Preparación de recubrimientos bactericidas sobre superficies de titanio basados en nanopartículas de plata

Abstract

Una de la principales complicaciones clínicas de rehabilitaciones mediante implantes dentales de titanio, es la generación de infecciones peri-implantarias. Este tipo de infecciones son de difícil control, conllevando en algunos casos a la pérdida del implante. Las conocidas desventajas de las terapias basadas en antibióticos, ha conducido a la búsqueda de nuevas estrategias para prevenir la peri-implantitis. La nanotecnología ha permitido el desarrollo de una nueva generación de antibacterianos basados en nanopartículas metálicas, así como la posibilidad de modificar las propiedades superficiales de los implantes. El desarrollo de recubrimientos antibacterianos para titanio dopados con nanopartículas de plata (AgNP) proveería una auspiciosa alternativa para la prevención de la peri-implantitis.

Objetivo

Preparar recubrimientos basados en AgNPs sobre superficies de titanio y evaluar sus propiedades antibacterianas contra un patógeno periodontal.

Materiales y Métodos

Las AgNPs se sintetizaron utilizando almidón como agente reductor biocompatible. La solución de recubrimiento se preparó incorporando las AgNPs en un sistema “Sol-Gel” de sílice. Los recubrimientos de sílice dopados con AgNP fueron aplicados sobre láminas de titanio mediante un método de “slip coating”, y caracterizados mediante espectrometría UV-Vis, microscopía TEM, microscopía SEM-EDX y difracción de rayos-X. La liberación de AgNP desde los recubrimientos se estudió midiendo la concentración de Ag liberada en función del tiempo usando un electrodo específico de plata. La actividad antibacteriana de las superficies de titanio modificadas con los recubrimientos, se evaluó con cepas clínicas de Aggregatibacter Actinomycetemcomitans (A.a) tanto en estado planctónico como en biopelícula.

Resultados

Los recubrimientos de sílice cargados con AgNPs sobre las superficies de titanio no presentaron microdefectos. Estos recubrimientos mostraron una liberación sostenida (42 días) de Ag de 0.02 µg/cm2. Los ensayos bacteriológicos demostraron que los recubrimientos tienen un marcado efecto bactericida estadísticamente significativo (p < 0,05) sobre la biopelícula formada en la superficie del titanio, así como sobre las bacterias planctónicas del medio en contacto con el material. La reducción del recuento en biopelícula fue estadísticamente significativa y de valores entre 75-55% en relación a la superficie de titanio sin modificar. Recubrimientos con contenidos de AgNPs de 2.5 y 5%, inhiben la formación de biopelícula en un 58 y 66%, respectivamente.

Conclusión

Recubrimientos de sílice cargados con AgNP resultaron tener un claro efecto bactericida, sobre la biopelícula formada en la superficie del titanio así como sobre las bacterias planctónicas que rodean el material. Estos recubrimientos también reducen la formación de biopelícula sobre titanio; estas propiedades hacen de los recubrimientos una promisoria alternativa para el control de la periimplantitis.