Summary
Une méthode améliorée pour mécaniquement essai ancrage osseux sur les surfaces d'implants candidats est présentée. Cette méthode permet un alignement de la force de perturbation exactement perpendiculaire ou parallèle au plan de la surface de l'implant, et fournit un moyen précis pour diriger les forces de perturbation à une région périphérique à un implant exact.
Abstract
Les progrès récents en science des matériaux ont conduit à une augmentation substantielle de la complexité topographique des surfaces d'implants, à la fois sur un micro-et nano-échelle. Ainsi, les méthodes traditionnelles de décrire les surfaces des implants - à savoir les déterminants numériques de rugosité de surface - sont insuffisantes pour prédire les performances in vivo. Tests biomécaniques fournit une plate-forme précise et comparative pour analyser les performances des surfaces des biomatériaux. Procédé d'essai mécanique amélioré pour tester l'ancrage d'os à des surfaces d'implants candidats est présentée. La méthode est applicable à des stades précoces et plus tard de la guérison et peut être employé pour n'importe quelle gamme de surfaces chimiquement ou mécaniquement modifiés - mais pas les surfaces lisses. Implants personnalisée rectangulaires sont placés de manière bilatérale dans le fémur distal de rats Wistar mâles et recueillies avec l'os environnant. Les échantillons d'essai sont préparés et mis en pot en utilisant un nouveau moule de rupture et de la perturbationtest est réalisé en utilisant une machine d'essais mécaniques. Cette méthode permet un alignement de la force de perturbation exactement perpendiculaire ou parallèle au plan de la surface de l'implant, et fournit un moyen précis et reproductibles pour l'isolement d'une région périphérique à un implant pour le test exact.
Introduction
Évaluation de l'ancrage de l'os de surfaces d'implants endo-osseux a fait l'objet d'une attention considérable, pour lequel de nombreuses méthodes d'essais mécaniques ont été décrites 1,2. Toutes ces méthodes imposent une force de perturber le modèle os / implant étant indépendants, et peuvent être regroupées en cisaillement, généralement présenté comme basculantes ou modèles gigognes 3,4, 3,5 inverser couple, et les types de traction 6, 7. Communément à de tels tests, soit os 8 ou matérielles de l'implant (dans le cas des verres fragiles et céramiques 9,10) est fracturé et, en supposant une forme d'ancrage a eu lieu, l'interface reste os / implant (au moins partiellement) intactes. Ces résultats expérimentaux signifie non seulement que la force nécessaire pour provoquer la rupture (ou l'interruption) du modèle n'est pas la force nécessaire pour séparer l'interface os / implant 11,12, mais aussi que la surface complexe du plan de fracture créée peut être réfractaire àmesure précise. Néanmoins, de tels essais peuvent être cliniquement pertinentes, car elles fournissent une mesure comparative de la capacité des implants de dessins de surface différents pour être ancré dans l'os. Toutefois, il convient également de noter que de telles comparaisons ne sont valables que dans un modèle expérimental, tandis que les comparaisons entre les modèles expérimentaux sont multiples difficultés car les enquêteurs utilisent différentes espèces animales présentant soit lamellaire ou d'os tissé, tissu trabéculaire ou cortical modèles de guérison, et différent mécanique géométries et conditions d'essai.
