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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • DENTISTRY; ORAL OR DENTAL HYGIENE (tooth brushes A46B; [N: tongue scrapers A61B17/24;] preparations for dentistry A61K6/00) [C0101]
      • DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION (analysing biological material G01N, e.g. G01N33/48; obtaining records using waves other than optical waves, in general G03B42/00)
      • METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION, OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS, OR SURGICAL ARTICLES (preservation of bodies or disinfecting characterised by the agent employed A01N; preserving, e.g. sterilising, food or foodstuffs A23; preparations for medical, dental or toilet purposes A61K; preparation of ozone C01B13/10)
Classificazione geografica
Bibliografia
Driscoll K.E., Deyo L.C., Carter J.M., Howard B.W., Hassenbein D.G., Bertram T.A. Effects of particle exposure and particle-elicited inflammatory cells on mutation in rat alveolar epithelial cells. Carcinogenesis, 18:2, 423-30, 1997
Chen J.L., Fayerweather W.r. Epidemiologic study of workers exposed to titanium dioxide.
J. Occup. Med. 12, 30:12, 937-42, 1988
Fayerweather W.E., Karns M.e., Gilby P.G., Chen J.L. Epidemiologic study of lung cancer mortality in workers exposed to titanium tetrachloride. J. Occup. Med. 2, 34:2, 164-9, 1992
Wang J.Y., Wicklund B.H., Gustilo R.B., Tsukayama D.T. Prosthetic metals impair murine immune response and cytokine release in vivo and in vitro. J. Orthop. Res. 9, 15:5, 688-99, 1997
Blumenthal N.C., Cosma V. Inhibition of apatite formation by titanium and vanadium ions.
Biomed. Mater. Res.: Applied Biomaterials 23, A1:13, 1989
Bernstein A., Bernauer I., Marx R., Geurtsen W. Human cell culture studies with dental metallic materials. Biomaterials, 13(2), 98, 1992
Edel J., Marafante E., Sabbioni E. Retention and tissue binding of titanium in the rat. Hum. Toxicol. 4(2), 177, 1985
Röstlund T., Thomsen P., Bjursten L.M., Ericson L.E. Difference in tissue response to nitrogen-ion-implanted-titanium and c.p. titanium in the abdominal wall of the rat. J. Biomed. Mater. Res. 7, 24:7, 847-60, 1990
Hadfield M.G., Adera T., Smith B., Fortner Burton C.A., Gibb R.D. Human brain tumors and exposure to metal and non-metal elements: a case-control study. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 17:1, 1-9, 1998
Khan M.A., Williams R.L., Williams D.F. The corrosion behaviour of Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb and Ti-13Nb-12Zr in protein solutions. Biomaterials, 4,20:7,631-7, 1999
Khan M.A., Williams R.L., Williams D.F. Conjoint corrosion and wear in titanium alloys. Biomaterials, 4, 20:8, 765-72, 1999
Jorgenson D.S., Centeno J.A., Mayer M.H., Topper M.J., Nossov P.C., Mullick F.G., Manson P.N. Biologic response to passive dissolution of titanium craniofacila microplates. Biomaterials 20:7, 675-82, 1999
T.M. LEE, E. CHANG and C.Y. YANG Effect of passivation on the dissolution behavior of Ti6A14V and vacuum-brazed Ti6A14V in Hank's ethylene diamine tetra-acetic acid solution Part I Ion release. J. Material Science 10 (1999) 541
Ferguson A.B., Akahoshi Y., Laing P.G., Hodge E.S. Characcteristics of trace ions released from embedded metal implants in the rabbit. J. Bone Joint Surg. 44-A(2), 323-336, 1962
Meachim G., Williams D.F., Changes in nonosseous tissues adjacent to titanium implants. J. Biomed. Mat.Res. 7, 555, 1973.
