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Studi istologici su impianti hanno evidenziato migliori prestazioni delle superfici BIO-ACTIVE (trattate con doppio attacco acido) rispetto alle superfici “machined”, soprattutto in situazioni di osso di scarsa qualità. Il trattamento BIO-ACTIVE consiste in un doppio attacco acido organico (il primo crea il macro solco, il secondo genera la struttura micro-rugosa). Ogni trattamento prevede la decontaminazione finale mediante plasma freddo. I vantaggi introdotti dalla finitura superficiale BIO-ACTIVE emergono in modo più marcato nelle situazioni difficili, dove la migliorata risposta biologica riesce a sopperire al ridotto contributo meccanico. La morfologia superficiale degli impianti è stata valutata mediante osservazione al microscopio elettronico a scansione. Le figure 1-4, a basso ingrandimento, dimostrano che gli aspetti macroscopici (spira, tagliente) della vite non vengono intaccati dal trattamento. Nelle figure 5-6 (10000 e 15000 x), a maggiore ingrandimento, si osserva la tipica topografia micro-rugosa prodotta dal trattamento di superficie con doppio attacco acido. Come riportato nella letteratura scientifica in materia, questa particolare micro topografia consente alla superficie di comportarsi come una “spugna”, interagendo fortemente con il coagulo e stimolando la rigenerazione ossea. Da queste immagini è possibile evidenziare l’assenza di contaminanti o di accumuli estranei.
L’elevato grado di pulizia della superficie BIO-ACTIVE è stato confermato dall’analisi della composizione chimica superficiale mediante XPS. La profondità analizzata è di circa 5 nm e fornisce quindi un’indicazione diretta della composizione chimica degli strati del materiale che vengono in contatto con il tessuto osseo. Il risultato dell’analisi è espresso in % atomico. I risultati sono riportati nella tabella sottostante:
C | O | Ti | N | Si | P |
---|---|---|---|---|---|
30,8 | 47,1 | 19,3 | 0,9 | 1,2 | 0,7 |
Nell’analisi superficiale del titanio, ci si aspetta la presenza di almeno 3 elementi: Titanio, Ossigeno e Carbonio. Quest’ultimo elemento deriva dalla presenza di molecole carboniose (CO2 o composti di tipo idrocarburico) inevitabilmente presenti nell’atmosfera terrestre. La superficie dei metalli si combina con queste specie carboniose, che vengono rilevate da un’analisi specifica come l’XPS, ma che risultano “invisibili” nei metodi di analisi più tradizionali. Il carbonio può derivare anche da contaminazioni più “pesanti”, quali il contatto con oli o grassi durante la lavorazione. Per discernere tra C “naturale” e C da contaminazione è necessario prendere in considerazione l’aspetto quantitativo. Percentuali del 30-40% sono fisiologiche e possono essere considerate normali. Percentuali più elevate suggeriscono la presenza di contaminazione. Teoricamente, la massima percentuale di Ti osservabile mediante analisi superficiale è circa 33% (poiché in superficie è presente ossido di titanio TiO2). L’inevitabile presenza di C, precedentemente descritta, abbassa ulteriormente questo limite teorico. Sulla base dell’esperienza relativa all’analisi superficiale di impianti e di dati di letteratura, la massima concentrazione di Ti osservabile mediante XPS è di 14-19%. Una percentuale di Ti superiore al 10% può essere considerata soddisfacente.
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