Dans un effort pour déduire une mesure de la résistance à la traction de l'interface os / implant, de nombreux chercheurs ont utilisé la surface spécifique nominale de l'implant pour obtenir une valeur de "résistance à la traction", car la résistance à la traction est mesurée comme la force par unité de surface. Il s'agit clairement d'une approximation donnée, comme expliqué ci-dessus, que l'interface os / implant reste intacte dans la plupart des essais de perturbation emploiented. En outre la mesure de l'aire de surface des implants, en particulier des surfaces topographiquement complexes, est limitée par la résolution de la technique de mesure comme décrit par Ronald et al. 13 Toutefois, tel que revu par Brunski et al. Deux, lorsque l'aire de surface nominale d'un implant est pris en compte, les différences apparentes dans "résistance à la traction" associé à des conceptions différentes de la surface de l'implant sont annulés, ce qui suggère que les surfaces de l'implant avec une plus grande aire de surface fournissent de plus grandes zones de contact os / implant et donc nécessitent plus de force à la rupture du modèle. L'implication est donc que plus topographiquement complexe surfaces peuvent augmenter ostéogénèse de contact, qui se traduit par un plus grand contact de l'implant osseux (BIC) et résultant des valeurs de perturbation plus élevés dans les tests mécaniques. Ostéogénèse de contact est le produit de deux phénomènes distincts: ostéoconduction et la formation osseuse. En effet, nous avons montré que l'augmentation de l'ostéoconduction sur Topographequement surfaces complexes peut être quantifiée par la mesure de la résultante BIC 14, et que ces surfaces se traduisent également par la rupture mécanique plus élevée des valeurs 12.
Cependant, il est salutaire de noter que l'os péri-implantaire peut former par deux mécanismes. Dans les cellules de contact ostéogenèse d'origine mésenchymateuse migrer à la surface de l'implant (ostéoconduction), se différencier en cellules osseuses, et d'élaborer la matrice de novo de l'os sur la surface de l'implant (formation osseuse). La première matrice osseuse élaboré une ligne de ciment minéralisé comme on le voit dans l'os normal remodelage 15 (il ya beaucoup de confusion dans la littérature concernant cette structure biologique minéralisé qui est parfois considéré comme non-minéralisée 1 ou est syncrétique avec toutes les interfaces os 16 - pour une discussion approfondie sur ce sujet voir Davies et Hosseini 17). Ostéogénèse de contact est une condition essentielle pour le phénomène de l'osDe liaison, mais il est non essentiel pour la croissance osseuse 18. La ligne de ciment minéralisée de l'os est mécaniquement plus faible que le compartiment de collagène minéralisée de l'os 19. Ainsi, de façon intuitive, si l'interdigitation de ciment matricielle ligne avec des caractéristiques implant nano est comparé avec le tissu osseux en croissance dans les caractéristiques de l'implant macro puis serait, de façon raisonnable, être prévu la force mécanique nécessaire pour perturber l'ancien à être inférieure à celle-ci, et nous ont récemment démontré expérimentalement 12.
Osseuse péri-implantaire peut également se former par l'ostéogenèse à distance. Dans ce cas, l'os est déposée sur la surface de l'os ancien et devient progressivement plus près de la surface de l'implant résultante dans une interface comprenant une matrice amorphe, et les restes de cellules ostéogéniques 20. En général, l'ostéogenèse à distance est associée avec des surfaces d'implants lisses, ou usinées, endo-osseux et est souvent vu dans la guérison de l'os cortical, tandis que microtopographically surfaces complexes sont associés à des contacts ostéogénèse qui est plus typique de la guérison de l'os trabéculaire. Des modèles d'essai de traction à l'aide de surfaces d'implants lisses et la cicatrisation osseuse corticale ont été en mesure de tester les propriétés adhésives de la présente amorphe matrice biologique absent de l'ostéogenèse de contact associé avec des surfaces topographiquement complexes, et ont montré que la liaison dite "biochimiques" qui se produit fournit une composante mineure des valeurs de "résistance à la traction" rapportés avec des surfaces topographie complexe 21. Au contraire, en utilisant un modèle de cicatrisation de l'os trabéculaire, Wong et al. 22 montrent une «excellente corrélation" entre l'implant rugosité de surface et push-out charge de rupture, et a indiqué que la liaison chimique effectivement joué un rôle négligeable dans l'ancrage de l'os de l'implant surface. S'il est probable que les deux contacts et l'ostéogenèse à distance se produisent, à des degrés divers, dans tous péri-impla endo-osseuxnt guérison compartiments, surfaces microtopographically complexes se sont montrés particulièrement avantageuses dans la guérison osseuse trabéculaire compartiments 23. Ces derniers sont classés dans la classe III ou de classe IV os dans la littérature dentaire 24.
Notre but a été de se concentrer sur les mécanismes de contact ostéogenèse et l'ancrage os / implant résultant qui peuvent en résulter dans un environnement de guérison osseuse trabéculaire. Ce mouillage, qui dépend de la topographie de la surface de l'implant (voir ci-dessus), peut intervenir à différents échelle-gammes. D'une part, seules les caractéristiques de l'implant sous-microniques sont impliqués dans l'os de liaison - comme décrit par interdigitation du ciment osseux matricielle ligne avec ces surfaces, et vus sur des verres bioactifs, des céramiques et des oxydes métalliques réticulée. D'autre part, le tissu osseux (parfois avec le système vasculaire de sang) peut se transformer en multi-micron, ou macro-échelle, les caractéristiques de l'implant surfaces 18. Les deux cas, result dans une forme d'ancrage osseux à la surface de l'implant, bien que les mécanismes sont nettement différents. Cependant, un défaut commun de la plupart des méthodes d'essais mécaniques mentionnées ci-dessus est d'aligner la force de rupture dans un plan parfaitement perpendiculaire ou parallèle à celui de la surface de l'implant (selon que le mode de traction ou de cisaillement est employé). Nous rapportons ici un procédé qui permet de surmonter cette limitation.
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Protocol
Une. Implant Conception, fabrication et traitement de surface
- Fabrication implants rectangulaires (dimensions 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm, longueur x largeur x hauteur) de titane commercialement pur (CpTI). Percer un trou au centre vers le bas l'axe longitudinal de l'implant (diamètre = 0,7 mm) pour faciliter la stabilité de l'implant à l'intérieur de début du site chirurgical et le test mécanique ultérieure (figure 1).
- Traiter les surfaces supérieure et inférieure de l'implant.
- Pour créer deux surfaces distinctes, utiliser un traitement standard grenaillage (GB) pour créer une surface microtopographically complexe. Modifier plus de la moitié des implants en superposant le phosphate de calcium (CaP) nanoparticules pour créer une surface nanotopographically complexe.
Remarque: Différents traitements chimiques ou mécaniques peuvent être appliquées pour créer une topographie et / ou la chimie de surface désirée, et celles-ci dépendront de la nature de la questi expérimentalà traiter. Dans l'exemple donné ici, un groupe de commerce pur titane (CpTI) implants a été soumis à grenaillage (GB) - un procédé soustractif - pour créer une microtopographie complexe. La moitié des implants ont ensuite été modifiée par l'ajout de phosphate de calcium (CaP) des nanocristaux de créer un super-nanotopographie imposée (GB-DCD).
Remarque: Lors de la visualisation de la micro-surface grenaillée, par rapport à la surface nano-modifié, à un grossissement de 10.000 X, il n'y a pas de différence évidente dans les caractéristiques de surface. Toutefois, lorsqu'il est vu à 100 000 X grossissement, les différences deviennent tout à fait évident (figure 2). Il a déjà été montré que ces changements de surface ont des effets profonds sur osteoconduction 14.
2. modèle animal et de la procédure chirurgicale
- Utilisez jeunes rats mâles Wistar (200-250 g) pour ce modèle. Toutes les procédures doivent être approuvés par les autorités locales le soin des animaux comcomités. Permettre aux animaux de l'accès libre à l'eau et la nourriture pour rats.
Remarque: Des rats Wistar ont été sélectionnés pour cette procédure en raison de l'expérience antérieure avec cette souche de rats, bien que d'autres souches de rats pourraient être employées. L'accès à la nourriture et à l'eau peut être modifiée, en fonction de la nature de la question d'expérimentation être adressé. - Rats calmes en utilisant l'anesthésie par inhalation est administré par un cône de nez: 4% d'isoflurane dans 1 LO 2 / min pour l'induction, 2% d'isoflurane dans 1 L d'oxyde d'azote et 0,6 LO 2 / min pour l'entretien. Effectuer un test orteil-pincement standard pour assurer la sédation efficace avant de poursuivre la procédure.