Osborn J.F., Willich P., Meenen N. The release of titanium into human bone from a titanium implant coated with plasma-sprayed titanium. In: Clinical Implant Material, Edited by Heimke G., Soltesz U., Lee A.J.C.Advances in Biomaterial, 9, Elsevier Science Publishers B.V.,Amsterdam, 1990
Ektessabi A.M., Otsuka T., Tsuboi Y., Horino Y., Mokuno Y., Fujii K., Albrektson T., Sennerby L., Johansson C. prelimnary experimental results on mapping of the elemental distribution of the organic tissues surrounding titanium-alloy implants. Nucl.Instr. Meth. B 109/110, 278-283, 1996
Jacobs J.J., Skipor A.K., Patterson L.M., Hallab N.J., Paprosky W.G., Black J., Galante J.O. Metal release in patients who have had a primary total hip arthroplasty. A prospective, controlled, longitudinal study. J. Bone Joint Surg. Am. 10, 80:10, 1447-58, 1998
Ducheyne P., Willems G., Martens M., Helsen J. In vivo metal-ion release from porous titanium-fiber material. J. Biomed. Mat. Res. 18(3), 293, 1984
Woodman J.L., Jacobs J.J., Galante J.O., Urban R.M. Metal ion release from titanium-based prosthetic segmental replacements of long bones in baboons: a long-term study. J. Orthop. Res. 1(4) 421, 1984
Schliephake H., Reiss G., Urban R., Neukam F.W., Guckel S. Metal release from titanium fixtures during placement in the mandible: an experimental study. Int. J. Oral Maxillofac. Implants 8:5, 502-11, 1993
Schliephake H., Lehmann H., Kunz U., Schmelzeisen R. Ultrastructural findings in soft tissues adjacent to titanium plates used in jaw fracture treatment. Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 2, 22:1, 20-5, 1993
Weingart D., Steinemann S., Schilli W., Strub J.R., Hellerich U., Assenmacher J., Simpson J. Titanium deposition in regional lymph nodes after insertion of titanium screw implants in maxillofacial region. Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 12, 23:6 Pt 2, 450-2, 1994
Jacobs J.J., Skipor A.K., Patterson L.M., Hallab N.J., Paprosky W.G., Black J., Galante J.O. Metal release in patients who have had a primary total hip arthroplasty. A prospective, controlled, longitudinal study. J. Bone Joint Surg. Am. 10, 80:10, 1447-58, 1998
Lugowsky S.J., Smith D.C., McHugh A.D., Van Loon J.C. Release of metal ions from dental implant materials in vivo: determination of Al, Co, Cr, Mo, Ni, V, and Ti in organ tissue.
J. Biomed. Mater. Res., 12, 25:12, 1443-58, 1991
Rodriguez D., Gil F.J., Planell J.A., Jorge E., Alvarez L., Garcia R., Larrea M., Zapata A. Titanium levels in rats implanted with Ti 6Al4V treated samples in the absence of wear. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 10, 847-851, 1999
Bianco P.D., Ducheyne P., Cuckler J.M. Titanium serum and urine levels in rabbits with a titanium implant in the absence of wear. Biomaterials, 10, 17:20, 1937-42, 1996
P.D. BIANCO, P. DUCHEYNE and J.M. CUCKLER Systemic titanium levels in rabbits with a titanium implant in the absence of wear J. Mater. Sci. Mater. Med. 8 (1997) 525.
Bianco P.D., Ducheyne P., Cuckler J.M. Local accumulation of titanium released from a titanium implant in the absence of wear. J. Biomed. Mater. Res. 6, 31:2, 227-34, 1996
M. BROWNE and P.J. GREGSON : Effect of mechanical surface pretreatment on metal ion release Biomaterials 21 (2000) 385.
Urban RM; Jacobs JJ; Tomlinson MJ; Gavrilovic J; Black J; Peoch M. Dissemination of wear particles to the liver, spleen, and abdominal lymph nodes of patients with hip or knee replacement. J Bone Joint Surg Am, , 82(4): 457-76, 2000
Mu Y; Kobayashi T; Sumita M; Yamamoto A; Hanawa T Metal ion release from titanium with active oxygen species generated by rat macrophages in vitro. J Biomed Mater Res, 2000 02, 49: 2, 238-43
Egeni G.P., Jaksic M., Moschini G, Passi P., Piattelli A, Rossi P, Rudello V, Tauro L. (1996). PIXE and micro-PIXE studies of ion release around endosseous implants in animals. Nuclear Instruments & Methods in Physics research.Section B Beam Interactions. vol. 109/110, pp. 289-293.
