Riassunto analitico
INTRODUZIONE:I difetti a carico dei tessuti orali e cranio-facciali dovuti a traumi, patologie, malformazioni congenite o acquisite rappresentano una sfida notevole per la medicina rigenerativa e l’ingegneria tissutale. La scoperta e lo sviluppo di biomateriali capaci di integrarsi con i sistemi biologici ha avuto un forte impatto sulla ricerca di interesse stomatologico, condizionando in modo importante le prospettive terapeutiche della pratica odontoiatrica. In particolare, a partire dagli anni ’70, il panorama dei materiali biocompatibili è stato rivoluzionato dall’avvento dei biovetri, che per primi hanno dato prova di sviluppare veri e propri legami con i tessuti. Grazie alle sue caratteristiche di versatilità, bioattività e bioriassorbibilità, il Bioglass® 45S5 - il biovetro più diffuso - ha così determinato un significativo cambio di paradigma nei principi della rigenerazione tissutale, ispirando la continua implementazione di biomateriali a base vetrosa. OBIETTIVI:Obiettivo di questo lavoro di ricerca è stato lo studio, lo sviluppo e la valutazione sperimentale di nuove paste composite a base biovetro. Un’innovativa composizione di vetro bioattivo (BGMS10), particolarmente promettente per performance biologica e temperatura di cristallizzazione, è stata selezionata per realizzare paste a elevata viscosità, ottenute dalla miscelazione del vetro in granuli con acido ialuronico o collagene e glicole polietilenico. L’ipotesi nulla è stata quella di avvalersi della combinazione tridimensionale di tre materiali di differente natura chimica allo scopo di ottenerne un quarto con proprietà superiori in termini di versatilità clinica, maneggevolezza e vantaggi derivanti dalle specificità del vetro. Il composito risultante è stato pensato per inserirsi nel contesto dei biomateriali odontoiatrici, in cui a oggi non risulta pubblicato in letteratura un putty di composizione simile. MATERIALI E METODI:Il disegno di studio ha previsto la preparazione di due set di prototipi in pasta: due campioni test, con granuli di BGMS10 prodotti con metodica melt-quenching, e due campioni controllo, con granuli di 45S5. Quantità predeterminate di acido ialuronico (HA) o collagene in polvere sono state aggiunte alle fasi vetrose. Dalla miscelazione manuale delle polveri con PEG-4000 si sono ottenuti quattro compositi di consistenza putty: BGMS10-collagene-PEG, BGMS10-HA-PEG, 45S5-collagene-PEG e 45S5-HA-PEG. Dopo opportuna sterilizzazione a raggi γ, le paste sono state sottoposte a indagini di caratterizzazione biologica in vitro con test di citotossicità diretta (NR), indiretta (MTT) e proliferazione cellulare (BrdU) utilizzando come linee cellulari fibroblasti (NIH/3T3) e osteoblasti (MLO-Y4) di derivazione murina. RISULTATI:Le performance biologiche migliori sono state quelle del putty con componente in collagene, con un indice di proliferazione cellulare a 72h del 73% per il campione con BGMS10 e dell’81% per quello con 45S5. A fronte di un buon comportamento a 24h per tutti i test, i compositi con HA hanno invece dimostrato una parziale citotossicità nel contatto diretto a 72h. CONCLUSIONI:L’implementazione ingegneristica di questo nuovo biomateriale incontra l’odontoiatria contemporanea nella valutazione delle sue prospettive applicative. Il carattere di bioattività dei biovetri espresso in un putty a viscosità controllata delinea un profilo di grande versatilità per questo composito. La capacità dei biovetri di legare sia i tessuti duri che i tessuti molli, unita alla modellabilità del materiale sperimentato, suggeriscono infatti diverse potenziali applicazioni in ambito odontoiatrico. Coniugando le specificità del BGMS10 con le proprietà biologiche di collagene e acido ialuronico, il valore innovativo di questo composito è pertanto da ritenersi significativo e meritevole di ulteriori indagini sperimentali.
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