Ismeretbővítő kutatás (alap- elméleti kutatás)

implantológia, biofunkcionalizált felületek

Csoportunk két fizikai-kémiai felületmódosítás kifejlesztésével foglalkozott: az egyik a lézeres abláció (és polírozás) és az oktakalcium foszfát (OCP) bevonat készítése. A lézeres módszer során a titán felületet ns-os és 0,5 ps-os lézerimpulzusokkal tettük érdesebbé és ezzel hatékony felületnövekedést tudtunk elérni. Bár a lézerek ipari használata a dentális implantátumok fizikai-kémiai felületmódosítására még nem terjedt el, kutatásaink bizonyítják, hogy az excimer lézerek használata új távlatokat nyithat ezen a téren. Különböző félértékszélességű sugárnyalábok segítségével hatékonyan módosíthatjuk a felület morfológiáját, polírozhatjuk, vagy érdesíthetjük a felszínt. Kutatásaink azt is kimutatták, hogy az excimer lézer növelte a felület tisztaságát és a rajta lévő titán-oxid réteg vastagságát, mindezt anélkül, hogy megváltoztatná a fém eredeti kristályszerkezetét. Az általunk alkalmazott biokémiai felületmódosítás a titán felületének kémiáját megváltoztató önrendeződő polipeptid (poli-lizin PLL, poli-glutaminsav PGA) rétegek felvitele. Ezeket a rétegeket vizsgáltuk üveg és Ti minták felületén és mértük az adszorpció kinetikáját, a különböző rétegek vastagságát, topográfiai sajátosságait. Továbbá vizsgáltuk a rétegek időbeli stabilitását különféle rétegzési technikák esetén és különböző pH értékeknél, ugyanis a felszín polaritásának növelésével, javíthatjuk a kapcsolódó molekulák és sejtek kötődését. OWLS vizsgálataink kimutatták, hogy a (PLL/PGA)i önrendeződő rétegek üvegfelületen, irreverzibilis módon adszorbeálódtak. A rétegek vastagsága exponenciálisan nőtt és elérte a 70 nm-es értéket, a nyolcadik kettősréteg után. Elvégezve az ex situ és in situ módon elkészített PE filmek strukturális jellemzését az AFM segítségével, megállapítottuk, hogy szemben az üveg mintával, a Ti felületén lévő polipeptid rétegek érdessége nem változott jelentősen, stabil szerkezetet mutatott még 2 hónap elteltével is, különösen abban az esetben, amikor a PLL volt az utolsó réteg. Ezáltal bizonyítottuk, hogy a dentális implantátumok felületére felvitt (PLL/PGA)7PLL film (pH = 7,4), egyszerű, merítéses technikát alkalmazva, hatékony biokémiai felületmódosítást jelenthet. A Ti felületen megtartott stabil szerkezet és a rehidratációs eredmények azt igazolják, hogy az ipari alkalmazás során a módosított felületű implantátumok tárolása száraz körülmények között lehetséges. A későbbiek során, a polipeptidek alkalmasak lehetnek, mint gyógyszerhordozók különböző általános betegségben (daganatos betegség, cukorbetegség) szenvedő páciensek csontgyógyulásának elősegítésére, a felületre felvitt kémiai ágensek segítségével. A csoportunk által az utóbbi években kifejlesztett excimer lézeres felületmódosítás vizsgálatát in vitro (szövet/sejt kultúra) és in vivo (állatkísérletek) módszerekkel tervezzük tovább folytatni. Ezek a vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy az új fejlesztések megfeleljenek a szigorú biokompatibilitási követelményeknek. Az új fejlesztések társadalmi haszna egyértelmű, hiszen a megfelelő és eseménymentes biointegráció a különböző egészségi státuszú betegek számára egyaránt fontos, életminőségüket az implantátumokkal helyreállított fogazat jelentősen javítani fogja. További előny, hogy így olyan betegeknél is implantálhatunk, akiknél egyébként ezt kizárná a rossz egészségi állapot, vagy különböző rizikófaktorok (pl. dohányzás, diabétesz) jelenléte.