BR0312673B1

BR0312673B1 - Método para o tratamento de uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo, e, implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante

Info

Publication number: BR0312673B1
Application number: BRPI0312673-0B1A
Authority: BR
Inventors: Ingela Petersson; Gunilla Johansson-Ruden; Jan-Eirik Elligsen; Kristina Junemo-Bostroem; Fredrik Andersson; Stig Hansson
Original assignee: Astra Tech Ab
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2014-04-29
Also published as: BRPI0312673B8; BR0312673A; ES2346422T3; JP4457006B2; EP1534167B1; WO2004008983A1; JP2005533551A; US20060154206A1; CN1668255A; DE60332840D1; CA2491425C; CA2491425A1; SE0202272L; EP1534167B9; KR20050021529A; SE523288C2; RU2005104562A; CN100396255C; RU2313307C2; AU2003230518A1

Description

“MÉTODO PARA O TRATAMENTO DE UMA SUPERFÍCIE DE IMPLANTE DESTINADA À IMPLANTAÇÃO NO TECIDO ÓSSEO, E, IMPLANTE PARA A IMPLANTAÇÃO NO TECIDO ÓSSEO TENDO UMA SUPERFÍCIE DE IMPLANTE” Campo Técnico A invenção refere-se a um implante para a implantação no tecido ósseo, e a um método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo para aperfeiçoar a biocompatibilidade de um implante que compreenda a referida superfície.

Fundamentos da Invenção Na maioria dos casos, é usado atualmente um procedimento de estágio único para implantes ortopédicos ou dentários, em geral implantes metálicos, no tecido ósseo.

No procedimento de estágio único, uma primeira parte do implante, tal como um aparelho dentário, é colocado, de modo cirúrgico, no tecido ósseo, e uma tampa curativa ou uma parte de implante secundária, tal que um ponto de apoio, é então unida à primeira parte do implante, logo após a operação cirúrgica. Depois disso, o tecido mole é deixado curar em tomo da tampa curativa ou da parte do implante secundária. Quando é utilizada uma tampa curativa, a tampa é removida após algumas semanas ou meses sem qualquer procedimento cirúrgico, e as partes de implante secundárias, tais como um ponto de apoio ou uma coroa provisória são unidas à primeira parte do implante. O procedimento em estágio único é descrito, por exemplo, em L.

Cooper et al: “A multicenter 12-month evaluation of single -tooth implants restored 3 weeks after 1-stage surgery”, The International Journal of Oral &

Maxillofacial Implants, Vol. 16, N° 2 (2001). O procedimento de dois estágios, que pode ser ainda necessário ser usado em alguns casos dentários, envolve, em um primeiro estágio, colocar, de modo cirúrgico, a primeira parte de implante, tal como um aparelho dentário, no interior do tecido ósseo, onde ele é deixado repousar sem carga e imóvel durante um período de cura de três meses ou mais, de modo a permitir com que o tecido ósseo cresça sobre a superfície do implante, de modo a permitir com que o implante esteja bem ligado ao tecido ósseo, o corte no tecido mole, que recobre a superfície do implante, sendo deixado curar sobre o implante, e, em um segundo estágio, abrir o tecido mole que recobre o implante e unir as partes de implante secundárias, tais que um ponto de apoio dentário e/ ou um dente de restauração, à primeira parte do implante, tal como o referido aparelho, formando a estrutura do implante final. Este procedimento é descrito, por exemplo, em Branemark et al: “Osseointegrated Implants in the Treatment of the Edentulous Jaw, Experience from a 10- year period”, Almquist & Wiksell International, Stockhom, Sweden”.

No entanto, o fato de que o implante não deve ser carregado durante o período de cura significa que as partes de implante secundárias podem não ser ligadas à primeira parte do implante e/ ou usadas durante o período de cura de três meses ou mais. Tendo em vista o desconforto associado a isto, é desejável minimizar o período de tempo necessário para o primeiro estágio acima mencionado ou ainda executar todo o procedimento de implantação em uma operação única, isto é, usar um procedimento de estágio único.

Para alguns pacientes, pode ser considerado melhor esperar pelo menos três meses antes da carga funcional do implante, tanto no caso de procedimentos de estágio único como de dois estágios. No entanto, uma alternativa ao uso do procedimento de estágio único é a de colocar o implante em funcionamento logo após a implantação (carga imediata) ou algumas semanas após a implantação (carga prematura). Estes procedimentos são, por exemplo, descritos por D M Esposito, págs. 836- 837, em Titanium in medicine, Material Science, Surface Science, Engineering, Biological Responses and Medicai Application, Springer-Verlag (2001). É essencial que o implante confira uma estabilidade e ligação suficientes entre o implante e o tecido ósseo, de modo a proporcionar a carga imediata ou prematura acima exposta do implante.

Deve ser também observado que a carga precoce ou imediata do implante pode ser benéfica à formação óssea.

Alguns dos metais ou ligas, tais que titânio, zircônio, háfnio, tântalo, nióbio, ou ligas dos mesmos, que são usados para os implantes ósseos, são capazes de formar uma ligação relativamente forte com o tecido ósseo, uma ligação que pode ser tão forte quanto o tecido ósseo em si mesmo, algumas vezes até mesmo mais forte. O exemplo mais notável deste tipo de material de implante metálico é o titânio e ligas de titânio, cujas propriedades a este respeito são conhecidas desde cerca de 1950. Esta ligação entre o metal e o tecido ósseo foi denominada “ósseo integração” por Branemark et al.

Embora a ligação entre o metal, por exemplo titânio, e o tecido ósseo possa ser comparativamente forte, é desejável que esta ligação seja melhorada.

Existem, até o momento, vários métodos para o tratamento de implantes metálicos de modo a que seja obtida uma melhor ligação do implante, e, deste modo, uma “ósseointegração” aperfeiçoada. Alguns destes envolvem alterar a morfologia do implante, por exemplo, através da criação de irregularidades relativamente grandes sobre a superfície do implante, de modo a aumentar a rugosidade superficial em comparação com uma superfície não tratada. Uma rugosidade superficial aumentada fornece um maior contato e área de ligação entre o implante e o tecido ósseo, pelo que uma melhor resistência e retenção mecânica podem ser obtidas. Uma rugosidade superficial pode ser provida por, por exemplo, pulverização de plasma, jateamento ou ataque químico. O ataque químico bruto de superfícies de implante pode ser executado com ácidos de redução, tais como o ácido fluorídrico (HF) ou misturas de ácido clorídrico (HC1) e ácido sulfórico (H2S04). O escopo de um tal processo de ataque químico bruto é o de obter superfície de implante com irregularidades relativamente grandes, tais como diâmetros de poro dentro da faixa de 2-10 pm e profundidades de poro dentro da faixa de 1-5 pm.