- Administrer analgésique pré-et post-opératoire par une injection sous-cutanée de 0,01 au 0,05 mg / kg de buprénorphine.
- Attribuer implants par randomisation partielle et placer bilatéralement dans les métaphyses distales des fémurs de rat. Cela permet à un implant différents, chacun l'un parmi une sélection de différentes topographies de surface à comparerd, dans fémurs controlatéral, d'optimiser l'analyse statistique.
- Préparer les animaux par le rasage et le nettoyage de la face antéro-latérale de chaque patte arrière avec 10% de Betadine. Pour éviter l'hypothermie, placez un coussin de circulation d'eau chaude sous le rat anesthésié.
- L'utilisation d'un scalpel chirurgical N ° 15, une incision à travers la peau le long de la face latérale de la cuisse pour exposer le muscle. Exposer le fémur distal en utilisant dissection pour dévier les organes musculaires de manière mini-invasive.
- Grattez la mince couche de périoste recouvrant le fémur, en utilisant une rugine, pour exposer entièrement l'os cortical pour le forage. Il faut prendre soin de ne pas endommager la plaque de croissance ou de cartilage articulaire de l'articulation du genou au cours de la dissection mousse et l'élimination du périoste.
- Une fois nettoyée et inspectée, faire tourner le fémur latéralement afin d'exposer la face antérieure du fémur distal (figure 3A).
- Pour préparer le site chirurgical, percer unfente rectangulaire bicorticale au milieu de l'os à travers les deux corticales. Pour éviter une surchauffe du tissu, l'irrigation saline doit être maintenue tout au long de forage par un assistant chirurgical. Effectuer le forage en trois étapes:
- Tout d'abord, grâce à forer la corticale antérieure, exposée par dissection, en utilisant une fraise dentaire de 1,3 mm fixée à une pièce à main dentaire afin de créer deux trous de 2,5 mm situés le long de la ligne médiane du fémur.
- Ensuite, utilisez un deuxième foret (torsion de 1,3 mm de fraise de dentiste) à étendre ces trous à travers le cortex adverse, résultant dans des trous parallèles bicorticales.
- Enfin, rejoindre les trous à l'aide d'un troisième côté de la bavure de découpe sur mesure dans une direction proximale-distale, formant le site de l'implant (figure 3B).
- Passez un fil de suture biodégradable à travers le défaut osseux à l'aide de l'aiguille joint et le retourner dans le cortex fémoral externe.
- Enfilez l'implant sur l'extrémité libre de la suture et la guider dans le défaut, wici, il devrait être sous pression équipée. De cette manière, le grand axe de l'implant doit être orientée perpendiculairement à l'axe long du fémur (figure 3C).
- Attachez le fil de suture autour de l'aspect latéral du fémur pour assurer la stabilité implant lors de la récupération post-opératoire et les premières étapes de la guérison. Utilisez la suture reste à fermer le tissu musculaire, et reoppose le tissu cutané à l'aide d'agrafes chirurgicales (9 mm clips de la plaie).
- Inspecter les sites chirurgicaux des signes d'infection, et de surveiller les animaux tous les jours pour la capacité ambulatoire compromise. Exclure les animaux qui ne récupèrent pas totalement la marche, ou ceux qui ont des fractures fémorales au sacrifice, de l'analyse.
3. La récolte de l'échantillon
- Sacrifier des animaux à 9 jours post-opératoires par dislocation cervicale après CO 2 exposition.
- Après sacrifice, détacher fémurs et propre des tissus mous. Stocker immédiatement dans une solution tampon de saccharose à 15% afin de maintenir le tissu hydration en préparation pour essais mécaniques (figure 4A).
