PURPOSE OF THE STUDY Nano-structuring and nano-silver have been extensively studied for improving the antibacterial ability of implants due to their powerful antibacterial activity; however, there is no clinical application as yet. The aim of the study was to determine the antibacterial, antiadhesive and cytotoxic features of Ti6Al4V modified with nano-texturing and silver nano-particles. MATERIAL AND METHODS The nanoparticles were applied on polished and nano-textured Ti6Al4V using sonoreduction. The surface topography, roughness, friction coefficients, hardness and elastic modulus values for prepared top layers were established. The materials were tested for antibacterial and antiadhesion activity using reference bacterial strains (Staphylococcus epidermidis CCM 7221, Staphylococcus aureus MRSA 4591, Enterococcus faecalis CCM 4224, Escherichia coli CCM 3954) and their cytocompatibility. RESULTS A strong antibacterial activity of samples treated with nano-texture and/or silver nanoparticles compared to all the tested bacterial strains at 24 hours was proven. This antibacterial activity was diminishing in relation to Staphylococcus aureusand Enterococcus faecalisat 48 and 72 hours but remained very effective against Staphylococcus epidermidisand Escherichia coli. We also demonstrated antibiofilm activity for samples treated with silver nanoparticles and nano-tubes in experiments lasting 24 and 72 hours. DISCUSSION Our main findings are in agreement with those reported in recent literature. The implant surfaces treated with nano-texture in combination with silver nanoparticles exhibit strong antibacterial and antibiofilm characteristics. Despite there is conclusive evidence of strong antibacterial functioning, why these implant modifications have not been widely applied in clinical practice remains a question. While many obstacles including legislative procedures required for clinical implementation are more or less known, it should be clearly demonstrated that this surface modification does neither harm the patient nor interfere with the long-term survivorship of the implants before their wide-range clinical application. CONCLUSIONS Surface modification of Ti6Al4V with nano-texturing and silver nanoparticles resulted in strong antibacterial and modest antibiofilm effects. Thus, our results confirmed the technological potential of nano-texturing and silver nanoparticles for the improvement of antibacterial properties of implants. Key words:prosthetic joint infection, anti-infective biomaterials, titanium alloy, silver nanoparticles, nanotubes, prevention of infection.

• MeSH
• antibakteriální látky * MeSH
• biokompatibilní potahované materiály MeSH
• kovové nanočástice * MeSH
• lidé MeSH
• nanotrubičky * MeSH
• stříbro MeSH
• titan MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

• MeSH
• biokompatibilní potahované materiály * chemie   MeSH
• gingiva MeSH
• lidé MeSH
• osteointegrace MeSH
• povrchové vlastnosti MeSH
• protézy a implantáty MeSH
• slitiny chemie   MeSH
• sloučeniny boru chemie   MeSH
• testování materiálů MeSH
• titan chemie   MeSH
• zirkonium chemie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Nowadays, a wide range of materials for human implants is used. To reach the required properties of implants, coatings are applied in some cases. This contribution is focused on the corrosion properties of TiN and ZrN layers on cp-titanium (commercially pure titanium) under environment modelling conditions in an oral cavity. Measurements were done in artificial saliva and a physiological solution unbuffered and buffered to a pH value of 4.2 with the addition of fluoride ions up to 4000 ppm. Standard corrosion electrochemical techniques were applied. Both types of layers were stable in both model saliva and physiological solution with non-adjusted pH. The decrease in pH to 4.2 resulted in a minor decrease of corrosion resistance in all cases, but polarization resistance was still in the order of 10(5) Ω cm². An important change in a specimens' behaviour was noticed in the presence of fluoride ions. TiN was stable in the highest concentration of fluorides used. The ZrN layers were destabilized in an environment containing a few hundred ppm of fluoride ions. As for TiN, the decisive factor is the influence of porosity; the corrosion resistance of ZrN is limited. From the corrosion point of view, the application of the TiN-based barrier layers in dental implantology is more advisable than the use of ZrN, provided that the application of a barrier is inevitable.