Outros métodos para a obtenção de uma melhor ligação do implante ao tecido ósseo envolvem a alteração das propriedades químicas da superfície do implante. Por exemplo, um tal método envolve a aplicação de uma camada de material cerâmico, tal como hidroxiapatita, à superfície do implante, inter alia, de modo a estimular a regeneração do tecido ósseo.

Revestimentos cerâmicos, no entanto, podem ser frágeis e podem produzir flocos ou se desprender a partir da superfície do implante, o que pode, por sua vez, conduzir à falha final do implante.

Além dos métodos acima expostos de modificação superficial do implante, deve ser notado que, em contato com oxigênio, titânio, zircônio, háfnio, tântalo, nióbio e suas ligas são instantaneamente cobertos com uma camada de óxido delgada. As camadas de óxido de implantes de titânio consistem principalmente de dióxido de titânio (IV) (Ti02), com quantidades menores de Ti203 e TiO. O óxido de titânio possui, de modo geral, uma espessura de cerca de 4-8 nm. No entanto, implantes de titânio tendo uma espessura da camada de óxido de até cerca de 20 pm podem ser produzidos Λ usando anodização (oxidação anódica). A medida em que a espessura da camada de óxido de titânio aumenta, a porosidade e a rugosidade superficial da camada de óxido aumentam. Além disto, a cristalinidade do óxido de titânio aumenta à medida em que a espessura da camada de óxido aumenta.

Deste modo, uma rugosidade superficial do implante pode ser também obtida através do provimento de uma camada de óxido mais espessa.

Nosso pedido precedente WO 95/17217 descreve um processo, em que um implante metálico (jateado ou não j ateado) é tratado com uma solução a 0,2% de ácido fluorídrico durante um período de tratamento de preferivelmente 30 segundos, em temperatura ambiente. De acordo com a WO 95/ 17217, a morfologia da superfície do implante não é afetada por este tratamento, isso é, não ocorre ataque químico significativo da superfície.

Nosso pedido anterior WO 94/ 13334 descreve um processo, em que um implante metálico é tratado com uma solução aquosa contendo fluoreto de sódio tendo uma concentração de cerca de 0,1- 4%, pH de 2,5- 6, durante um período de pelo menos 10 segundos a cerca de 5 minutos, em temperatura ambiente.

Ambos estes pedidos descrevem implantes metálicos tendo biocompatibilidade aperfeiçoada, e métodos para a produção dos mesmos.

Especificamente, a taxa de ligação de tecido ósseo é aumentada e uma ligação mais forte entre o implante e o tecido ósseo é obtida. A biocompatibilidade aperfeiçoada destes implantes é tida como sendo devida à retenção de flúor e/ ou fluoreto sobre as superfícies do implante. O flúor e/ ou fluoreto é, de acordo com J. E. Ellingsen, “Pre- treatment of titanium implants with fluoride improves their retention in bone”, Journal of Material Science : Materials in Medicine, 6 (1995), págs. 749-753, assumido como reagindo com a camada de óxido de titânio superficial e substituindo o oxigênio ligado ao titânio para formar um composto de fluoreto de titânio. In vivo, o oxigênio do fosfato no fluido do tecido pode substituir o fluoreto na camada de óxido e o fosfato se tomará então covalentemente ligado à superfície de titânio. Isto pode induzir uma formação óssea, em que o fosfato no osso é ligado ao implante de titânio. Além disso, o fluoreto liberado pode catalisar esta reação e induzir a formação de hidroxiapatita fluorada e de fluorapatita no osso circundante.

Exposição da Invenção Um objeto da presente invenção é o de prover um implante no tecido ósseo tendo uma taxa de ligação aperfeiçoada entre o implante e o tecido ósseo, de tal modo que o período de cura pós- cirurgia acima descrito (seja usando um processo de estágio único ou um processo de dois estágios) é reduzido e/ ou é possibilitada uma carga imediata ou prematura do implante.

Outro objeto da invenção é o de prover um implante, que forma uma ligação mecanicamente mais forte com o tecido ósseo. Deste modo, deve ser provido um implante destinado á implantação no tecido ósseo tendo uma biocompatibilidade aperfeiçoada.

Ainda um outro objeto da invenção é o de prover um método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação do tecido ósseo, tal como uma superfície de implante dentário ou ortopédica, em que um implante de acordo com a invenção é obtido.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, estes e outros objetos são alcançados com um método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo, que compreende prover flúor e/ ou fluoreto sobre pelo menos uma parte da superfície do implante, tal como 1- 99% da área, preferivelmente > 10% da área, de modo mais preferido > 40% da área, com uma concentração média atômica, preferivelmente, de pelo menos 0,2% at, e prover, sobre a superfície do implante, uma microrrugosidade tendo uma raiz quadrada média de rugosidade (Rq e/ ou Sq) d < 250 nm, tal como de 1 nm a 250 nm. A microrrugosidade compreende irregularidades superficiais sob a forma de poros, opcionalmente de picos e pode, em conseqüência disto, ser também expressa em termos de tamanhos de poros.

Deste modo, de acordo com um segundo aspecto da invenção, os referidos objetos e outros objetos são alcançados com um método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo, que compreende prover flúor e/ ou fluoreto sobre pelo menos uma parte da superfície do implante, tal que de 1- 99% da área, preferivelmente > 10% da área, de modo mais preferido > 40% da área, com uma concentração média atômica, preferivelmente, de menos do que 0,2% at, e prover, sobre a superfície do implante, uma microrrugosidade que compreende poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm, tal como de 1 nm a 1 pm, de modo preferido dentro da faixa de 50 nm a 1 pm, e uma profundidade de poro de < 500 nm, tal como de 1 nm a 500 nm, preferivelmente dentro da faixa de a partir de 50 a 500 nm.

