Perspectivele de dezvoltare ale materialelor medicale din titan.

Multe materiale pentru implanturi au fost folosite în diverse aplicații dentare în funcție de eficacitatea și disponibilitatea acestora. Un implant dentar trebuie să posede caracteristicile necesare, cum ar fi biocompatibilitatea, rezistența la coroziune și uzură, proprietăți mecanice adecvate, osteointegrare etc., pentru a asigura utilizarea lui în siguranță și optimă. Această analiză analizează diferite aspecte ale aliajelor de titan (Ti) și Ti, inclusiv proprietăți, procese de fabricație, modificări ale suprafeței, aplicații ca implanturi dentare și limitări. În plus, prezintă, de asemenea, o percepție a progreselor recente în materialele implantare pe bază de Ti și a dezvoltării futuriste a implanturilor dentare inovatoare.

Cuvinte cheie: Implant dentar, aliaj de titan, modificarea suprafeței, rezistență la coroziune, osteointegrare, biocompatibilitate, activitate antibacteriană

Titanul (Ti) și aliajele de Ti au crescut considerabil de la începutul anilor 1980. A devenit biomaterialul metalic mai acceptat pentru proprietățile sale distincte și numeroasele utilizări biomedicale (Özcan și colab., 2012; Vizureanu și colab., 2020; Takeuchi și colab., 2020). De cele mai multe ori, biomaterialele metalice sunt utilizate pentru capacitatea lor mare de susținere și rezistența la oboseală pentru a susține sarcinile mișcărilor regulate aplicate acestora (Gigner și colab., 2014). Titanul a fost prezentat ca unul dintre cele mai încurajatoare biomateriale de proiectare pentru modulul său scăzut de elasticitate, greutatea specifică scăzută, rezistența extraordinară la coroziune, raportul remarcabil rezistență-greutate, proprietățile tribologice bune și biocompatibilitatea excepțională (Hatamleh et al., 2018). ; Mutombo, 2018). Aliajele de titan au o biocompatibilitate mai mare pentru aplicațiile biomedicale decât orice conținut metalic. Cu toate acestea, din cauza tendinței de osteogeneză, ele sunt clasificate ca materiale bioinerte în comparație cu bioceramica precum zirconia, alumina, hidroxiapatita și combinațiile (Niinomi și colab., 2008; Hoque și colab., 2013, 2014; Ragurajan și colab., 2018). Golieskardi și colab., 2019). Stomatologia actuală urmărește restabilirea pacientului la scopul obișnuit, sănătatea, estetica și vorbirea, indiferent de leziunea, atrofia sau boala sistemului stomatognat. Drept urmare, protezarea în stomatologie este una dintre opțiunile bune pentru persoanele care au, de obicei, o sănătate orală inadecvată, dar și-au pierdut dinții din cauza bolii parodontale, a unei leziuni sau a altor motive (Oshida et al., 2010; Golieskardi et al. , 2020). Multe implanturi de multe modele sunt acum realizate din titan pur și aliajele sale.

Până acum, mai multe implanturi metalice au fost fabricate folosind metode tradiționale, cum ar fi laminarea la cald, turnarea cu investiții, forjarea și prelucrarea. Cu toate acestea, sunt utilizate și numeroase abordări avansate de producție, deoarece toate aliajele de implant nu pot fi manipulate eficient în forma finală într-o metodă similară (Trevisan et al., 2017). În comparație cu turnarea dentară tradițională, protezele din titan pot fi mai bine realizate utilizând CAD/CAM (proiectare asistată de computer și fabricație asistată de computer) (Ohkubo și colab., 2008). În zilele noastre, o tehnică inovatoare, imprimarea 3D/fabricarea aditivă (AM), este personalizată pentru a produce implanturi dentare rapid utilizând proiectarea asistată de computer (Mohd și Abid, 2019). Imprimarea 3D/AM a demonstrat rezoluția la microscală pentru fabricarea implanturilor prin eficiența neclară a acestui proces, dar o abordare potențială pentru fabricarea implanturilor dentare (Thaisa și Andréa, 2019).

Eliberarea de ioni metalici cauzează probleme biologice legate de coroziune, cum ar fi toxicitatea, carcinogenitatea și hipersensibilitatea. Descărcarea elementelor metalice din materialul implantului către diferite organe ale corpului și țesuturi peri-implantare a fost cauzată de biocoroziune, tribocoroziune și combinația lor, care este o apariție naturală în cadru oral (Barão et al., 2021). În timp ce există biofilme sau concentrații mari de fluor, acest efect este amplificat. Prezența particulelor metalice activează limfocitele T, neutrofilele și macrofagele, crescând producția de citokine și proteaze metalice. În plus, particulele de vanadiu, aluminiu și Ti–6Al–4V sunt toxice și mutagene, provocând boala Alzheimer, osteomalacie și probleme neurologice (Kirmanidou et al., 2016). Aliajele Ti și Ti au aplicații remarcabile în ortopedie și stomatologie. Prin urmare, multe implanturi sunt introduse zilnic pe piață. Această revizuire își propune să determine de ce și cum acest material a progresat semnificativ, în special CAD/CAM. Este esențial să studiem interacțiunea Ti cu mediul biologic pentru a decide ce caracteristici fac acest material și aliajele sale atractive ca material de tratament ortodontic.

Imprimarea 3D (3DP) este o tehnologie emergentă pentru implanturile dentare, care depășește numeroase dificultăți dentare, inclusiv diastema, deteriorarea coroanei și pierderea dinților, deoarece joacă un rol vital în stomatologia preventivă/restaurativă. 3DP poate obține un control strâns al (i) compozițiilor multiple, (ii) microstructurii, (iii) atributelor mecanice și (iv) metodelor biologice ale țesuturilor și organelor atașate cu implanturi. Într-adevăr, se concentrează pe o atribuire excepțională în stomatologie pentru aplicații de implant și restaurare din cauza importanței 3DP prin CAD/CAM pentru fabricație și implantare. Este plauzibil ca materialul Ti cu caracteristicile dorite pentru vindecarea distorsiunilor dentare să mărească viteza cu un efort mai mic (Gagg et al., 2013; Unnikrushnan et al., 2021).

Acest studiu își propune să descrie diferitele utilizări ale titanului și aliajelor sale în stomatologie, împreună cu dezvoltarea sa istorică, procedurile de fabricație și tehnicile de modificare a suprafeței. Diferite proprietăți mecanice și fiziologice ale aliajelor de Ti sunt prescurtate în această recenzie. De asemenea, se discută perspective bune și viitoare despre utilizarea sa, care va oferi o imagine de ansamblu pentru viitorii producători, cercetători și academicieni.