• MeSH
• elektrochemické techniky MeSH
• fluoridy chemie   MeSH
• koncentrace vodíkových iontů MeSH
• koroze MeSH
• lidé MeSH
• náhrada slin chemie   MeSH
• pufry MeSH
• sliny chemie   MeSH
• titan chemie   MeSH
• ústa chemie   MeSH
• zirkonium chemie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH
• srovnávací studie MeSH

Adsorpcí biopolymerů na povrch titanu a titanem dopovaných uhlovodíkových povlaků se zvyšuje optická drsnost, tloušťka a index lomu povrchové vrstvy. Fibrinogen se lépe adsorbuje na povrchu titanu, který je upraven leštěním a leptáním, nežli na povrchu pouze leštěném. Nejlépe se adsorbuje na povrch uhlovodíkových povlaků dopovaným titanem, které byly deponované reaktivním magnetronovým naprašováním v optimálním poměru Ti0,38 - C0,62 a Ti0,09 - C0,91. Takto upravené povrchy dentálních implantátů by měly urychlit jejich oseointegraci a vhojení. Na povrch titanu se lépe adsorbují jednořetězové pyrimidinové oligodeoxynukleotidy (TTC)12, nežli purinové (AAG)12. Dvojšroubovicový duplex (TTC)12. (AAG)12 neovlivňuje optické vlastnosti povrchu titanu a patrně se na povrch neadsorbuje.

Adsorption of biopolymers at the titanium and titanium carbide surface increases the optical roughness as well as the thickness and refractive index of the surface layer. Fibrinogen is better adsorbed at the titanium surface which is treated by polishing and etching than at the surface treated only by polishing. The best adsorption of fibrinogen was observed at the titanium carbide surface prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition, the optimal ratio was Ti0,38 - C0,62 a Ti0,09 - C0,91. The surface of dental implants treated by this way should speed up their osseointegration and healing. The single stranded pyrimidine oligodeoxynucleotides (TTC)12 are better adsorbed at the titanium surface than the purine oligodeoxynucleotides (AAG)12. The double-helical duplex (TTC)12. (AAG)12 has no effect on the optical properties of the titanium surface and probably is not adsorbed there.

• MeSH
• adsorpce MeSH
• biokompatibilní materiály normy   MeSH
• biosenzitivní techniky využití   MeSH
• fibrinogen MeSH
• financování organizované MeSH
• mikroskopie atomárních sil využití   MeSH
• oligonukleotidy MeSH
• osteoblasty ultrastruktura   MeSH
• osteointegrace fyziologie   MeSH
• techniky in vitro MeSH
• titan terapeutické užití   MeSH
• zubní implantáty MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

Infekce ortopedických implantátů je stále obávanou komplikací. Implantáty nabízí bakteriím vhodný povrch ke kolonizaci a tlumí aktivitu a účinnost antibakteriální (AB) imunity. Po iniciální adhezi bakterií následuje tvorba biofilmu (BF). Když se na povrchu implantátu ustaví BF, je nutné implantát vyjmout. Součástí reoperace je radikální chirurgický débridement. U některých pacientů se nám nedaří udržet sterilní prostor navzdory několika operacím a opakovanému podávání antibiotik. V projektu navrhujeme vývoj povrchové úpravy s širokospektrým AB účinkem na bázi nanotrubic a nanostříbra. Kromě excelentního a dlouhotrvajícího AB efektu musí povlak splňovat všechny další nároky kladené na konkrétní typ implantátu. Navrhovaná strategie by měla být využita při výrobě implantátů s AB vlastnostmi. Jejich nasazením v klinické praxi by se měla snížit frekvence infekcí ortopedických implantátů. Konkrétně by mělo dojít k prodloužení životnosti kloubních náhrad, snížení morbidity/mortality pacientů podstupujících ortopedické operace a snížení nákladů spojených s řešením infekčních komplikací.; Biomaterial-associated infection (BAI) is a serious complication of modern orthopaedics. A critical pathogenic event in the process of biofilm formation (BF) is bacterial adhesion. Suppression of the local peri-implant immune response (IR) is important contributory factor. The most vulnerable patients are those undergoing repeated reoperations/tumour surgeries, and those with an immunodeficiency. Based on current knowledge the prevention of BAIs should be focused on two targets: inhibition of BF and minimizing local IR suppression. Here we propose the development of technology of implant surface treatment based on the strong antibacterial effect of nanotubes and nanosilver. Strict criteria related to the processes of innovation in this field will be respected. Provided the developed technology is implemented in the clinical practice BAI rate could be significantly decreased. As a result, it can be expected: i) longer survivorship of the orthopaedic implants; ii) decreased morbidity and mortality; iii) reduction of costs associated with BAI diagnostics/treatment.

• MeSH
• antibakteriální látky MeSH
• biofilmy MeSH
• infekce spojené s protézou prevence a kontrola   MeSH
• nanostruktury MeSH
• ortopedické fixační pomůcky trendy   MeSH
• protézy a implantáty trendy   MeSH
• sterilizace trendy   MeSH
• stříbro MeSH

• Konspekt
• Hygiena. Lidské zdraví
• NLK Obory
• hygiena
• technika lékařská, zdravotnický materiál a protetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR