Обзор модификации поверхности титановых сплавов для биомедицинских применений

Зубные имплантаты представляют собой механические компоненты, используемые для восстановления жевательной функции и/или эстетического вида после утраты или разрушения зубов. Их фиксируют (ввинчивают) в верхнюю или нижнюю челюсть, где они служат опорой для одиночных зубных протезов или мостовидных конструкций. Большинство зубных имплантатов изготавливают из титановых сплавов. Состояние поверхности изготовленного имплантата может существенно влиять на его функционирование и клинический успех. В настоящем систематическом обзоре рассматривается влияние инженерно сформированного состояния поверхности на эксплуатационные характеристики титановых зубных имплантатов, включая фиксацию имплантата, механические свойства, рост костной ткани и клеточный ответ. Сначала обосновывается необходимость инженерии поверхности имплантата, включая требования к механическим свойствам, состоянию поверхности и биосовместимости. Далее представлены и обсуждаются специализированные методы модификации поверхности, применяемые в настоящее время: абразивно-струйная обработка, электрохимические процессы, комбинированные процессы и лазерная модификация. Механические свойства и биосовместимость имплантата являются наиболее важными факторами, определяющими возможность его применения в биомедицине. Поэтому данный обзор посвящён последним усовершенствованиям конструкции зубных имплантатов с учётом их механических свойств и биосовместимости. Физический контакт имплантата с окружающими тканями, зависящий в том числе от шероховатости поверхности, является важным фактором при проектировании зубных имплантатов. Шероховатость поверхности имплантата на макро-, микро- и наноуровнях оказывает специфическое влияние на его контакт с окружающей костной тканью. Кроме того, биосовместимость титана имеет большое значение для разработки долговечных зубных имплантатов. Учитывая важность указанных механических свойств и биосовместимости костных имплантатов, авторы подробно рассматривают развитие имплантатов на основе титана с точки зрения этих характеристик.