Os referidos procedimentos dos métodos de acordo com a invenção podem ser executados em qualquer ordem, ou simultaneamente.

Uma modalidade do método de acordo com a invenção compreende tratar uma superfície de implante metálico com uma solução aquosa de ácido fluorídrico tendo uma concentração de preferivelmente menos do que 0,5 M, mais preferivelmente de 0,1 M, que resulte em ataque químico, durante um período de ataque químico de preferivelmente até 180 segundos, mais preferivelmente de até 60 segundos, em temperatura ambiente (24 ± 1°C). Nesta modalidade, flúor e/ ou fluoreto, e uma microrrugosidade são providos simultaneamente.

Foi demonstrado que resultados de biocompatibilidade surpreendentemente bons são obtidos para um implante, implantado no tecido ósseo, tendo uma superfície de implante que compreende flúor e/ ou fluoreto, e uma microrrugosidade como acima especificado. Tanto uma taxa aperfeiçoada de ligação, e uma ligação, como uma ligação mais forte entre a superfície do implante e o tecido ósseo são obtidos. Deste modo, a microrrugosidade fina, em combinação com flúor e/ ou fluoreto, aperfeiçoa o processo de “ósseointegração”.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, os referidos objetos e outros objetos são alcançados com um implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante, pelo menos parte da qual, tal que 1-99% da área, de modo preferido > 10% da área, de modo mais preferido > 40% da área, foram tratados com o método de acordo com a invenção, como aqui acima descrito.

De acordo com um quarto aspecto da invenção, os referidos objetos e outros objetos são alcançados com um implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante, em que pelo menos uma parte da superfície de implante, tal como de 1-99% da área, de modo preferido > 10% da área, mais preferivelmente > 40% da área, compreende flúor e/ ou fluoreto, e uma microrrugosidade tendo uma raiz quadrada média de rugosidade (Rq e/ ou Sq) de < 250 nm, tal como de 1 nm a 250 nm.

De acordo com um quinto aspecto da invenção, os referidos objetos e outros objetos são alcançados com um implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante, em que pelo menos uma parte da superfície de implante, tal como de 1-99% da área, de modo preferido > 10% da área, mais preferivelmente > 40% da área, compreende flúor e/ ou fluoreto, e uma microrrugosidade que compreende poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm, tal como de 1 nm a 1 pm, de modo preferido na faixa de 50 nm a 1 pm, e uma profundidade de poro de < 500 nm, tal como de 1 nm a 500 nm, de modo preferido dentro da faixa de 50 a 500 nm.

Outras características e vantagens da presente invenção tomar- se-ão evidentes a partir das modalidades descritas a seguir e nas reivindicações apensas.

Breve Descrição dos Desenhos: A figura 1 define os termos “diâmetro de poro” (D), “profundidade de poro” (h) e “profundidade de pico em metade da profundidade de poro”. A figura 2 apresenta imagens de SEM da superfície de implante de referência jateada grosseiramente. A figura 3 mostra imagens de SEM da superfície de implante da arte anterior aqui descrita e analisada de acordo com a WO 95/ 17217. A superfície de implante não está j ateada. A figura 4 mostra imagens de SEM de uma modalidade de implante de acordo com a presente invenção. A superfície de implante não está jateada e foi tratada de acordo com o método I (Exemplo 1, não jateada). A figura 5 mostra imagens de SEM de uma modalidade da superfície de implante de acordo com a presente invenção. A superfície de implante foi jateada grosseiramente e tratada de acordo com o método I (Exemplo 1, jateada grosseiramente). A figura 6 mostra imagens de SEM de uma modalidade da superfície de implante de acordo com a presente invenção. A superfície de implante não foi jateada e foi tratada de acordo com o método II (Exemplo 2, não jateada). A figura 7 mostra imagens de SEM de uma modalidade da superfície de implante de acordo com a presente invenção. A superfície de implante foi jateada grosseiramente e tratada de acordo com o método II (Exemplo 2, jateada grosseiramente). A figura 8 ilustra o perfil de AFM da superfície apresentada na figura 3 (implante da arte precedente). A figura 9 ilustra o perfil de AFM da superfície apresentada na Figura 4 (Exemplo 1, não jateada). A figura 10 ilustra o perfil de AFM da superfície apresentada na Figura 6 (Exemplo 2, não jateada). A figura 11 ilustra a distribuição de flúor e/ ou fluoreto (medida usando TOF-SIMS) sobre a superfície de implante da superfície mostrada na Figura 5 (Exemplo 1, jateada grosseiramente). A figura 12 ilustra a distribuição de flúor e/ ou fluoreto (medida usando TOF-SIMS) sobre a superfície de implante da superfície mostrada na Figura 7 (Exemplo 2, jateada grosseiramente).

Descrição Detalhada da Invenção Como aqui usado em conexão com a invenção, o termo “ataque químico” refere-se a um processo que ocorre durante o período de tratamento durante o qual H2 (g) é gerado na superfície de implante. O período de ataque químico é medido a partir da formação da primeira bolha de H2 (g) na superfície de implante. O ataque químico no contexto da presente invenção refere-se a um ataque químico muito suave de uma superfície de implante provendo a microrrugosidade desejada aqui descrita.

Como aqui usado, o termo “microrrugosidade” refere-se a uma rugosidade superficial, que compreende poros tendo um diâmetro de poro igual ou menor do que 1 pm e uma profundidade de poro igual ou menor do que 1 pm.

Como aqui usado, o termo “macrorrugosidade” refere-se a uma rugosidade superficial, que compreende irregularidades superficiais tendo dimensões superiores a 1 pm.

Como aqui usado, o termo “implante” inclui dentro de seu escopo qualquer dispositivo destinado a ser implantado no corpo de um animal vertebrado, em particular de um mamífero, tal que um ser humano.

Implantes podem ser usados para substituir a anatomia e/ ou restaurar qualquer função do corpo.

