Neste artigo de 2007, publicado pela Revista Matéria vol.12 no.2; pelos Autores Liliane S Morais; Glaucio G Serra; Carlos A Muller; Elisabete F A Palermo; Leonardo R Andrade; Marc A Meyers; Carlos N Elias; do Departament of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California - San Diego; Departamento de Engenharia Mecânica e Ciência dos Materiais, Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, RJ, Brasil; da Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Av Brasil, 4365, Manguinhos, Rio de Janeiro; Laboratório de Radioisótopos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro; do Departamento de Histologia e Embriologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro, RJ, Brasil; Determina as concentrações de titânio, alumínio e vanádio nos órgãos de coelhos (rins, fígado e pulmões), após a inserção de mini-implantes ortodônticos fabricados a partir da liga Ti-6Al-4V.
O titânio comercialmente puro (Ti cp) é amplamente utilizado na fabricação de implantes dentários e ortopédicos pois é considerado quimicamente inerte, possui propriedades mecânicas adequadas e excelente biocompatibilidade. No entanto, devido ao tamanho reduzido dos mini-implantes ortodônticos existe a possibilidade de ocorrerem fraturas durante os procedimentos de inserção e remoção, pois o Ti cp possui baixa resistência à fratura. Para superar este problema o material de escolha para confecção de mini-implantes ortodônticos é a liga Ti-6Al-4V, pois possui maior resistência à fadiga e à fratura. Entretanto, a resistência à corrosão da liga Ti-6Al-4V é menor do que a resistência à corrosão do Ti cp, favorecendo a liberação de íons metálicos. Estes íons podem se acumular nos tecidos peri-implante e em tecidos distantes favorecendo a ocorrência de efeitos indesejáveis no corpo humano e sendo freqüentemente responsabilizados pela falha clínica dos implantes, osteólise, reações alérgicas, lesões renais, citotoxicidade, hipersensibilidade e carcinogênese.
A biocompatibilidade do Ti cp é atribuída à sua capacidade de formar espontaneamente uma camada superficial de óxido de titânio (TiO2). Na liga Ti-6Al-4V o óxido superficial é composto por TiO2 com pequenas quantidades de Al2O3, grupos hidroxílicos e água. O óxido superficial da liga é menos estável que o óxido do Ti cp porque o Al e o V que são adicionados como elementos de liga para estabilizar, respectivamente, as fases α e β, desestabilizam a liga, tornando-a vulnerável à corrosão. Como o vanádio não está presente no filme formado na superfície da liga Ti-6Al-4V, o titânio e o alumínio são os íons metálicos mais prováveis de serem liberados por superfícies de Ti-6Al-4V. Essa afirmação está de acordo com os valores encontrados no presente estudo, pois Ti e Al foram encontrados em maiores quantidades do que V, apesar de quantidades mínimas de V terem sido detectadas.
Somado à desestabilização causada pelos elementos de adição, quando a liga Ti-6Al-4V é implantada no corpo humano ocorrem mudanças em sua camada protetora que influenciam a liberação de produtos de corrosão. Estas alterações ocorrem por diversos motivos, tais como: (1) a concentração de íons cloro no soro sanguíneo e nos fluidos intersticiais gera um ambiente altamente corrosivo para materiais metálicos; (2) o pH do tecido ósseo, no qual o material é implantado, diminui para aproximadamente 5,2 e só retorna ao valor normal (7,4) após 2 semanas; (3) os fluidos corporais contêm aminoácidos e proteínas que influenciam a corrosão metálica; (4) a concentração de oxigênio dissolvido nos fluidos corporais é um quarto daquela no ar, atrasando a regeneração do filme de óxido superficial; e (5) as células atuam como corpos com carga que podem influenciar a corrosão de materiais metálicos.
O comportamento das concentrações de alumínio nos órgãos de coelhos, em função do tempo de implantação foi diferente do comportamento do titânio. Para o alumínio, os valores do grupo controle foram elevados (75,38 ppm), mantendo-se aproximadamente no mesmo nível, sem diferenças estatisticamente significantes até 12 semanas (73,28 ppm). Isso pode estar relacionado ao fato do alumínio ser um elemento presente em fontes ambientais, como alimentação e ar. Desta forma, o Al está presente em grandes quantidades no tecido pulmonar e a contribuição de Al vinda da corrosão in vivo dos mini-implantes ortodônticos não é significante.
Os mini-implantes ortodônticos testados no presente estudo apresentavam superfície lisa, como usinados, ou seja, não receberam tratamento para aumentar a rugosidade de superfície. As baixas concentrações de íons metálicos medidos neste estudo podem estar relacionadas a este fato, pois a liberação de íons metálicos está intimamente relacionada com a estrutura da superfície do implante, sua rugosidade e configuração topográfica. Implantes com alta rugosidade superficial possuem menor resistência à corrosão e maior liberação de íons metálicos do que implantes com menor rugosidade superficial.
O uso de coelhos em estudos de implantes é largamente difundido devido à correlação existente entre a fisiologia humana e a dos coelhos. Entretanto, deve-se tomar cuidado durante a extrapolação do comportamento clínico a partir de animais experimentais, pois as dimensões dos materiais testados em relação ao sistema biológico dos coelhos podem ter grande influência nos resultados. Neste estudo, 4 mini-implantes ortodônticos foram implantados em cada coelho, número médio de mini-implantes utilizados durante o tratamento ortodôntico. Entretanto, o peso dos coelhos (3 kg) é cerca de 20 vezes menor do que o peso médio de um humano adulto (60 a 70 kg). Desta forma, supõe-se que as baixas concentrações de íons metálicos medidos no presente estudo são insignificantes para humanos.
CONCLUSÃO
Quantidades variadas de Ti, Al e V foram detectadas em todos grupos testados, comprovando que existe liberação de íons metálicos pelos mini-implantes ortodônticos de Ti-6Al-4V.
Apesar da tendência de liberação de íons pela liga de titânio, as quantidades de metais detectadas foram extremamente baixas.
Devido aos baixos valores de Ti, Al e V medidos no presente estudo, conclui-se que os mini-implantes ortodônticos de Ti-6Al-4V são dispositivos seguros para emprego como auxiliar de ancoragem no tratamento ortodôntico.
Link do artigo na integra via materia coppe UFRJ:
Nenhum comentário:
Postar um comentário
Participe !