Note: Les échantillons sont stockés dans la solution tampon de saccharose à maintenir l'hydratation des tissus au cours du transport entre les installations. Les spécimens seront dépenser environ 2-3 heures en solution lors de la préparation pour les essais mécaniques. - Pour préparer des échantillons pour les essais mécaniques, couper l'os à la largeur des implants à l'aide d'une fraise diamantée cylindrique relié à un système à grande vitesse. Les spécimens d'essai final sont constituées de deux arcs d'os attachés à chaque face de l'implant (figure 4B). Pour arches qui tombent pendant la préparation ou le transport, assigner une valeur de test mécanique de 0 N.
Remarque: Il est important d'être très doux et précis lors de la coupe des échantillons, afin d'éviter d'endommager ou de précontrainte de l'interface. Cal de réparation osseuse peut croître autour de l'axe longitudinal de l'implant, voire dans le trou longitudinal. Cet excès os doit être enlevée par troismming spécimens aux dimensions exactes de l'implant rectangulaire, comme cela peut fausser les résultats d'essais mécaniques.
4. Essais mécaniques
Un moule en échappée sur mesure a été conçu pour pot chaque échantillon, la création d'une méthode reproductible et précis de la préparation des échantillons pour les essais mécaniques. La conception permet l'isolement d'une région de 0,5 mm de l'os péri-implantaire pour une zone de test cohérent, tout en maintenant le spécimen centrée et parfaitement horizontale pendant le processus d'enrobage, ce qui permet l'application d'une force directement perpendiculairement à la surface de l'implant. Voir Figure 5 pour les plans complets et Figure 6 pour les composants finaux.
Note: Tous les tests ont conduite en utilisant un appareil de test mécanique, fonctionnant à une vitesse de traverse de 30 mm / min. Pour une évaluation qualitative de l'os résiduel test suivant, un microscope de dissection peut être utilisé.
- Rempotagedes échantillons et les essais mécaniques
- Retirer les échantillons de la solution tampon saccharose et sèche doucement blot.
- spécimen de position dans le moule personnalisé. Faire glisser la tige horizontalement à travers des trous dans les parois du moule et à travers le trou dans le milieu de l'implant. Placer la plaque de stabilisation sur la face postérieure du moule afin de stabiliser l'implant (figure 7).
- Remplissez le fond du moule avec un composite dentaire fluide et durcir pendant 60 secondes en utilisant une haute intensité lampe à polymériser.
Remarque: Il est important de choisir un composite qui n'est pas réglée avec une réaction exothermique, en tant que telle chaleur générée peut influencer les propriétés des tissus. - Après durcissement, ouvrir le moule et retirer le bloc de l'échantillon durci. Tracez une fine ligne noire marqueur permanent sur la voûte latérale à des fins d'identification.
- Fixer une réplique préfabriqués de l'éprouvette dans un étau, et le centre de l'unité sur la base de l'instrument d'essais mécaniques.
- Fixer l'éprouvette dans le vice et passer un fil de nylon dans le trou de l'implant (Figure 8). Attacher les extrémités libres de l'axe de la traverse mobile. Par souci de cohérence, toujours étiqueter et de tester le côté latéral première. Répétez le processus avec l'arche médiale.
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Representative Results
Tous les animaux ont augmenté leur activité ambulatoire avec le temps après leur récupération après une chirurgie. C'est important parce que la charge a des effets différents sur les topographies de différentes gammes d'échelle, comme nous l'avons rapporté récemment 12. Une courbe force / déplacement représentant des spécimens d'essai suivantes essais mécaniques sont présentées sur la figure 9A, et les données moyennées pour chaque surface de l'implant est présenté sur la figure 9B. La valeur de force maximale atteinte par chaque spécimen a été enregistré et les valeurs de groupe en moyenne pour la comparaison (n = 28 par groupe). La surface GB-DCD, avec submicroniques caractéristiques topographiques superposées sur la surface microtopographically complexe sous-jacent, avait des valeurs de force de rupture nettement plus élevés que la GB micro-surface non modifiée (p <0,0001) (figure 9B).
Après les essais mécaniques, on a pu observer que 92% des échantillons fracturés dans la cibleed région péri-implantaire (figure 10).
Figure 1. Implants rectangulaires conçus sur mesure. Les faces supérieure et inférieure sont les sites principaux pour la croissance et l'apposition. Dimensions: 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm (longueur x largeur x hauteur) et le trou de diamètre 0,7 mm.
Figure 2. émission de champ SEM micrographies des surfaces d'implants utilisés. différences dans la topographie sont difficiles à voir à 10.000 x grossissement (en haut), mais sont très visibles à 100.000 X (en bas). (A, C): GB et (B, D): échantillons GB-DCD.
Figure 3. (A) Après avoir exposer le fémur en utilisant une dissection mousse et l'élimination du périoste, (B) une fente bicorticale a été créée en utilisant une procédure de perçage à 3 étages, et (C) de l'implant a été ajusté par pression en place et supportée par une suture biodégradable.
Figure 4 (A). Fémurs ont été récoltées à partir d'animaux sacrifiés. Implant rectangulaire est visible dans la partie distale du fémur. (B) l'échantillon d'essai avec à la fois une finale médial et un arc latéral de chaque côté de l'implant.
Figure 5. Des dessins techniques pour échappée personnalisé moule utilisé pour pot mécaniques spécimens d'essai. Cliquez ici pour agrandir l'image.
Figure 6. Conception de moules d'échappée sur mesure pour les essais mécaniques.
Figure 7. Speci hommes en pot dans le moule personnalisé.
Figure 8. Spécimen centrée en instrument de test mécanique avant l'essai mécanique.
Figure 9. (A) courbe force Représentant / allongement généré après les essais mécaniques. (B) des valeurs de force de rupture moyenne (N) enregistrés à une vitesse de traverse de 30 mm / min à 9 jours euthanasie point dans le temps (n = 28 échantillons par groupe). (*) = Signification statistique.
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Figure 10. Briser les modèles d'arcs corticales autour des implants suivants essais mécaniques.
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Discussion
Le modèle de test mécanique présenté ici concerne un procédé amélioré pour évaluer l'ancrage de l'os à des surfaces d'implants candidats, car elle permet une perpendiculaire précis, ou en parallèle, l'alignement de l'échantillon d'essai avec l'axe de la force de perturbation appliqué, et limite la zone de fracture à l'intérieur d'un demi-millimètre de la surface de l'implant. Le modèle est facilement intégrée dans les études comparant l'efficacité d'une gamme de chimiquement ou mécaniquement, surfaces modifiées, mais ne convient pas pour les surfaces lisses comme ceux-ci sont facilement détachés de l'os au cours spécimen manipulation. Les implants peuvent être fabriqués à partir d'une large gamme de biomatériaux. Les données sont collectées et facilement, à condition que le dispositif de test mécanique est correctement calibré, nécessite le filtrage minimal. Calendriers différents peuvent être utilisés pour évaluer la performance mécanique à différents stades de la cicatrisation. En outre, le modèle peut facilement être employée dans des modèles animaux de maladies humaines qui comprla cicatrisation osseuse Omise y compris, par exemple, le diabète, la radiothérapie, et des maladies auto-immunes.
Le modèle a été conçu pour les rats mâles Wistar, bien que d'autres souches peuvent facilement être utilisés. La structure squelettique des rats, en particulier le fémur, bien que petite, est capable de résister à des charges ambulatoires normales après avoir reçu l'implant de coutume, et leur récupération post-opératoire est rapide. En raison des géométries simples utilisées, la conception est facile à grande échelle pour des modèles animaux plus grands. Bien qu'il soit possible de procéder à une opération similaire chez les souris, les fémurs sont sensiblement plus petits, ce qui nécessite l'utilisation de plus petits implants et pose des problèmes lors de la manipulation pour le test de perturbation.
Comme nous l'avons déjà utilisé une version simplifiée de ce modèle dans les études ont porté sur les mécanismes biologiques qui se produisent lors de points de guérison rapide, et avons utilisé un post-opératoire temps-point 9 jours, nous avons utilisé le même point de temps ici. Cependant, cette time période peut varier en fonction du plan d'étude, et plusieurs points de temps peut montrer la progression du phénomène d'ancrage avec le temps in vivo.