De modo geral, um implante é composto de uma ou de várias partes de implante. Por exemplo, um implante dentário compreende, de modo usual, um aparelho dentário acoplado a partes de implante dentário, tais como um ponto de apoio e/ ou de dente de restauração. No entanto, qualquer dispositivo, tal que um aparelho dentário, destinado à implantação, pode ser isoladamente referido como um implante dentário, mesmo se outras partes tiverem que ser conectadas a este.

Como aqui usado, o termo “implante (intencionado) para a implantação no tecido ósseo”, refere-se a implantes destinados a uma implantação pelo menos parcial no tecido ósseo, tais que implantes dentários, implantes ortopédicos, e os similares. Um implante para a implantação no tecido ósseo pode ser também referido como a um implante de tecido ósseo.

Como aqui usado, o termo “superfície de implante” refere-se a pelo menos uma região superficial definida de um implante. Deste modo, a região superficial definida pode incluir toda a área superficial do implante ou porções do mesmo.

Um exemplo de uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo é a superfície de um aparelho dentário, que é destinado à implantação na mandíbula de um paciente a estar em contato com o tecido ósseo.

Outro exemplo de uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo é a superfície de um implante de junta de quadril, que se destina à implantação no colo do fêmur de um paciente.

Os termos “diâmetro de poro” (D), “profundidade de poro” (h) e “largura de pico em metade da profundidade de poro” (x) são definidos na Figura 1. Estes termos são usados no contexto de uma microrrugosidade. Na Figura 1, uma microrrugosidade é superposta sobre uma macrorrugosidade.

No entanto, os mesmos termos são usados para uma microrrugosidade provida sobre uma superfície que careça da referida macrorrugosidade. O diâmetro de poro (D) é a distância entre os pontos mais altos de dois picos adjacentes, tal como definido na Fig. 1. Se existirem vários pontos no mesmo nível, que poderiam ser referidos como o mais alto, o ponto mais próximo do poro deveria ser escolhido. Se os “picos” foram muito amplos (isto é, a superfície pode parecer carecer de picos bem definidos), a superfície pode ser descrita como tendo um perfil superficial essencialmente plano entre os poros (formando a referida microrrugosidade), que são espalhados sobre a superfície. Naquele caso, o diâmetro do poro é a distância entre aqueles pontos, em que o perfil superficial começa a se desviar do perfil superficial essencialmente plano, deste modo formando o referido poro. Isto está de acordo com a referida definição apresentada na Figura 1. A profundidade de poro (h) é definida como a distância entre uma linha imaginária, traçada entre os pontos mais altos de dois picos adjacentes, e a base do poro (no ponto mais baixo) (vide Figura 1). A distância é medida em uma direção perpendicular à tangente do referido ponto mais baixo do poro. Se houverem vários pontos no nível mais baixo, um valor médio das distâncias a partir destes pontos para a linha imaginária é calculado como a profundidade do poro. Se não houverem picos bem definidos presentes, a linha imaginária é traçada entre aqueles pontos, em que o perfil superficial começa a se desviar de um perfil superficial essencialmente plano, assim formando o referido poro. A largura do pico (x) em metade da profundidade do poro (h) é definida como mostrado na Fig. 1. A presente invenção refere-se a um método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo, que compreende prover flúor e/ ou fluoreto sobre pelo menos uma parte da superfície de implante, e prover, sobre a superfície de implante, uma microrrugosidade tendo uma raiz quadrada média de superfície (Rq e/ ou Sq) de < 250 nm. A raiz quadrada média da rugosidade corresponde ao desvio da raiz quadrada média do perfil a partir da linha média sobre o comprimento de amostragem. Rq é a raiz quadrada média da rugosidade medida em duas dimensões e Sq é a raiz quadrada média da rugosidade medida em três dimensões. A raiz quadrada média da rugosidade (Rq e/ ou Rs) pode ser medida com microscopia de força atômica (AFM) para uma área superficial de 5 x 5 pm. AFM é um método muito sensível de caracterização superficial.

No entanto, a análise precisa ser cuidadosamente executada, de tal modo que a microrrugosidade seja analisada e não a estrutura superficial subjacente, tal como uma superfície j ateada ou usinada. A raiz quadrada média da rugosidade pode ser também calculada com base na morfologia superficial apresentada em imagens de SEM da superfície de implante ou estimada a partir de resultados obtidos através de qualquer outro método de caracterização superficial.

Deste modo, cálculos usando um diâmetro de poro de < 1 pm e uma profundidade de poro de < 500 nm, fornece uma raiz quadrada média da rugosidade (Rq) de < 250 nm, com base na definição da raiz quadrada média da rugosidade (Rq), como é conhecido daqueles versados na arte. A microrrugosidade, que compreende irregularidades superficiais sob a forma de poros, e opcionalmente picos, pode ser também expressa em termos de tamanhos de poro.

Deste modo, um método, de acordo com a invenção, para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo compreende prover flúor e/ ou fluoreto sobre pelo menos uma parte da superfície de implante, e prover uma microrrugosidade, que compreende poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm, de modo preferido dentro da faixa de 50 nm a 1 pm, e uma profundidade de poro de < 500 nm, preferivelmente dentro da faixa de 50 a 500 nm, sobre a superfície de implante.

Além disso, a microrrugosidade pode também compreender, de modo preferido, picos tendo uma largura de pico, em metade da profundidade do poro, de a partir de 15 a 150% do diâmetro do poro (vide Fig. 1). Deste modo, a largura do pico está, de modo preferido, dentro da faixa de 7,5 nm a 1,5 pm. São ainda mais preferidos picos tendo uma largura de pico, em metade da profundidade do poro, de a partir de 30 a 150% do diâmetro do poro. São mais preferidos os picos tendo uma largura de pico, em metade da profundidade do poro, de a partir de 60 a 150% do diâmetro do poro.

Esta morfologia superficial específica fornece um crescimento no interior do osso muito resistente. Com esta morfologia específica, o osso recém formado, que cresce ao interior das irregularidades superficiais da superfície de implante, não é facilmente fraturado a partir do osso antigo. Em adição, os picos da superfície de implante não são facilmente fraturados a partir do implante.

Além disso, deve ser observado que apenas uma parte ou partes da superfície do implante podem compreender as irregularidades superficiais aqui especificadas, o que significa que os poros, e opcionalmente também os picos, podem ser agrupados em várias regiões através de toda a superfície. Deste modo, as distâncias entre os poros e/ ou picos podem variar através de toda a superfície. De modo preferido, > 10% da área da superfície do implante compreende as referidas irregularidades superficiais, mais preferivelmente > 40% da área, e ainda mais preferivelmente > 70% da área.

