Efectos del chorro de arena y grabado ácido en las propiedades de superficie de titanio fabricado aditivamente y mecanizado y sus consecuencias para la adhesión de osteoblastos bajo diferentes condiciones de almacenamiento.

Introducción La fabricación aditiva (FA) permite la producción de implantes de titanio complejos y específicos para el paciente. Sin embargo, las superficies tal como se construyen de las piezas de FA a menudo requieren un procesamiento posterior para mejorar las propiedades de superficie para una óptima oseointegración. Métodos Este estudio investiga los efectos de variar las presiones de chorro de arena (2 bar vs. 6 bar) y el posterior grabado ácido (GA) en las propiedades de superficie de titanio fabricado aditivamente y mecanizado (Ti-6Al-4V y titanio comercialmente puro (cp-Ti), respectivamente). Mientras que los cambios en la rugosidad superficial y la morfología fueron evaluados en diferentes etapas del proceso utilizando profilometría óptica y microscopía electrónica de barrido, los análisis de la humectabilidad de la superficie (medición de ángulo de contacto) se centraron en los efectos después del GA y durante diferentes condiciones de almacenamiento (aire ambiente vs. NaCl). Las diferencias resultantes en las propiedades del material fueron entonces evaluadas por su impacto biológico en la compatibilidad con osteoblastos. Para este propósito, se investigaron los parámetros de adhesión celular, morfología e integridad de membrana utilizando microscopía láser confocal y ensayo de LDH. Resultados La alta rugosidad inicial de las superfícies de titano de FA se redujo mediante chorro de arena, mientras que las superficies mecanizadas lisas iniciales (MM) aumentaron su rugosidad. El grabado ácido introdujo patrones irregulares característicos en la superficie con solo consecuencias marginales para la rugosidad global resultante. Mientras que todas las superficies demostraron alta hidrofílica directamente después del grabado, el almacenamiento en aire ambiente aumentó la hidrofobicidad con el tiempo, mientras que el almacenamiento en NaCl preservó la hidrofílica y mejoró marginalmente la biocompatibilidad. La adhesión y morfología de los osteoblastos fueron óptimas solo sin ninguna condición de almacenamiento, con integridad de membrana sin comprometer. Discusión Notablemente, las consecuencias biológicas observadas para el titanio MM y FA fueron bastante similares, considerando las diferencias en los materiales utilizados, técnicas de producción y morfologías superficiales resultantes. El GA aplicado cuidadosamente también puede optimizar las características de la superficie del titanio fabricado aditivamente para un mejor rendimiento del implante, con condiciones de almacenamiento influyendo críticamente en la humectabilidad de la superficie y la bioactividad.