Mahieu S; del Carmen Contini M; Gonzalez M; Millen N; Elias MM Aluminum toxicity. Hematological effects. Toxicol Lett, 2000 00, 111: 3, 235-42
Brayda-Bruno M, Fini M, Pierini G, Giavaresi G, Rocca M, Giardino R.
Evaluation of systemic metal diffusion after spinal pedicular fixation with titanium alloy and stainless steel system: a 36-month experimental study in sheep. Int J Artif Organs 2001 Jan;24(1):41-9
Hallab NJ, Skipor A, Jacobs JJ. Interfacial kinetics of titanium- and cobalt-based implant alloys in human serum: metal release and biofilm formation. J Biomed Mater Res. 2003 Jun 1;65A(3):311-8
Krischak GD, Gebhard F, Mohr W, Krivan V, Ignatius A, Beck A, Wachter NJ, Reuter P, Arand M, Kinzl L, Claes LE. Difference in metallic wear distribution released from commercially pure titanium compared with stainless steel plates. Arch Orthop Trauma Surg. 2004 Mar;124(2):104-13
Passi P, Zadro A, Galassini S, Rossi P, Moschini G.
PIXE micro-beam mapping of metals in human peri-implant tissues. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 13(11):1083-1089, 2002
Miyanishi K, Trindade MC, Ma T, Goodman SB, Schurman DJ, Smith RL.
Periprosthetic osteolysis: induction of vascular endothelial growth factor from human monocyte/macrophages by orthopaedic biomaterial particles. J Bone Miner Res. 2003 Sep;18(9):1573-83.
Parole Chiave
TITANIO; CROMO; MERCURIO; IMPIANTI DENTARI; METALLI, TOSSICITÀ

LOCALIZZAZIONE CON TECNICHE ATOMICHE E NUCLEARI DI ELEMENTI POTENZIALMENTE TOSSICI RILASCIATI DA DISPOSITIVI PROTESICI ED IMPLANTARI

Università degli Studi di Padova
Abstract
Vari metalli con potenziali effetti tossici sono contenuti in materiali molto usati in campo odontoiatrico, per cure conservative, protesi e chirurgia implantare e maxillo-facciale.
Ricordiamo cromo, cobalto, titanio, nichel ed alluminio presenti in alcune leghe per protesi, e nella gran maggioranza degli impianti dentari endossei, nonché il mercurio contenuto nell'amalgama per restauri dentari.
Il crescente impiego clinico di impianti dentari, ha rivolto l'attenzione di numerosi ricercatori sul possibile rilascio nell'organismo ospite di componenti metalliche degli impianti, e della loro eventuale diffusione a distanza con accumulo in organi bersaglio. Tuttavia, le ricerche sin qui eseguite con varie tecniche di analisi, sia in pazienti che in animali, hanno condotto a risultati non concordi.
Avendo la disponibilità di sonde a protoni ed a raggi X ed una microsonda a protoni e raggi X dei Laboratori Nazionali di Legnaro, dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ci si propone di eseguire studi che contribuiscano a chiarire le tematiche sopra illustrate, effettuando la ricerca, il dosaggio e la mappatura soprattutto del titanio, del cromo, cobalto e mercurio, metalli di vasto uso odontoiatrico.
Si faranno dosaggi del contenuto di questi elementi nei tessuti orali di pazienti portatori di protesi, impianti ed amalgama, in trattamento presso la Clinica Odontoiatrica di Padova, ed anche nella saliva, nelle urine e nel sangue.
Lo studio >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Pietro PASSI Università degli Studi di PADOVA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Riguardo gli impianti endossei, l'obiettivo è di verificare se, in che misura ed quali condizioni possa avvenire rilascio di componenti metalliche. L'indagine microPIXE effettuata su sezioni ottenute con tecnica di taglio e molaggio, comprendenti impianto e tessuti adiacenti, consente uno studio ottimale dell'interfaccia impianto-tessuto, disegnando la mappa degli elementi presenti nel campo esaminato. Questa analisi consente di vedere le modalità di diffusione degli elementi, in base alla loro disposizione superficiale, e costituisce un prezioso ausilio nello studio del comportamento chimico-fisico della superficie degli impianti endossei. Infatti, la morfologia di superficie, sia a livello microscopico che macroscopico, è una delle caratteristiche principali che differenziano i numerosi tipi di impianti utilizzati oggi.
Abbiamo infatti manufatti "di tornio", mentre altri sono sottoposti a trattamenti che ne irruvidiscono la superficie, mediante sabbiatura, mordenzatura acida, rivestimento al plasma-spray e altri: la tendenza attuale va nella direzione di produrre impianti a superficie mossa, che sembrano produrre un legame con l'osso più veloce e tenace.
Tuttavia, la presenza di micronicchie superficiali, conseguenti alla ruvidità, può produrre fenomeni di corrosione differenziale a causa della diversa concentrazione di ossigeno, ed intensificare la diffusione anche dei metalli passivanti, come il titanio.
Pertanto, è necessario non solo individuare la >>>

Risultati parziali attesi
Dalla prima fase ci sia attende soprattutto una messa a punto assai precisa della preparazione dei bersagli per le misure mediante le tecniche PIXE e XRF, che sarà resa possibile dal confronto con i risultati ottenuti mediante spettroscopia.
Da ricordare che la spettroscopia, specie con la tecnica FI-(VG)-ICP-MS ovvero Flow Injection-(Vapour Generation)-Inductively Coupled Plasma- Mass Spectrometer, che si intende utilizzare presso laboratori esterni, è molto collaudata ed affidabile; tuttavia è costosa, e consente di dosare un singolo elemento alla volta, mentre con PIXE ed XRF si può avere la rilevazione ed il dosaggio simultaneo di tutti gli elementi oggetto dell'indagine, oltre che la loro disposizione superficiale (PIXE microbeam). Pertanto, queste ultime tecniche si prospettano assai idonee ad indagini anche su vasta scala e per un gran numero di elementi.
Ci si attende inoltre una prima valutazione sull'utilità del confronto
tra quadri istologici e mappe degli elementi ottenuti con PIXE microbeam.
Si otterranno anche utili indicazioni se la saliva sia un mezzo idoneo per rilevare metalli rilasciati da restauri o protesi endorali, argomento che è tuttora oggetto di discussione.Si ritiene di poter raccogliere una quantità sufficiente di dati per stabilire:
-quali siano le migliori condizioni di impiego delle apparecchiature a fasci di particelle e raggi X utilizzati, ed i relativi limiti di rilevazione per gli elementi studiati. >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Sono stati descritti ed ipotizzati vari effetti avversi derivanti da metalli ampiamente utilizzati in campo odontoiatrico, in particolare dal mercurio contenuto negli amalgami, il nichel, il cromo, l'alluminio ed il vanadio presenti in numerose leghe per uso protesico ed implantologico. Per quanto concerne l'amalgama d'argento e i possibili effetti negativi del mercurio, le ricerche sin qui eseguite hanno portato a risultati discordanti.
In ratti sottoposti ad inalazione di limatura di amalgama per un'ora (proveniente dal fresaggio di un blocco di materiale) si sono riscontrate alterazioni renali, ed accumulo del mercurio nel rene e nei testicoli (Musajo e Coll., 1988).
Seidler e Coll. (1996) hanno studiato oltre 1.000 pazienti affetti da morbo di Parkinson in Germania, analizzando le loro abitudini alimentari e l' eventuale esposizione a sostanze tossiche. A detta di questi Autori, vi sarebbe una correlazione statisticamente significativa tra ricostruzioni dentarie in amalgama e malattia di Parkinson, nel gruppo di pazienti in esame.
Il contenuto di Hg nelle urine sembra essere un indicatore più attendibile rispetto al tasso ematico, in quanto il mercurio tende a concentrarsi nei reni.
Anche la valutazione quantitativa di questo elemento nella saliva è da ritenersi di estrema utilità. Alcune ricerche, infatti, hanno evidenziato una correlazione tra numero ed estensione dei reaturi dentali in amalgama e livelli di Hg salivare (Lygre et al., 1999) >>>