De modo mais preferido, toda a superfície do implante compreende as referida irregularidades superficiais homogeneamente distribuídas em toda a superfície. Não é necessário que a referida pelo menos uma parte da superfície de implante, que compreende flúor e/ ou fluoreto se superponha à referida parte ou partes da superfície do implante, que compreende irregularidades superficiais. Podem haver áreas superficiais, incluindo pontos, tendo apenas irregularidades superficiais e áreas tendo apenas flúor e/ ou fluoreto. No entanto, é preferida a superposição pelo menos parcial de irregularidades superficiais e de flúor e/ ou fluoreto. A raiz quadrada média da rugosidade (Rq e/ ou Sq) estimada como acima descrito, da microrrugosidade tendo os tamanhos de poro acima fornecidos é, de modo preferido, <250 nm.

Em conseqüência, o método para tratar uma superfície de implante destinada à implantação no tecido ósseo de acordo com os referidos primeiro e segundo aspectos da invenção pode ser também expressa como compreendendo: prover flúor e/ ou fluoreto sobre pelo menos parte da superfície do implante, e prover, sobre a superfície do implante, uma microrrugosidade tendo uma raiz quadrada média de rugosidade (Rq e/ ou Sq) de < 250 nm e/ou compreendendo poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm e uma profundidade de poro de < 500 nm.

De modo preferido, a superfície do implante possui uma concentração atômica média de pelo menos 0,2% at de flúor e/ ou de fluoreto, medida com espectroscopia fotoeletrônica de raio X (XPS) para uma área superficial de 100 x 100 pm. A concentração atômica média de flúor e/ ou fluoreto é, vantajosamente, < 20% at, medida com XPS.

De modo mais preferido, a concentração atômica de flúor e/ ou fluoreto está dentro da faixa de 0,4 a 7% at, medida de acordo com o acima.

No entanto, a quantidade inicialmente provida de flúor e/ ou fluoreto pode necessitar ser mais alta devido ao decréscimo potencial durante o armazenamento do implante. A superfície do implante é, de modo preferido, uma superfície de implante metálica, tal que uma superfície de implante de titânio. A superfície de implante metálica pode constituir parte de um implante metálico ou ela pode ser uma camada superficial metálica aplicada de um implante não- metálico, tal que um material cerâmico, plástico ou compósito. Além disso, a superfície do implante metálica pode também constituir parte de um implante parcialmente metálico, em que uma superfície de implante parcialmente metálico é provida. O flúor e/ ou fluoreto é/ são preferivelmente incorporados dentro da camada de óxido sobre a superfície do implante metálico, provendo uma camada de óxido que é mais reativa do que a camada de óxido sem flúor e/ ou fluoreto (vide nos Exemplos). Um óxido de titânio com flúor e/ ou fluoreto incorporado possui uma estrutura de óxido desarranjada, se comparada a uma estrutura de óxido de titânio ordinária pura. Sem estarmos limitados por qualquer teoria, a estrutura de óxido desarranjada fornece uma camada de óxido mais reativa, o que significa que o óxido in vivo provavelmente interage em um nível mais elevado, se comparado a uma estrutura de óxido de titânio pura, com moléculas, tais como íons de fosfato, e provavelmente também cresce em uma taxa mais elevada, o que significa que uma biocompatibilidade aperfeiçoada é alcançada. O flúor e/ ou fluoreto podem ser providos sobre a superfície do implante através do uso de qualquer método adequado, tal que: - deposição de plasma usando um plasma que compreende flúor e/ ou fluoreto, por exemplo, um plasma de CHF3; qualquer tratamento eletroquímico, que envolva flúor e/ ou fluoreto, por exemplo, anodização em um eletrólito compreendendo flúor e/ ou fluoreto, tratamento com uma solução aquosa e/ ou não- aquosa compreendendo flúor e/ ou fluoreto, por exemplo, soluções compreendendo sais de fluoreto dissolvidos, tais como NaF, ou HF (aq), implantação de íon, ou qualquer combinação destes métodos ou os similares.

Antes, após, ou simultaneamente com o provimento do flúor e/ ou fluoreto, uma microrrugosidade pode ser provida usando ataque químico brando, microfabricação, anodização, pulverização de chama, tratamento eletroquímico, laser, erosão por centelha, ou qualquer outro método adequado de modificação superficial.

De modo preferido, o flúor e/ ou fluoreto e a microrrugosidade são providos simultaneamente através do tratamento da superfície do implante metálico com uma solução aquosa de ácido fluorídrico (HF), resultando em uma processo de ataque químico. A concentração de ácido fluorídrico é, de modo preferido, inferior a 0,5 M, mais preferivelmente a 0,1 M. A superfície do implante metálico é preferivelmente tratada por um período de ataque químico de até 180 segundos, mais preferivelmente de até 60 segundos, em temperatura ambiente (24 ± 1°C). Antes que o ataque químico seja iniciado, a camada de óxido natural é removida pelo ácido e, quando o ácido entra em contato com a superfície do implante, é iniciado o processo de ataque químico. Uma nova camada de óxido com flúor e/ ou fluoreto incorporada na mesma e distribuída através de toda a camada de óxido é então formada. Além disso, a microrrugosidade acima exposta é provida pelo processo de ataque químico da superfície do implante.

