Dental Implant Healing Screws as Temporary Oral Drug Delivery Systems for Decrease of Infections in the Area of the Head and Neck

Rafał Pokrowiecki, Urszula Szałaj, Damian Fudala, Tomasz Zaręba, Jacek Wojnarowicz, Witold Łojkowski, Stefan Tyski, Krzysztof Dowgierd, Agnieszka Mielczarek

Wprowadzenie:

Periimplantitis jest stale jednym z głównych zagrożeń dla bezproblemowego funkcjonowania implantów dentystycznych. Nowoczesne podejście do tworzenia systemów celowanego dostarczania leków jest  coraz częściej stosowane w biomateriałach używanych w  jamie ustnej i części szczęko-twarzowej aby  zmniejszyć ryzyko nieudanej implantacji z powodu infekcji bakteryjnej.

Nanocząstki srebra i ich komponenty były wypróbowane w zwalczaniu bakterii jamy ustnej odpowiedzialnych za infekcje periimplantów. Niemniej jednak ich stosowanie jako pokrycie implantu nie było, jak dotąd, intensywnie oceniane. Ten artykuł opisuje nowe pokrycie złożone z NP’sów tlenku cynku (ZnO) oraz srebra (Ag). To pokrycie zostało zastosowane do modyfikacji  właściwości  gojących       łączników, które mogłyby być wykorzystywane jako systemy celowanego dostarczania leków w implantologii jamy ustnej. 

Materiał i Metody:

Nanocząstki o składzie ZnO + 0,1% Ag były syntetyzowane metodą solwotermalną w reaktorze mikrofalowym a następnie zostały wbudowane w powierzchnię tytanowych łaczników gojących poprzez osadzanie metodą ultradźwiękową przy zastosowaniu dużej mocy. Oceniano  morfologię powierzchni, chropowatość oraz zwilżalność. Skłonność do hamowania  tworzenia biofilmów była testowana przeciwko bakteriom S. mutans, S. oralis, S. aureus oraz E. coli. 

Rezultaty:

Nanocząstki ZnO +0,1 Ag były sukcesywnie umieszczane na powierzchni łączników tworząc nanostrukturalne pokrycie, zwiększające  chropowatość powierzchni i zmniejszające zwilżalność. Modyfikowane łączniki wyraźnie zmniejszały formowanie się bakteryjnego biofilmu. Bakterie obserwowane przy obrazowaniu SEM, nie były zdolne do osadzania się i replikacji na eksperymentalnych łącznikach ponieważ ich komórki były zaokrąglone, niewystarczająco rozłożone na powierzchni i pokryte uwolnionymi nanocząstkami.

Podsumowanie:

Eksperymentalne nanostrukturalne łączniki były łatwe do wytworzenia metodą ultradźwiękowego osadzania wysokiej mocy i wykazywały wysokie antybakteryjne właściwości. Takie biomateriały mogłyby być wykorzystywane jako czasowe łączniki dostarczające leki dla zapobiegania i leczenia wewnętrznych i zewnętrznych peri-implantalnych  infekcji w obrębie głowy i szyi.

Słowa kluczowe: implanty zębowe, periimplantitis, nanotechnologia, nanocząstki, dostarczanie leków, tlenek cynku, srebro.