In-vitro characterization and evaluation of innovative surface modifications of zirconia implants for the optimization of hard and soft tissue management.

چکیده اصلی

PURPOSE: This study focuses on the characterization and evaluation of innovative surface modifications of zirconia implants aimed at optimizing hard and soft tissue management. METHODS: The cytocompatibility of newly developed ceramic implant coatings was assessed. Five different surface types were investigated: uncoated zirconia (Zr), zirconia coated with pure titanium (ZrTi), zirconia coated with calcium phosphate (CaP), zirconia coated with hydroxyapatite (HA) and zirconia coated with calcium phosphate-hydroxyapatite (CaP/HA). Cytocompatibility was assessed using L929 mouse fibroblasts and MC3T3 pre-osteoblasts. Testing was performed in both direct and indirect cell contact with the materials. In the direct contact setup, cells were cultured for 24 h on the test surfaces, followed by live/dead staining and fluorescence microscopy. In the indirect setup, material extracts were prepared and cell viability was quantified after 72 h using lactate dehydrogenase (LDH) and cell proliferation (XTT) assays. RESULTS: All tested surfaces demonstrated good cytocompatibility without significant cytotoxic effects. Supplementary scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analyses confirmed the successful application of the coatings and provided detailed insight into surface topography and elemental composition. CONCLUSION: Calcium phosphate and hydroxyapatite-coated zirconia implants represent a promising biocompatible alternative to titanium-based surfaces, with the potential to improve tissue integration and long-term clinical outcomes in ceramic dental implantology.

ترجمه فارسی چکیده

هدف این مطالعه بررسی و ارزیابی اصلاحات سطحی نوآورانه ایمپلنت‌های زرنیک است که برای بهبود مدیریت بافت‌های سخت و نرم طراحی شده‌اند. cytocompatibility پوشش‌های جدید سرامیکی ایمپلنت‌ها ارزیابی شد. پنج نوع سطح بررسی شد: زرنیک بدون پوشش (Zr)، زرنیک پوشش‌دار تیتانیوم خالص (ZrTi)، زرنیک پوشش‌دار فسفات کلسیم (CaP)، زرنیک پوشش‌دار هیدروکسی‌آپاتیت (HA) و زرنیک پوشش‌دار فسفات کلسیم-هیدروکسی‌آپاتیت (CaP/HA). cytocompatibility با استفاده از سلول‌های فیبروبلاست موش L929 و پیش‌ساز osteoblast MC3T3 ارزیابی شد. تست‌ها در تماس مستقیم و غیرمستقیم سلولی با مواد انجام شد. در تماس مستقیم، سلول‌ها ۲۴ ساعت روی سطوح تست کشت داده شدند، سپس رنگ‌آمیزی زنده/مرده و میکروسکوپی فلوئورسانس انجام شد. در چیدمان غیرمستقیم، استخراج مواد آماده شد و باقیمانده سلولی پس از ۷۲ ساعت با آزمون‌های لاکتات دهیدروژناز (LDH) و تکثیر سلولی (XTT) کمیابیابی شد. نتایج نشان داد که تمام سطوح تست شده cytocompatibility خوبی را نشان دادند بدون اثرات cytotoxic قابل توجه. تحلیل‌های تکمیلی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس پراکنده (EDS) تطبیق موفقیت‌آمیز پوشش‌ها را تأیید کرد و دیدگاهی جزئی از توپوگرافی و ترکیب عناصری سطح ارائه داد. نتیجه‌گیری: ایمپلنت‌های زرنیک پوشش‌دار فسفات کلسیم و هیدروکسی‌آپاتیت جایگزین biocompatible امیدوارکننده‌ای برای سطوح مبتنی بر تیتانیوم هستند که پتانسیل بهبود ادغام بافت و نتایج بالینی بلندمدت در دندان‌پزشکی ایمپلنتی را دارند.

متن کامل اصلی