Deve ser notado que, mesmo se for usado tratamento com ácido fluorídrico, tanto para o provimento de flúor e/ ou de fluoreto e de microrrugosidade sobre a superfície do implante, estes procedimentos podem ser executados separadamente e em ordem inversa. O tratamento com HF (aq.) é preferivelmente executado em temperatura ambiente, isto é, de cerca de 20-30°C (pressão de ar normal), de modo preferido a 24 ± 1°C. Se for usada uma temperatura mais elevada do que 24 ± 1°C, o processo de ataque químico irá, tal como conhecido daquele versado na técnica, ser iniciado mais cedo e o processo de ataque químico será mais rápido, isto é um período de ataque químico mais curto do que o período proporcionado para o ataque químico a 24 ± 1°C é requerido para a obtenção do resultado desejado. Portanto, se for usada uma temperatura mais baixa do que 24 ± 1°C, um período de ataque químico mais longo do que o período aqui indicado para o ataque químico a 24 ± 1°C é requerido para a obtenção do resultado desejado. O período de ataque químico, a temperatura e a concentração de HF (aq.) determina a razão entre as áreas atacadas quimicamente, isto é, áreas tendo uma microrrugosidade, e áreas não- atacadas quimicamente. A enxaguadura remove qualquer flúor e/ ou fluoreto livremente aderido e impurezas a partir da superfície de implante. Deste modo, um implante tendo uma vida em prateleira melhor é obtido. Assim, a superfície do implante é preferivelmente enxaguada após a provisão de flúor e/ ou fluoreto sobre a mesma.

De modo preferido, o método compreende ainda prover uma macrorrugosidade sobre a superfície do implante antes do provimento de flúor e/ ou fluoreto e antes do provimento da microrrugosidade. Deste modo, um implante tendo uma microrrugosidade superposta sobre a macrorrugosidade é obtido. A macrorrugosidade é provida, de modo preferido, através de jateamento, mais preferivelmente através do jateamento de uma superfície de implante de titânio com partículas de dióxido de titânio.

Uma macrorrugosidade pode ser também provida através de qualquer outra técnica adequada, tal que ataque químico, microfabricação, anodização, pulverização de chama, qualquer tratamento eletroquímico, laser, erosão por centelha, usinagem, recartilhamento ou qualquer outro método adequado de modificação superficial.

Além disso, deve ser também observado que a superfície do implante, com ou sem uma macrorrugosidade, pode ser ainda rosqueada ou não-rosqueada. A referida superfície de implante metálico é produzida, de modo preferido, de titânio comercialmente puro ou de uma liga de titânio, mas pode também ser feita de qualquer outro material metálico biocompatível, tal que zircônio ou uma liga do mesmo, háfnio ou uma liga do mesmo, nióbio ou uma liga do mesmo, tântalo ou uma liga do mesmo, uma liga de cromo- vanádio, ou qualquer combinação destes materiais. O implante para a implantação no tecido ósseo de acordo com a invenção é, de modo preferido, um implante dentário ou um implante ortopédico. A presente invenção refere-se também a um implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante, pelo menos parte da qual foi tratada com o método de acordo com a invenção como aqui acima descrito.

Deste modo, um implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante com as características acima descritas, constitui também parte da presente invenção. A invenção será agora ilustrada por meio dos seguintes exemplos não- limitativos que se seguem.

EXEMPLOS

Preparação da Amostra Foram usados implantes cirúrgicos de titânio comercialmente puro (c.p.).

Cada implante foi tratado por ultra-som para remoção de gordura em Ecosolv® (70-100% de 2-hidroxipropionato de etila) durante 5 minutos, e, depois disso, em etanol (70%) durante 5 minutos.

Alguns dos implantes foram, depois disso, j ateados com partículas de dióxido de titânio. Foram usadas duas faixas de tamanho de partícula diferentes de dióxido de titânio; 6, 80 - 90 pm (fino = F), e 106- 180 pm (grosso = C). No entanto, as partículas mais grossas, tais de que 180 - 300 pm, podem ser também usadas.

Os implantes j ateados foram então enxaguados por ultra-som em água deionizada durante 2x5 minutos, e em etanol durante 2x5 minutos para a remoção de partículas do jateamento residuais.

Os implantes foram então tratados de acordo com os seguintes métodos: a) Implantes de Referência Implantes jateados e não- jateados (F e C) limpados de acordo com o acima, foram providos como referências para os estudos, conforme aqui a seguir descrito. b) Método da Arte Antecedente Implantes jateados e não- jateados (F e C), limpados de acordo com o acima exposto, foram imersos em HF (aq.) 0,1 M, em temperatura ambiente (cerca de 24 ± 1°C) durante 90 segundos. Não foi formado H2 (g) durante este período de tratamento, deste modo não ocorreu ataque químico.

Os implantes foram a seguir imersos em água deionizada durante 20 segundos, e depois disso secados.

c) Método I

Implantes jateados e não-jateados (F e C), limpados de acordo com o acima exposto foram imersos em etanol (99,5%) durante 2 segundos e em água deionizada durante 5 segundos.

Os implantes foram depois disso, de acordo com a presente invenção, imersos em uma solução agitada de HF (aq.) 0,1 M, em temperatura ambiente (cerca de 24 ± 1°C) durante um período de ataque químico de 40 ± 5 segundos. Cerca de 80-90% da área da superfície foi então atacada quimicamente, deste modo provendo uma microrrugosidade. No entanto, como o processo de ataque químico demonstrou ser mais lento para os implantes não- jateados, estes implantes devem, de modo preferido, ser atacados quimicamente durante um período de tempo mais longo, tal que de 60 ± 5 segundos, do que os implantes jateados, de modo a que seja obtido um grau similar de ataque químico. O período de ataque químico foi medido a partir da formação da primeira bolha de H2 na superfície do implante. O ataque químico da superfície do implante é iniciado quando o ácido está em contato direto com o titânio puro, isto é, quando o óxido de titânio que cobre a superfície de titânio é removido.

Os implantes foram a seguir imersos e agitados em água deionizada durante 20 segundos.

Os implantes foram enxaguados por ultra-som em etanol (20%) durante 3 minutos, e então em água deionizada durante 4 minutos.

Os implantes foram então enxaguados em etanol (99,5%) durante 5 segundos, esfregados e secados.

Um implante tratado de acordo com este método é referido como o Exemplo 1.

d) Método II

Implantes não j ateados e j ateados (F e C), foram limpados de acordo com o modo acima descrito, e foram imersos em etanol (99,5%) durante 2 segundos e em água deionizada durante 5 segundos.

Depois disso, de acordo com a presente invenção, os implantes foram imersos em HF (aq.) 0,1 M, em temperatura ambiente (cerca de 24 ± 1°C), com agitação, durante um período de ataque químico de 40 ± 5 segundos. Devido às razões acima explicadas, alguns dos implantes não jateados foram atacados quimicamente durante 60 ± 5 segundos (estas amostras apenas foram usadas para a medição de AFM descrita a seguir). O período de ataque químico foi medido a partir da formação da primeira bolha de H2 (g) na superfície do implante.

