Gli impianti dentali inseriti immediatamente dopo le estrazioni riducono i tempi di trattamento e gli interventi chirurgici, aiutano il posizionamento e la guarigione. Ma se c’è uno spazio tra l’impianto e l’osso circostante, è necessario un biomateriale. Per conferire stabilità all’impianto si possono utilizzare cementi ossei a base di fosfato di calcio. A volte, tuttavia, questi cementi sono troppo fragili per sostenere l’operazione. I ricercatori del Radboud University Medical Center nei Paesi Bassi hanno sviluppato un cemento rinforzato con fibre polimeriche che è più forte e resistente [Schickert et al., Acta Biomaterialia 110 (2020) 280-288]

Un’innovativa combinazione di cementi e polimeri

“I cementi ossei bioceramici iniettabili possono stabilizzare gli impianti dentali in modo molto più efficiente quando sono rinforzati con fibre polimeriche“

afferma Sander Leeuwenburgh, che ha guidato il lavoro.

“Tale stabilizzazione è clinicamente necessaria per fornire una stabilità iniziale sufficiente agli impianti dentali”.

Il nuovo cemento è costituito da una miscela di fosfato di calcio autoindurente rinforzata con fibre di poli (alcol vinilico). Queste vengono abitualmente utilizzate nell’ingegneria civile per rinforzare il calcestruzzo. Una volta impiantato in un difetto osseo o dentale, il cemento fibrorinforzato si indurisce in pochi minuti.

“Il cemento fibrorinforzato è molto meno fragile dei cementi bioceramici convenzionali, il che ci consente di migliorare la stabilizzazione iniziale degli impianti dentali nei difetti ossei“

spiega Leeuwenburgh.

“Inoltre, il cemento è arricchito con porogeni biodegradabili costituiti da particelle di poliestere.”

Mentre le fibre forniscono la stabilizzazione a breve termine dell’impianto, le particelle di poliestere biodegradabile si degradano gradualmente nel tempo, creando spazio per riempire l’osso di nuova crescita.

“I cementi bioceramici non sono mai stati rinforzati da una combinazione di fibre di poli (alcol vinilico) e porogeni di poliestere”

sottolinea Leeuwenburgh.

“Questa doppia funzionalità è una novità assoluta.”

Ottima biocompatibilità con l’organismo umano

I risultati sono promettenti sia in vitro che in vivo, affermano i ricercatori. In vitro, il cemento fosfato di calcio rinforzato con fibre mostra una migliore stabilità dell’impianto per 12 settimane rispetto al cemento senza fibre. Anche i test sui conigli mostrano prestazioni meccaniche e stabilità dell’impianto migliori con il cemento fibrorinforzato. Inoltre, il cemento fibrorinforzato è compatibile con la ricrescita ossea a lungo termine.

“Anche se i nostri risultati indicano che la biocompatibilità dei cementi bioceramici non è compromessa dall’incorporazione di fibre di poli (alcol vinilico) dopo mesi dall’impianto, sono necessari studi in vivo più estesi per confermare che le fibre di alcol polivinilico non causano risposte biologiche avverse anche dopo diversi anni “

avverte Leeuwenburgh.

I ricercatori stanno ora sviluppando un modello computazionale del cemento fibrorinforzato con collaboratori specializzati per prevedere il danneggiamenti meccanici a seconda della dimensione della fibra, della dispersione e dell’affinità con la matrice.

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