The Effect of Surface Treatment Methods on the Surface Characteristics and Biological Activity of Zirconia Implants.

چکیده اصلی

Zirconia implants are promising alternatives to titanium, yet optimal surface treatment protocols that preserve their surface properties and biocompatibility are not well-established. This study aimed to evaluate the effects of various surface treatment methods-ethylene oxide (EO), hydrogen peroxide plasma (HPP), electron beam (EB), and their combinations-on the surface characteristics and biological performance of fully sintered 3Y-TZP zirconia. Fully sintered 3Y-TZP zirconia slices were treated using EO, HPP, EB, HPP + EO, or HPP + EB. Surface characteristics, including hydrophilicity, hydrocarbon contamination, and elemental composition, were assessed. The biological responses of human bone marrow stromal cells (hBMSCs) and human gingival fibroblasts (HGFs), covering cell proliferation, cytoskeleton development, osteogenic differentiation, and adhesion, were evaluated. While the HPP group did not show the highest hydrophilicity, it effectively prevented hydrocarbon contamination and maintained a substantial Zr concentration. Surfaces treated with HPP demonstrated significant enhancements in hBMSC and HGF proliferation, cytoskeleton development, osteogenic differentiation, and adhesion, outperforming all other groups. Hydrogen peroxide plasma (HPP) surface treatment is a feasible technique for zirconia implants, as it effectively maintains surface integrity and promotes superior biological activity compared to other methods.

ترجمه فارسی چکیده

ایمپلنت‌های زرنیکا جایگزین‌های امیدوارکننده برای تیتانیوم هستند، اما پروتکل‌های درمان سطحی بهینه که ویژگی‌های سطحی و زیست‌سازگاری آن‌ها را حفظ کنند، به‌طور کامل مشخص نشده‌اند. این مطالعه به ارزیابی تأثیر روش‌های درمان سطحی مختلف شامل اکسید اتیلن (EO)، پلاسما هیدروژن پراکسید (HPP)، پرتو الکترونی (EB) و ترکیب‌های آن‌ها بر ویژگی‌های سطحی و عملکرد زیستی زرنیکا 3Y-TZP سخت‌کوب شده کامل پرداخت. ویژگی‌های سطحی شامل هیدروفیلیسیته، آلودگی کربوهیدرات‌ها و ترکیب عناصری ارزیابی شد. پاسخ‌های زیستی سلول‌های بنیادی مغز استخوان انسان (hBMSCs) و فیبروبلاست‌های لثه انسان (HGFs) شامل تکثیر سلولی، توسعه سیتوسکلت، تفاوت استخوان‌ساز و چسبندگی مورد بررسی قرار گرفت. در حالی که گروه HPP بالاترین هیدروفیلیسیته را نشان نداد، اما آلودگی کربوهیدرات‌ها را به‌طور مؤثر جلوگیری کرد و غلظت قابل توجهی زرنیک را حفظ نمود. سطوح درمان شده با HPP نشان‌دهنده بهبودهای معناداری در تکثیر hBMSC و HGF، توسعه سیتوسکلت، تفاوت استخوان‌ساز و چسبندگی بود که از تمام گروه‌های دیگر برتری داشت. درمان سطحی پلاسما هیدروژن پراکسید (HPP) یک تکنیک عملی برای ایمپلنت‌های زرنیکا است، زیرا به‌طور مؤثر ساختار سطحی را حفظ کرده و فعالیت زیستی برتر را نسبت به سایر روش‌ها ترویج می‌کند.

متن کامل اصلی