. L aalisi microscopica è saa codoa co u rilevaore sadard di eleroi secodari (SE) a vari igradimei (da 5 a 3 ). No esise ua ecica ideale per la misurazioe della microrugosià di superficie: il SEM è lo srumeo ra i più impiegai co quesa fialià, sebbee cosea aalisi quaiaive della rugosià limiae, come la misura della disaza ra i picchi e le dimesioi dei craeri. Per la misurazioe dei pricipali parameri uilizzai ella defiizioe della rugosià superficiale, soo ecessarie alre eciche di idagie, come la profilomeria co silo meccaico o la profilomeria laser oppure la microscopia a ierfereza (19). Al fie di oeere u maggior umero di iformazioi sulla rugosià dei campioi, le immagii a 1 soo sae processae mediae due sofware per l aalisi digiale dell immagie (Image Pro Plus 4.1, Media Cybereics; Image J 1.38x, Waye Rasbad, NIH). Le immagii avevao ua profodià di grigi a 8-bi (256 oi di grigio). Per l aalisi è saa selezioaa, su ciascua immagie, u area di μm² ( μm) della quale è saa rappreseaa la disribuzioe dei oi di grigio (GT) mediae isogramma. È sao, iolre, selezioao u profilo dei GT su u asse di aalisi lugo 5 μm, rappreseaivo di ciascua area aalizzaa, al fie di misurare la disaza ra i picchi. Risulai e discussioe Gruppo 1 I campioi di queso gruppo hao ua superficie machied e quidi prevalgoo le asperià e i solchi cocerici prodoi dal procedimeo meccaico di oriura (figg.1-5). La superficie è poco rugosa e il suo profilo si colloca all esremo iferiore del rage di rugosià di superficie (disaza media ra i picchi 2,23±,93 μm) (fig. 6). L isogramma mosra ua disribuzioe dei GT su u iervallo risreo di valori (GT media 66,9±9,2) (fig. 7); ciò è impuabile Fig. 1 - Immagie al SEM di u campioe orio o decoamiao (gruppo 1): soo evidei le asperià e i solchi cocerici prodoi dal procedimeo meccaico di oriura (25 ) Fig. 2 - Immagie al SEM dello sesso campioe a più fore igradimeo (5 ) 84 2/29 Ialia Oral Surgery

5 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 85 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS a u procedimeo poco aggressivo che crea picchi e valli scarsamee prouciai, rededo la superficie relaivamee omogeea. Soo evidei coamiai cofermai dall aalisi EDS (boro, azoo, allumiio, ecezio e palladio) (fig. 8). I e s i y 2 1 Lie Profile Disace (μm) Fig. 6 - L aalisi dei profili mosra che i picchi e le valli soo scarsamee rappreseai 6 5 Fig. 3 - Paricolare di u campioe del gruppo 1 (1 ) Fig. 7 - L isogramma di uo dei campioi del gruppo 1 mosra che la superficie è paricolarmee omogeea Fig. 4 - Paricolare di u campioe del gruppo 1: è evidee la preseza di coamiai (1 ) Fig. 5 - Elaborazioe 3D della superficie di u campioe del gruppo 1 (1 ) Gruppo 2 Rispeo a quelli del gruppo 1, la superficie di quesi campioi risula priva di coamiai all aalisi EDS (fig. 9); iolre, i rilievi prodoi dal procedimeo di oriura risulao aeuai, a dimosrazioe del fao che il raameo di decoamiazioe è u procedimeo a ui gli effei di ipo soraivo i grado di erodere il iaio e al coempo di rimuovere eveuali coamiai su di esso presei (figg. 1-14). Soo evidei iolre dei craeri dai coori irregolari poco profodi e delle micro-cavià sia puiformi che di forma allugaa prodoe dall aacco acido (figg. 12, 13). È verosimile che la corrosioe puiforme sia iescaa da differeze ella composizioe superficiale del iaio che creao zoe di mior resiseza (17). Le caraerisiche di superficie soo, quidi, simili a quelle del gruppo 1: ifai l isogramma mosra, ache i queso caso, ua disribuzioe dei valori i u rage risreo di GT (GT Ialia Oral Surgery 2/29 85