Os implantes foram então esfregados e secados.

Um implante tratado de acordo com este método é referido no Exemplo 2.

Avaliação In vivo Superfícies de implante, tratadas de acordo com os métodos acima, foram avaliadas in vivo usando o teste de tração descrito em Biomaterials 23 (2002), págs. 2201 - 2209, por H. J.. Ronald, e J. E. Elligsen.

Os implantes estavam sob a forma de moedas tendo um diâmetro de 6,25 mm e uma altura de 1,95 mm. Um lado das moedas do implante foi tratado com os referidos métodos. No centro do outro lado da moeda, foi provido um orifício rosqueado para a ligação a uma célula de carga.

Coelhos brancos da Nova Zelândia foram usados como animais de teste. Dois orifícios guias foram perfurados em cada um dos ossos tibiais dos coelhos usando uma broca helicoidal (Medicon®, Alemanha) usando uma guia de broca para assegurar um posicionamento padrão e correto. Foram então preparadas cavidades para cada moeda de implante usando um equipamento constituído de uma broca de dentista de aço inoxidável de 7,05mm de diâmetro montada em uma perfuradora de implante dentário de baixa velocidade com irrigação de solução salina fisiológica copiosa.

As superfícies do implante tratadas e não tratadas, de acordo com a Tabela 1, foram colocadas nas cavidades e estabilizados por uma placa maxilofacial de titânio de 0,2 mm pré- moldada (Medicon® CMS, Alemanha), retida no osso cortical por dois parafusos de titânio de 1,2 x 3 mm2 (Medicon® CMS Alemanha). Isto assegurou uma fixação passiva estável dos implantes durante o período de cura. Tampas de politetrafluoroetileno (PTFE) foram introduzidas para resistir ao crescimento do osso em direção às faces verticais do implante, assim como ao crescimento excessivo do osso. O tecido mole subcutâneo e a amada superficial foram reposicionados e suturados. A superfície tratada estava em contato direto com o tecido ósseo, mas os lados verticais e os lados inversos da moeda não estavam em contato com o tecido ósseo.

As moedas de implante foram então deixadas durante 7 semanas no teste 1 e durante 8 semanas no teste 2.

Foram usados 18 coelhos no teste 1 e foram usados 20 coelhos no teste 2.

No final do referido período, os coelhos foram sacrificados e as fixações do implante e as tampas de PTFE foram removidos. O osso tibial foi então fixado em um aparelho especialmente projetado para estabilizar o osso durante o procedimento de teste. Um pino roscado com uma esfera de cabeça foi então ligado à moeda de implante através do uso do orifício roscado previamente executado e o conjunto foi ajustado perpendicularmente à célula de carga usando um tubo de nível. Testes de tração foram então realizados usando uma máquina de teste Loyds LRX Materials ajustada com uma célula de carga calibrada de 100 N. A faixa de velocidade da cruzeta foi regulada para 1,0 mm/ minuto. Foi aplicada carga até que o implante se destacasse a partir do osso e a força aplicada foi registrada em um gráfico de deslocamento contra carga. O destacamento da moeda de implante foi indicada neste gráfico como um ponto de ruptura bem definido com uma queda vertical na carga. Os valores médios das forças requeridas para a extração das moedas diferentemente tratadas são fornecidos na Tabela 1. A força registrada fornece uma avaliação direta da resistência de conexão entre a moeda de implante e o osso. Quanto mais alta a força registrada, mais forte a conexão. O primeiro teste incluiu uma moeda de referência j ateada com partículas de dióxido de titânio finas (F), e moedas jateada (F) tratadas de acordo com o método da arte precedente, método I e método II, como acima exposto. O segundo teste incluiu uma moeda de referência jateada com partículas de dióxido de titânio finas (F), uma moeda de referência jateada grosseiramente com partículas de dióxido de titânio (C), e moedas jateadas (C), tratadas de acordo com o método I e com o método II, como acima exposto.

Tabela 1 Como pode ser observado a partir da Tabela 1, as moedas do implante tratadas de acordo com os métodos I e II fornecem uma ligação óssea aperfeiçoada, se comparadas às moedas de referência e às moedas tratadas de acordo com o método da arte antecedente.

Além disso, deve ser observado que os implantes de moeda j ateadas com partículas de óxido de titânio grossas (C) proporcionam uma melhor ligação óssea do que os implantes de moeda jateados com partículas de óxido de titânio finas (F).

Caracterização Superficial As características superficiais de implantes tratados de acordo com os métodos acima expostos foram avaliadas usando Espectroscopia Fotoeletrônica de Raio X (XPS), Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), e Espectroscopia de Massa Iônica Secundária de Tempo- de- Vôo (TOF-SIMS). A rugosidade superficial, a concentração atômica média de flúor e/ ou fluoreto, e a distribuição de flúor e/ ou fluoreto sobre a superfície do implante e em toda a camada de óxido foram avaliadas. XPS (Microscópio de Varredura Quantum 2000 ESCA, Physical Electronics, EUA) foi usado para medir a concentração atômica média de flúor e/ ou fluoreto sobre uma área de 100 x 100 pm. Alka monocromático foi usado como a fonte de raio X e foi utilizada uma energia de passe de 187,8 eV. TOF- SIMS (SIMS de Tempo-de-Vôo TRIFT II, Physical Electronics, EUA) foi usada para avaliar a distribuição superficial (direção x e y) de flúor e fluoreto sobre uma área de 250 x 250 μιη (vide Fig. 11 e Fig. 12). A energia de feixe de íon primário foi de 25 kV e 69Ga+ foi usado como o feixe de íon primário. XPS angular (Microscópio de Varredura Quantum 2000, ESCA Scanning Microscope, Physical Electronics, EUA) e borrifo de argônio foram usados para avaliar a distribuição da profundidade (direção z) de flúor e/ ou fluoreto dentro da camada de óxido. AFM (AFM Dualscope, DME AS, Dinamarca) foi usado para medir a morfologia em superfícies de implante. Dois tamanhos de áreas de amostra foram medidos, 5x5 pm (256 pontos de amostragem na direção x e y) e 10 x 10 pm (256 pontos de amostragem na direção x e y), respectivamente (vide Figs. 8 e 10), A escala z das imagens 3D (5 x 5 pm) mostrada nas Figuras 8-10 foi aumentada quatro vezes. SEM (Philips XL-30 ESEM, Philips, Países Baixos) foi usado para estudar a morfologia superficial (vide Figuras 2-7).

