Modifiche superficiali su impianti dentali in chiave antibatterica

In modern dentistry, biomaterials play a fundamental role in various procedures, and particular in implantology. Pure titanium and its alloys are the most frequently used materials for the fabrication of osseointegrated implants. Infections related to implant surgery and the formation of biofilms on implant surfaces are among the main reasons for failure, which can lead to early removal of implants and the application of specific antibiotic procedures. The most critical pathogenic event in the development of infection on biomaterials is precisely the formation of biofilm that can begin immediately after bacterial adhesion on the implant surface. Over the last decade, numerous studies have reported the ability of different types of superficial modification treatments on implants and particularly on titanium to minimize bacterial adhesion, inhibit biofilm formation and provide effective control of the bacterial load on implants. The present thesis discussed the state of art of the strategies devised to prevent bacterial infection, and the functionalization of dental implant surfaces through treatments and coatings with: antibiotics; antimicrobial peptides; inorganic antibacterial metal elements; nanostructures; antibacterial polymers. The most recent literature these aspects has been examined, on the basis of which a significant improvement of antibacterial protection both experimentally and clinically compared to the past. In particular, numerous studies have been examined that pursue this objective through: surfaces implanted with silver; surfaces loaded with medicines; surfaces with antimicrobial peptides; bioactive and biopassive polymeric coatings; nanostructured surfaces; UV-activatable surfaces. It has also been established that most of these studies do not present in vivo and clinical trials, confirmatory data from in vitro biological studies are also often lacking. It should also be noted that due to the different experimental and analysis methodologies of the various studies examined, it was difficult to make a critical comparison to identify the most promising solutions.

Nella moderna odontoiatria, i biomateriali ricoprono un ruolo di fondamentale importanza per le varie procedure, e in particolare per l’implantologia. Il titanio puro e le sue leghe risultano essere i materiali più frequentemente impiegati per la realizzazione degli impianti osteointegrati. Le infezioni connesse alla chirurgia implantare e la formazione di biofilm sulle superfici degli impianti stessi sono tra i principali motivi di fallimento, che possono comportare la rimozione anzitempo degli impianti e l’applicazione di specifiche procedure antibiotiche. L'evento patogeno più critico nello sviluppo dell'infezione sui biomateriali è appunto la formazione di biofilm che può iniziare immediatamente dopo l'adesione batterica sulla superficie dell’impianto. Nell'ultimo decennio, numerosi studi hanno riportato la capacità di diversi tipi di trattamenti di modifica superfciale sugli impianti e in particolare sul titanio per minimizzare l'adesione batterica, inibire la formazione di biofilm e fornire un'efficace controllo della carica batterica sugli impianti. Nella presente tesi si è discusso lo stato dell'arte delle strategie ideate per prevenire l’infezione batterica, e la funzionalizzazione delle superfici degli impianti dentali mediante trattamenti e rivestimenti con: antibiotici; peptidi antimicrobici; elementi metallici antibatterici inorganici; nanostrutture; polimeri antibatterici. È stata esaminata la più recente letteratura riguardante questi aspetti, in base alla quale è stato riscontrato un significativo miglioramento della protezione antibatterica sia a livello sperimentale che clinico rispetto al passato. In particolare sono stati esaminati numerosi studi che perseguono questo obiettivo mediante: superfici impiantate con argento; superfici caricate con farmaci; superfici con peptidi antimicrobici; rivestimenti polimerici bioattivi e biopassivi; superfici nanostrutturate; superfici attivabili UV. È stato altresì appurato che la maggior parte di tali studi non presentano sperimentazioni in vivo e clinici, e spesso mancano anche dati di conferma da studi biologici in vitro. Da sottolineare anche che in ragione delle differenti metodologie sperimentali e di analisi dei vari studi esaminati, è risultato difficile fare un confronto critico per identificare le soluzioni più promettenti.