6 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 86 M. Adreasi Bassi e al. Fig. 8 - L aalisi EDS coferma la preseza di coamiai cps B N Al Tc Pd,7 1,4 2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7, 7,7 Eergy (KeV) Fig. 9 - Lo spero EDS dei campioi del gruppo 2 coferma l asseza di coamiai cps ,9 1,8 2,7 3,6 4,5 5,4 6,3 7,2 8,1 9, Eergy (KeV) Fig. 1 - Immagie al SEM di u campioe orio decoamiao (gruppo 2), i rilievi prodoi dal procedimeo di oriura risulao aeuai a causa dell aacco acido (25 ) Fig Immagie al SEM dello sesso campioe a più fore igradimeo (5 ) 86 2/29 Ialia Oral Surgery

7 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 87 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS Fig Paricolare di u campioe del gruppo 2 (1 ) Fig Paricolare di u campioe del gruppo 2: soo presei dei craeri dai coori irregolari poco profodi e delle microcavià sia puiformi sia di forma allugaa prodoe dall aacco acido (1 ) Fig Elaborazioe 3D della superficie di u campioe del gruppo 2 (1 ) Fig L isogramma dei campioi del gruppo 2 mosra che la superficie è più eerogeea rispeo ai campioi del gruppo 1, probabilmee a causa della preseza delle microcavià prodoe dall aacco acido media 77,1±8,5) (fig. 15). L aalisi dei profili dimosra ua maggiore eerogeeià di valori, probabilmee da impuarsi alla preseza delle microcavià puiformi assei el gruppo 1 (disaza media ra i picchi 2,9±2,2 μm) (fig. 16). Gruppo 3 La superficie dei campioi di queso gruppo risula foremee ormeaa (figg ). Al maggior igradimeo è evidee la preseza di paricelle di allumia icueaesi sulla superficie del campioe durae il procedimeo di sabbiaura (figg. 19, 2). È evidee che il procedimeo di decoamiazioe o è i grado di rimuovere compleamee i coamiai, qualora quesi maifesio u evidee ierzia chimica, o risulio profodamee icueai ella superficie del iaio. No è da escludere che empi di decoamiazioe più lughi o soluzioi decoamiai più aggressive possao, erodedo il iaio, elimiare compleamee il biossido di allumiio. No soo oi, però, al momeo gli effei di u raameo chimico più aggressivo sulla rugosià di queso ipo di superficie. L isogramma dimosra che l iervallo dei GT copre quasi ua la scala dei valori, a dimosrazioe dell eerogeeià della superficie (GT media 95,9±41,5) (fig. 22); l elevao valore della deviazioe sadard idica la preseza sia di rilievi che di depressioi, ache se quese ulime soo maggiormee rappreseae a causa della Ialia Oral Surgery 2/29 87

8 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 88 M. Adreasi Bassi e al. 2 I e 1 s i y Lie Profile Disace (μm) Fig L aalisi dei profili dei campioi del gruppo 2 mosra che quesi soo più accideai rispeo a quelli del gruppo 1 Fig Immagie al SEM di u campioe sabbiao co allumia e decoamiao (gruppo 3): la superficie risula paricolarmee ormeaa (25 ) Fig Immagie al SEM dello sesso campioe a più fore igradimeo (5 ) Fig Immagie al SEM di u campioe del gruppo 3: è evidee la preseza di paricelle di allumia icueaesi sulla superficie del iaio (1 ) Fig. 2 - Paricolare di u campioe del gruppo 3: olre all allumia è evidee la preseza di microcavià sulla superficie del iaio prodoe dalla procedura di decoamiazioe acida (1 ) Fig Elaborazioe 3D della superficie di u campioe del gruppo 3 (1 ) 88 2/29 Ialia Oral Surgery

