BioCell Research
Obiettivo
Lo scopo principale dei trattamenti biomimetici è la modifica delle caratteristiche composizionali e morfologiche della superficie di materiali al fine di influenzare positivamente la risposta del tessuto biologico grazie ad una corretta colonizzazione cellulare.
Descrizione
Il titanio e le sue leghe, ampiamente utilizzate nella realizzazione di protesi ortopediche ed impianti dentali, sono oggetto di studio al fine di migliorarne il potenziale come materiali impiantabili.
L’attività di ricerca è focalizzata sullo studio e sviluppo di trattamenti biomimetici innovativi basati su tecniche di tipo chimico ed elettrochimico. Una particolare tecnica di anodizzazione, nota come Anodic Spark Deposition or Anodic Spark Discharge (ASD), è stata presa in considerazione come base di partenza da cui sono stati sviluppati trattamenti finalizzati a migliorare l’osteointegrazione.
Nella seguente sezione si fornirà un esempio di trattamento superficiale sviluppato per incrementare l’osteointegrazione di impianti dentali ed ortopedici.
Il trattamento biomimetico sviluppato è in grado di fornire un film di ossido di titanio sottile, nanoporoso, contenente Calcio e Fosforo. Ulteriori trattamenti chimici di modifica superficiale sono stati applicati per arricchire la superficie con gruppi –OH, che agiscono come siti preferenziali per la precipitazione di idrossiapatite, componente principale della fase minerale dell’osso.
Studi in vitro hanno dimostrato che tali film biomimetici sono in grado di supportare e di stimolare la deposizione di idrossiapatite ma anche l’adesione e la proliferazione di cellule osteoblastiche in modo significativamente superiore rispetto al titanio non trattato. Tali risultati suggeriscono fortemente che i trattamenti biomimetici sviluppati possono rappresentare un metodo per stimolare la colonizzazione di cellule osteoblastiche e la mineralizzazione della matrice extracellulaare portando ad una osteointegrazione affidabile e durevole degli impianti. Il trattamento specifico descritto è stato brevettato dal Politecnico di Milano ed il brevetto dato in licenza a
Nanosurfaces, azienda spin-off del Politecnico di Milano.
Pubblicazioni/Brevetti
E. Sandrini, R. Chiesa, G. Rondelli, M. Santin, A. Cigada
A NOVEL BIOMIMETIC TREATMENT FOR AN IMPROVED OSTEOINTEGRATION OF TITANIUM
Journal of Applied Biomaterials & Biomechanics, 2003; 1: 33-42
E. Sandrini, C. Morris, R. Chiesa, A. Cigada, M. Santin
IN VITRO ASSESSMENT OF THE OSTEOINTEGRATIVE POTENTIAL OF A NOVEL MULTIPHASE ANODIC SPARK DEPOSITION COATING FOR ORTHOPAEDIC AND DENTAL IMPLANTS
Journal of Biomedical Materials Research, 73B, 2, 392-399 (2005)
C. Giordano, R. Chiesa, E. Sandrini, A. Cigada, G. Giavaresi, M. Fini, R. Giardono
PHYSICAL AND BIOLOGICAL CHARACTERIZATIONS OF A NOVEL MULTIPHASE ANODIC SPARK DEPOSITION COATING TO ENHANCE IMPLANT OSSEOINTEGRATION
Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 16 (2005), 1221-1229
C. Giordano, E. Sandrini, V. Busini, R. Chiesa, G. Fumagalli, G. Giavaresi, M. Fini, R. Giardino, A. Cigada
A new chemical etching process to improve endosseous implant osseointegration: In vitro evaluation on human osteoblast-like cells
The International Journal of Artificial Organs 2006; 29: 772 - 780
EP 1515759 B1 CHIESA ROBERTO (IT); CIGADA ALBERTO (IT);
Decreased bacterial adhesion to surface treated titanium
The International Journal of Artificial Organs , Vol 28, no.7, 2005, pp.716-730 RONDELLI GIANNI (IT); SANDRINI ENRICO (IT); SANTIN MATTEO (GB); MILANO POLITECNICO (IT) AN OSTEOINTEGRATIVE INTERFACE FOR IMPLANTABLE PROSTHESES AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
Contatti
Roberto Chiesa
Collaborazioni
Industrial partnership: NanoSurfaces S.r.l., Bio Implant s.r.l.
Links
Nanosurfaces
