Le bioceramiche si caratterizzano per la loro biocompatibilità e la capacità di formare apatite, che facilita l’interazione e il legame con tessuti come tessuti ossei e dentali. Il loro utilizzo nel settore biomedico avviene principalmente sotto forma di materiali sia sfusi che porosi, progettati per vari scopi, tra cui impianti, protesi e dispositivi protesici.
Utilizzi delle bioceramiche
Indice Articolo
Le bioceramiche sono impiegate in polvere per la rigenerazione di spazi difettosi, mentre i processi naturali di riparazione contribuiscono al recupero delle funzioni. Inoltre, possono essere applicate come rivestimenti su substrati o come fasi secondarie in materiali compositi, per migliorare le prestazioni meccaniche e biologiche, favorendo l’osteoinduzione e l’osteointegrazione. Un aspetto fondamentale è la loro variabilità nella struttura, che presenta porosità multiscala e proprietà antibatteriche, risultando particolarmente adatte per indurre la rigenerazione dei tessuti in situ.
Tipologie di bioceramiche
La classificazione delle bioceramiche comprende tre categorie principali: ceramiche bioinerti, bioattive e bioriassorbibili. Le ceramiche bioinerti, come allumina, zirconia e carbonio, si considerano stabili e prive di effetti dannosi nel corpo umano. In contrapposizione, le ceramiche bioattive si legano direttamente all’osso, escludendo il tessuto connettivo tra il biomateriale e l’osso, con esempi come l’apatite e le vetroceramiche bioattive. Il termine bioattivo è attribuito a Larry Hench, scopritore del bioglass, che ha aperto nuove frontiere nell’interazione dei biomateriali con i tessuti. Infine, le ceramiche bioriassorbibili, come gesso e carbonato di calcio, si degradano gradualmente, rivelandosi estremamente utili nell’ingegneria dei tessuti.
Fosfato di calcio nelle bioceramiche
Le bioceramiche a base di fosfato di calcio (CaP) trovano ampia applicazione nella rigenerazione ossea, tanto in ortopedia quanto in odontoiatria. Questa classe di minerali comprende componenti come cationi di calcio e anioni di ortofosfato, con la possibilità di presentarsi in forma di nanoparticelle, utilizzabili per il trasporto di agenti terapeutici. Inoltre, la preparazione e la funzionalizzazione semplificate dei CaP, unite alle loro proprietà solubili in base al pH, offrono notevoli vantaggi nella somministrazione di composti bioattivi.
Nonostante le loro utili proprietà, i fosfati di calcio presentano limiti in termini di resistenza meccanica, necessitando di combinazioni con polimeri per aumentare la loro durata e capacità di utilizzo. Tra i polimeri naturali si annoverano alginato e gelatina, mentre i polimeri sintetici comprendono poli(esteri) e polietilenglicole, ognuno con caratteristiche specifiche che li rendono adatti per determinate applicazioni materiali. Negli anni 2000, sono emerse bioceramiche composte di fosfato di calcio cementizio mescolato con PLGA, al fine di potenziare la resistenza meccanica e creare porosità controllata.
Innovazioni in endodonzia
Il settore dell’endodonzia sta vivendo continui cambiamenti grazie all’evoluzione tecnologica e all’adozione di nuove tecniche. Le bioceramiche sono state integrate in questo campo a partire dagli anni ’90, inizialmente come materiali per otturazioni retrograda e successivamente come cementi per la riparazione delle radici e sigillanti per i canali radicolari. Un’importante innovazione è rappresentata dall’uso dell’MTA, acronimo di Mineral Trioxide Aggregate, un materiale composto principalmente da silice e ossido di bismuto, che facilita l’individuazione radiografica dei materiali di otturazione endodontica.
Nonostante i suoi vantaggi, l’MTA presenta svantaggi come un tempo di presa prolungato e difficoltà di manipolazione. Dall’introduzione della biodentina nel 2009, a base di silicato di calcio, si sono compiuti progressi significativi nelle applicazioni odontoiatriche. Questo materiale si distingue per la sua capacità di formare idrossiapatite e offre eccellenti proprietà antibatteriche. Aggiungendo un ulteriore livello di innovazione, il BioAggregate e il TheraCal LC rappresentano materiali moderni che combinano tratti di alta resistenza e radiopacità, rispondendo efficacemente alle esigenze in ambito endodontico.