9 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 89 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS Fig L isogramma dei campioi del gruppo 3 idica la preseza sia di rilievi che di depressioi, ache se quese ulime soo maggiormee rappreseae a causa della prevaleza dei oi bassi Lie Profile 2 I e 1 s i y Disace (μm) Fig I campioi del gruppo 3 preseao dei profili caraerizzai da picchi e valli paricolarmee prouciai prevaleza dei oi bassi (fig. 22). I profili mosrao picchi e valli paricolarmee prouciai (di sa - za media ra i picchi 3,1±1,1μm) (fig. 23). L aalisi EDS dei campioi evidezia la coamiazioe della superficie i iaio co biossido di allumiio (fig. 24). Gruppo 4 La superficie dei campioi di queso gruppo è irregolarmee ricopera da scalfiure e depressioi irregolari, verosimilmee rappreseae da mius, coseguei alla dissoluzioe acida delle paricelle di CaCO 3 precedeemee icueaesi sulla superficie del campioe a seguio del procedimeo di sabbiaura (figg ). La superficie è priva di coamiai, a riprova dell acido-solubilià delle paricelle di CaCO 3 (fig. 3). La disribuzioe dei GT copre ua la gamma dei valori, ma prevalgoo i oi bassi, quidi c è ua prevaleza delle depressioi sulle asperià (GT media 91,4±39,7) (fig. 31). L aalisi dei profili dimosra che la disaza ra i picchi è simile a quella dei campioi del gruppo 2, ma ra quesi soo ierpose valli molo profode (disaza media ra i picchi 2,7±1,4μm) (fig. 32). Gruppo 5 Le superfici di queso gruppo preseao ua spiccaa rugosià, dovua esclusivamee ad acidificazioe e decoamiazioe co acido HNO 3 -HF. Le microrugosià si preseao soo forma di craeri, variabili per forma e dimesioi, che si ier- cps 6 Fig L aalisi EDS dei campioi del gruppo 3 mosra ua evidee coamiazioe della superficie co biossido di allumiio 5 4 AI 3 2 1,8 1,6 2,4 3,2 4, 4,8 5,6 6,4 7,2 Eergy (KeV) Ialia Oral Surgery 2/29 89

10 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 9 M. Adreasi Bassi e al. Fig Immagie al SEM di u campioe del gruppo 4: soo evidei scalfiure e depressioi irregolari coseguei alla dissoluzioe acida delle paricelle di CaCO 3, precedeemee icueaesi sulla superficie del campioe a seguio del procedimeo di sabbiaura (25 ) Fig Immagie al SEM dello sesso campioe a più fore igradimeo (5 ) Fig Paricolare di u campioe del gruppo 4 (1 ) Fig Paricolare di u campioe del gruppo 4 (1 ): soo evidei le scalfiure prodoe dall impao delle paricelle di CaCO 3 sulla superficie del iaio Fig Elaborazioe 3D della superficie di u campioe del gruppo 4 (1 ) secao ra loro (figg ). L aalisi SEM-EDS, eseguia su più pui della superficie, mosra che il meallo i esame ha caraerisiche cosai e omogeee e o si oao differeze qualiaive sosaziali ra le varie pari i esame. Queso ipo di raameo deermia u elevaa purezza superficiale difficilmee raggiugibile co le alre meodiche aalizzae (fig. 38). L isogramma dei GT mosra u ampia disribuzioe co prevaleza di oi bassi da riferirsi alla preseza di craeri (GT media 95,3±33,9) (fig. 39). L aalisi dei profili evidezia la preseza di depressioi e asperià molo prouciae (disaza media ra i picchi 3,3±,9 μm) (fig. 4). 9 2/29 Ialia Oral Surgery

11 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 91 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS cps 6 Fig. 3 - Lo spero EDS dei campioi del gruppo 4 mosra la complea dissoluzioe delle paricelle di CaCO ,7 1,4 2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7, Eergy (KeV) 1 Lie Profile I e s i y Disace (μm) Fig L isogramma dei campioi del gruppo 4 mosra ua prevaleza delle depressioi (oi bassi) sulle asperià (oi ali) Fig L aalisi dei profili dei campioi del gruppo 4 dimosra marcae depressioi ierpose ra i rilievi Fig Immagie al SEM di u campioe acidificao e decoamiao (gruppo 5): le microrugosià si preseao soo forma di craeri, variabili per forma e dimesioi, che si iersecao ra loro (25 ) Fig Immagie al SEM dello sesso campioe a più fore igradimeo (5 ) Ialia Oral Surgery 2/29 91

12 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 92 M. Adreasi Bassi e al. Fig Paricolare di u campioe del gruppo 5 (1 ) Fig Paricolare di u campioe del gruppo 5: la superficie è omogeeamee ormeaa da craeri dai coori irregolari (1 ) Coclusioi Fig Elaborazioe 3D della superficie di u campioe del gruppo 5 a 1 L aalisi al SEM dei campioi dei vari gruppi dimosrerebbe che esise ua differeza circa le caraerisiche superficiali del iaio a seguio dei vari raamei di superficie. Pur escludedo le superfici machied che, come è risapuo, soo caraerizzae dai più bassi valori di BIC, allo sao auale delle osre coosceze o è oo quale, ra le alre superfici prese i esame, sia la più idoea a promuovere l oseoiegrazioe (4). Cero è che il procedimeo di sabbiaura produce ua coamiazioe irreversibile dell impiao, soprauo se la sabbia impiegaa o è solubile egli acidi che ormalmee o i- Fig L aalisi EDS dei campioi del gruppo 5 coferma la loro elevaa purezza superficiale cps ,7 1,4 2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7, 7,7 Eergy (KeV) 92 2/29 Ialia Oral Surgery

13 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 93 Microgeografia di superfici implaari: aalisi al SEM-EDS I e s i y 2 1 Lie Profile Disace (μm) Fig L isogramma dei campioi del gruppo 5 mosra ua prevaleza delle depressioi sulle asperià Fig. 4 - L aalisi dei profili dei campioi del gruppo 5 evidezia la preseza di depressioi e asperià molo prouciae accao il iaio (per esempio acido orofosforico). L impiego di miscele di acidi iorgaici, come il iro-fluoridrico, i formulazioi paricolarmee aggressive per il iaio porebbero coseire la rimozioe di buoa pare del maeriale icueao sulla superficie implaare, dopo la sabbiaura, co probabili effei però sulla microrugosià fiale dell impiao. Per queso è auspicabile l impiego di sabbie acido-solubili come quelle, per esempio, a base di fosfao o carboao di calcio, ache se la loro miore durezza, rispeo all allumia e ai veri silicici, implicherebbe ua miore rugosià della superficie implaare a seguio della sabbiaura. Iolre, la ridoa durezza di quese sabbie provocherebbe la loro frammeazioe, durae la sabbiaura, co riduzioe della graa e cosegueemee della rugosià prodoa sulla superficie implaare. Queso implicherebbe la ecessià di ua loro coiua sosiuzioe al fie di oeere delle superfici implaari co ua rugosià ripeibile. U aleraiva può essere rappreseaa dalla sabbiaura co O 2. Ache quesa meodica, già descria i leeraura, offre degli idubbi vaaggi i quao o coamia virualmee la superficie implaare, e il maeriale uilizzao è sesibile alle comui soluzioi impiegae per il decapaggio acido (14). Come già descrio, i maeriali comuemee impiegai per la sabbiaura (allumia, idrossiapaie, O 2 ) devoo essere ecessariamee ieri dal puo di visa biochimico, i modo da o ifluezare egaivamee l oseoiegrazioe qualora persisao i racce, sulla superficie implaare, ache dopo il procedimeo di decoamiazioe mediae mordezaura acida (19). Il raameo chimico co acido iro-fluoridrico a bassa cocerazioe sembrerebbe i grado di produrre u livello di rugosià, paragoabile a quello prodoo dai procedimei di sabbiaura, seza compromeere la purezza superficiale del iaio. Per queso moivo è cosigliabile che ques ulimo procedimeo sia, i u prossimo fuuro, uleriormee sudiao al fie di valuare se offra o meo vaaggi cocrei rispeo ai radizioali meodi di sabbiaura associai a blade decoamiazioi co acido iro-fluoridrico. Rigraziamei Si rigrazia la dia FMD per la preziosa collaborazioe offera sia ella realizzazioe dei campioi i iaio sia ei loro vari raamei di superficie. Coflio di ieressi Gli auori dichiarao di essere esei da coflio di ieressi. Bibliografia 1. Bowers KT, Keller J, Radolph BA, Wick DG, Michaels CM. Opimizaio of surface micromorphology for ehaced oseoblas resposes i viro. I J Maxillofac Implas 1992;7: Davies JE. Mechaisms of edosseous iegraio. I J Proshodo 1998;11: Puleo DA, Naci A. Udersadig ad corollig he boe-impla ierface. Biomaerials 1999;2: Morra M, Cassielli C, Di Carlo F. Le superfici im - pla ari. I: Malchiodi L. Chirurgia Implaare. Bo loga: Ed Maria, 23; p Mari JY, Schwarz Z, Hummer TW, Schraub DM, Simpso J, Lakford J Jr e al. Effec of iaium surface Ialia Oral Surgery 2/29 93

14 81-94_IOS_2-9_Adreasi_bassi.qxp :25 Pagia 94 M. Adreasi Bassi e al. roughess o proliferaio, differeiaio ad proei syhesis of huma oseoblas-like cells (MG-63). J Biomed Maer Res 1995;29: Boya BD, Bazer R, Kiesweer K e al. aium surface roughess alers resposiveess of MG-63 oseoblaslike cells o 1a, 25-(OH)2D3. J Biomed Maer Res 1998;39: Boya BD, Scharz Z. Modulaio of oseogeesis via impla surface desig. I: Davies JE. Boe Egieerig. Toroo: Em Squared Ic, 2; p Kiesweer K, Schwarz Z, Hummer TW, Cochra DL, Simpso J, Dea DD e al. Surface roughess modulae he local producio of growh facors ad cyokies by oseoblas-like MG-63 cells. J Biomed Maer Res 1996;32: Buser D, Scheck RK, Seiema S, Fiorellii JP, Fox CH, Sich H. Ifluece of surface characerisics o boe iegraio of iaium implas. A hisomorphomeric sudy i miiaure pigs. J Bomed Maer Res 1991;25: Albreksso T. The respose of boe o iaium impla. Cri Rev Biocompaibil 1984;1: Texor M, Siig C, Frauchiger V, Tosai S, Bruee DM. Properies ad biological sigificace of aural oxide films o iaium ad is alloys. I: Bruee DM, Tegvall P, Texor M, Thomse P. aium i medicie. Berli: Spriger Ediors, 21; p Kipaldi DV, Lemmos JE. Surface Eergy characerizaio of ualloyed iaium implas. J Biomed Maer Res 1994;28: Buser D, Broggii N, Wielad M, Schek RK, Dezer AJ, Cochra DL e al. Ehaced boe apposiio o a chemically modified SLA iaium surface. J De Res 24;83(7): Biasoo M, Scuor N, Chiesa R, Schmid C, Di Learda R, Cigada A. Ca ra e riz za zio e di superfici di iaio per impiai. Biomaeriali 21;1: Gofredse K, Weerberg A, Johasso C, Skovgaard LT, Hjørig-Hase E. Achorage of O 2 - blased, Ha-coaed ad machied im plas: a experimeal sudy wih rabbis. J Biomed Maer Res 1995;29: Baier RE, Meyer AE. Impla surface preparaio. I J Oral Maxillofac Impla 1988;3: Grippaudo G, Lucchei MC, Chiacchierii E. I ro - du zioe ai Maeriali Deari. Pare 1. Roma: Edizioi Kappa, 1983; p Jack EL, Diesh-Misch F. Biomaeriali per gli impiai deali. I: Misch CE. L Odooiaria Implaare Coemporaea. 2 d ed. Roma: Aoio Delfio Ediore, 2; p Wielad M, Siig C, Bruee DM, Texor M, Specer ND. Mea su re me ad evaluaio of he chemical composiio ad o pography of iaium impla surfaces. I: Davies JE. Boe Egieerig. Toroo: Em Squared Ic, 2; p Mirko Adreasi Bassi via Lucio Elio Seiao Roma el m.adreasi@iscali.i 94 2/29 Ialia Oral Surgery