Au cours du développement du modèle, de nombreux époxydes et ciments à durcissement rapide ont été explorées, dont beaucoup étaient inappropriés en raison de réactions exothermiques, l'expansion excessive, "mèche" de la solution non durci à travers l'os trabéculaire, et des temps de durcissement très variables. Le composite dentaire coulant choisi a l'expansion minime (environ 2%), guérit rapidement sous la lumière de durcissement, et présente mèche minime. En outre, le composite ne présente pas de propriétés exothermiques. Ce matériau peut être modifié au lieu des matériaux disponibles, mais il est d'une importance cruciale pour tester rigoureusement l'agent d'enrobage avant de commencer le projet.
Cette méthode produit des données biomécaniques comparatifs valables en fonction de la conception de la surface de l'implant de candidat. Le principal avantage de cette imProcédé certifié est de limiter la perturbation plan (fracture) de la première 0,5 mm de la surface de l'implant, où l'os est formé réparatrice. Il diffère des autres méthodes où la fracture n'est pas limitée à la zone péri-implantaire. Ainsi, la méthode présentée, comme expliqué ci-dessus, isole précisément une région péri-implantaire défini - une région qui est cohérente dans tous les échantillons - tout en alignant l'échantillon de telle sorte que la force appliquée est exactement perpendiculaire à la surface de l'implant, ce qui élimine tout biais dû à un mauvais alignement. Ceci est particulièrement important si l'on veut contrôler la maturation de l'os péri-implant avec le temps. Toutefois, il convient de souligner que le test ne donne pas d'informations sur la biomécanique de l'interface os / implant vrai lui-même, car il n'y a os considérable restant sur la surface après le test.
Précédemment, nous avons utilisé une version simplifiée de ce procédé pour définir la capacité de la topographie de la surface à rendre titaSurface de l'os-nium liaison 14, ainsi que dans les travaux récents de délimiter la pertinence biologique de divers niveaux de complexité topographique en fonction du temps 12 de guérison. Bien que le test simple est plus rapide que celle présentée ici, et ne nécessite aucun dispositif de scellement conçu sur mesure, il ya des écarts considérables dans l'emplacement du plan de fracture. En outre, le procédé permet aussi d'envisager une rotation de l'éprouvette de 90 degrés, de telle sorte que l'implant est aligné verticalement sur l'instrument de test mécanique. Dans cette configuration, il est possible d'effectuer des essais de cisaillement avec le même dispositif expérimental - une approche pas possible avec d'autres méthodes.
Néanmoins, il existe plusieurs inconvénients pratiques qui représentent des limites. Comme les échantillons d'essai sont petites, il peut être fastidieux pour aligner l'échantillon de manière appropriée dans le moule pendant la mise en pot par rapport à d'autres méthodes. En outre, une fois que l'échantillon est mis en pot, il peut êtredifficile de confirmer, à l'œil nu, la région péri-implantaire exacte; donc il peut être utile d'utiliser une loupe, ou la boucle de bijoutier pour visualiser plus précisément la région péri-implantaire. Enfin, la méthode doit être fait d'une manière qui évite l'évacuation de la composite fluide à travers les travées de réparation exposée dans la région péri-implantaire. Enfin, nous avons utilisé une cellule 1000 N de charge puisque c'est l'équipement dont nous disposons, mais une cellule de charge plus faible, de l'ordre de 50-100 N, serait plus approprié pour de futurs essais, permettant une plus grande résolution et la précision des données de test.
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Disclosures
Les auteurs ont reçu des fonds et du matériel de soutien de la société Biomet 3i (Palm Beach Gardens, FL, USA). Biomet 3i n'avait pas participé à la rédaction de ce manuscrit ou la conception des expériences décrites.
Acknowledgments
Les auteurs tiennent à remercier Biomet 3i pour leur soutien financier continu, et en particulier Randy Goodman de l'aide dans la conception et la fabrication des pièces sur mesure. Spencer Bell est bénéficiaire d'une bourse d'études supérieures à incidence industrielle, fournies par le Conseil de recherches en génie du Canada (CRSNG) en sciences naturelles et. Nous tenons également à remercier le Dr John Brunski pour ses commentaires très précieux lors de la préparation du manuscrit.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dulbecco’s Phosphate Buffer solution (DPBS) | Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canada | 14190-250 | |
| 10% neutral buffered formalin solution | Sigma-Aldrich Co. LLC., Canada | HT501128-4L | |
| Custom-designed rectangular implants (commercially pure titanium; dimensions: 4mm x 2.5mm x 1.3mm with a 0.7mm hole drilled centrally down the long axis) | Biomet 3i, FL, USA | N/A | |
| Custom-designed breakaway mould | Biomet 3i, FL, USA | N/A | |
| Isoflurane | Baxter Internationl Inc. | N/A | |
| Buprenorphine | Bedford Laboratories | N/A | |
| 10% betadine | Bruce Medical, MA, US | FR-2200-90 | |
| Scalpel | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 2586-M36-0100 | |
| Scalpel blade #15 (sterile) | Magna, Medstore, University of Toronto, Canada | 2586 | |
| Periosteal elevator #24G | Spectrum Surgical, OH, USA | EX7 | |
| Forceps | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 7747-A10-108 | |
| Tissue forceps | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 7722-A10-308 | |
| Scissors | Almedic, Medstore, University of Toronto | 7603-A8-240 | |
| Absorbant Fabric General Purpose Drape (sterile) | Vitality Medical | 1089 | |
| Gauze (non-sterile) | VWR | 89133-260 | |
| Needles 25G X 5/8" (disposable) | BD, Canada | 305122 | |
| Syringes (sterile) | VWR, Canada | CABD309653 | |
| Needle Driver | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | A17-132 | |
| Dynarex Surgical gloves (sterile) | Amazon.com | 2475 | |
| Surgical masks | Fisherbrand, Medstore, University of Toronto, Canada | 296360759 | |
| 0.9% sterile saline | House brand, Medstore, University of Toronto, Canada | 1011-L8001 | |
| Hair clippers | Remington, US | N/A | |
| 4-0 Polysorb | Syneture | SL5627G | |
| 9mm Wound Clips | Becton Dickinson, MD, USA | 427631 | |
| ImplantMED DU 900 and WS-75 dental hand piece | W&H Dentalwerk, Austria | DU1000US | |
| 1.3 mm twist drill | Brasseler, GA, USA | 203.21.013 | |
| 1.3 mm dental burr | Biomet 3i, FL, USA | custom | |
| 1.2 mm cylindrical side-cutting burr | Biomet 3i, FL, USA | custom | |
| Cylindrical diamond burr | Brasseler, GA, USA | H1.21.014 | |
| High speed dental drilling system | Handpiece: KaVo Dental Corporation, IL, USA | N/A | |
| Handpiece Control: DCI International, OR, USA | |||
| 99.5% Ultra Pure sucrose | BioShop Canada Inc., Burlington, ON, Canada | 57-50-1 | |
| Flowable dental composite | Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA | 6033XW | |
| Sapphire Plasma Arc high intensity curing light | Den-Mat Holdings, Santa Maria, CA, USA | N/A | |
| Instron 4301 with 1000 N load cell | Instron, Norwood, MA, USA | N/A | |
| Leica Wild M3Z Stereozoom dissecting microscope | Leica, Heerbrugg, Switzerland | N/A | |
| QImaging Micropublisher 5.0 RTV digital camera coupled with QCapture 2.90.1 acquisition software | QImaging, Surrey, BC, Canada | N/A | |
| Electronic digital caliper | Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, USA | N/A | |
| Mechanical testing instrument | Instron, Norwood, MA, USA | N/A |
References
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