Cada año se insertan un millón de implantes dentales en Alemania, ya menudo deben reemplazarse debido a problemas como infecciones de tejidos causadas por bacterias. En el futuro, estas infecciones se evitarán gracias a un nuevo recubrimiento de implante de plasma que mata los patógenos utilizando iones de plata.

La infección bacteriana de un implante dental es una complicación temida, ya que conlleva un alto riesgo de degeneración de la mandíbula. La implantación de una raíz dental artificial desencadena una carrera entre patógenos infecciosos y las propias defensas celulares del cuerpo. Si las bacterias ganan, forman una película biológica sobre el titanio para protegerse de los antibióticos. Una vez que el implante está colonizado por gérmenes, el resultado es una reacción inflamatoria, que puede resultar en atrofia ósea.

Para reducir el riesgo de infección y mejorar la eficacia a largo plazo del implante, Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM en Bremen han desarrollado un nuevo tipo de recubrimiento de implantes en cooperación con socios de la industria. El revestimiento DentaPlas ayuda a prevenir el crecimiento de bacterias, permitiendo así que el implante se sujete correctamente y por lo tanto forme una unión más rápida y permanente con la mandíbula. El truco para esto radica en combinar materiales de superficie que presentan propiedades físicas y químicas. "Le hemos dado al revestimiento DentaPlas una textura rugosa, que promueve el crecimiento celular, además de combinarlo con un recubrimiento de polímero de plasma hidrófilo, que atrae la humedad, "dice el Dr. Ingo Grunwald, gerente de proyectos en el IFAM. Los investigadores han integrado nanopartículas de plata en la fina capa de polímero de plasma, que tiene un grosor de hasta 100 nanómetros. Las nanopartículas de plata se disuelven durante un período de varias semanas, y durante ese tiempo liberan continuamente pequeñas cantidades de iones de plata antimicrobianos, que matan las bacterias.

Tres capas de protección

"El sistema DentaPlas consta de tres capas, con dos capas de polímero de plasma que rodean una capa central de plata. Dentro de esta estructura se forma un reservorio de biocida, y la capa más externa libera los iones. Esto es beneficioso porque evita el contacto directo entre el tejido y las partículas de plata. que puede ser tóxico cuando se expone, ", dice el desarrollador Dr. Dirk Salz. Los investigadores pueden adaptar la concentración de plata, así como el grosor de las capas y su porosidad. Esto permite que los iones de plata penetren en la capa de polímero de plasma más externa durante un período de tiempo establecido que se considere necesario para integrar correctamente el implante. Cuando se agota el depósito de plata, no se liberan más iones de plata, evitando así cualquier efecto tóxico a largo plazo.

En ensayos que utilizan implantes terminados y muestras de prueba de titanio, Los investigadores de IFAM demostraron que el recubrimiento DentaPlas no solo es antimicrobiano sino también completamente biocompatible y esterilizable. Las muestras de prueba se recubrieron utilizando una instalación de polimerización por plasma en el IFAM en Bremen. Los investigadores confirmaron la estabilidad mecánica y la robustez del recubrimiento DentaPlas en ensayos con los huesos de la mandíbula inferior de cerdos extraídos de carnicerías. Aquí, sometieron los implantes recubiertos de DentaPlas a los rigores de ser atornillados en su lugar utilizando los instrumentos que se encuentran en las prácticas dentales modernas. El revestimiento DentaPlas pasó esta prueba de esfuerzo con gran éxito. Bio Gate AG, socio del proyecto y spin-off de Fraunhofer, transfirió con éxito los procesos de recubrimiento de las muestras de prueba y tornillos de titanio a sus propias instalaciones de producción. La empresa de tecnología médica también es el fabricante del sistema de recubrimiento de tres capas DentaPlas.