As concentrações atômicas médias e a distribuição superficial de flúor e/ ou fluoreto para as moedas de implante usadas no estudo in vivo são fornecidas na Tabela 2. O implante tratado de acordo com a WO 95/ 17217 tinha uma concentração média atômica de cerca de 1,1% at de flúor e/ ou fluoreto. O implante tratado com o método I e o método II, respectivamente, de acordo com a presente invenção, possuía uma concentração média atômica de cerca de 0,8 e 5-6% at de flúor e/ ou fluoreto, respectivamente. Os átomos de halogênio providos são mais provavelmente, e preferivelmente, principalmente fluoreto. A enxaguadura ultra-sônica remove o flúor e/ ou fluoreto livremente aderido a partir da superfície de implante e a concentração média atômica de flúor e/ ou fluoreto é diminuída. Além disso, é obtida uma distribuição heterogênea de flúor e/ ou fluoreto. As imagens de TOF-SIMS das superfícies j ateadas grosseiramente (C) do Exemplo 1 e Exemplo 2 são apresentadas nas Figuras 11 e 12, respectivamente. Nestas figuras, vermelho indica F, azul indica 0' e em que F' e 0' superpostos em quantidades iguais resulta em magenta. A marca da escala corresponde a 100 μτη. A distribuição superficial de F" é apresentada na Figura 11 como sendo bastante heterogênea em relação ao Exemplo 1. A Figura 12 apresenta uma distribuição bastante homogênea de F' em relação ao Exemplo 2.

Tabela 2 Implantes não- j ateados, tratados de acordo com os métodos I e II (um período de ataque químico de 40 ± 5 segundos) foram avaliados com relação à distribuição de flúor e/ ou fluoreto em toda a camada de óxido de titânio.

As concentrações atômicas médias de flúor e/ ou fluoreto para o Exemplo 1 e o Exemplo 2 usados nesta análise foram de 0, 5% at e de 5% at, respectivamente.

O implante não jateado, tratado de acordo com o método II (Exemplo 2) foi estudado usando borrifo com argônio.

Estes resultados são fornecidos na Tabela 3. Pode ser observado na Tabela 3 que a camada de óxido possui uma concentração decrescente de flúor e/ ou fluoreto a partir da superfície e para baixo.

Tabela 3 No entanto, o borrifo com argônio não foi apropriado para a análise do Exemplo 1, pois a concentração atômica era muito baixa para uma tal análise. Deste modo, esta superfície de implante foi analisada usando XPS com diferentes ângulos de remoção (10-90°). Estes resultados são fornecidos na Tabela 4. Pode ser observado na Tabela 4, que o flúor e/ ou fluoreto estão distribuídos uniformemente na camada de óxido a uma profundidade de pelo menos cerca de 7 nm.

Tabela 4 Além disto, as características referentes aos implantes tratados de acordo com os métodos expostos acima foram avaliadas. Implantes não jateados e implantes jateados com partículas de dióxido de titânio grossas (C) foram estudados.

As superfícies do implante foram estudadas por SEM e AFM.

Imagens de SEM de uma superfície de implante de referência não tratada e j ateada grosseiramente (C) da superfície do implante de referência são apresentadas na Figura 2 (ampliação 500 x, e lO.OOOx).

Imagens de SEM de uma superfície de implante de referência não j ateada, tratada de acordo com o método da técnica anterior acima descrito, são apresentadas na Figura 3 (ampliação de 2500 x e de 10 000 x).

Um gráfico de AFM desta superfície é apresentado na Figura 8.

Imagens de SEM de superfícies de implante não j ateadas e jateadas grosseiramente (C) tratadas de acordo com o método I são apresentadas na Figura 4 (ampliação de 2500 x e de 10 0000 x) e na Figura 5 (ampliação de 60 OOOx e de 120 OOOx), respectivamente. Um gráfico de AFM da superfície não jateada apresentada na Figura 4 é apresentado na Figura 9.

Imagens das superfície de implante não j ateadas e j ateadas grosseiramente (C) tratadas de acordo com o método II são apresentadas na Figura 6 (ampliação de 2500x e de 10 OOOx) e na Figura 7 (ampliação de 500 x e de 10 OOOx), respectivamente. Um gráfico de AFM da superfície não jateada apresentada na Figura 6 é apresentado na Figura 10.

Os resultados indicaram que tanto os implantes j ateados como os implantes não j ateados de acordo com os métodos I e II tinham poros com um diâmetro de poro de 100- 600 nm, de modo mais especificamente predominante em tomo de 250 -300 nm, uma profundidade de poro de 50- 300 nm, de modo mais especificamente predominante em tomo de 60-150 nm, e uma largura de pico, em metade da profundidade do poro, de 150-670 nm.

Os parâmetros de microrrugosidade obtidos para as superfícies não j ateadas usando AFM são fornecidos na Tabela 5. Os valores de parâmetro para as duas regiões da superfície do implante foram registrados e estes valores são fornecidos na Tabela 5.

Tabela 5 * período de ataque químico: 40 ± 5 segundos ** período de ataque químico: 60 ± 5 segundos Como pode ser observado na Tabela 5, Sa e Sq são cerca de 0,07 - 0,13 pm e 0,08 - 0,16 pm, respectivamente, para os implantes do Exemplo 1 e Exemplo 2, que são as modalidades da presente invenção.

Além disso, a razão desenvolvida superficial (Sdr, isto é, o aumento da área superficial se comparado a uma área lisa, é aumentado para os implantes do Exemplo 1 e do Exemplo 2 em comparação com o implante de referência e com o implante da arte antecedente.

Além disso, pode ser observado a partir da Tabela 5 que a morfologia superficial da superfície de implante tratada de acordo com o método da arte antecedente é similar à superfície de implante de referência, isto é, a superfície não é afetada, o que é também confirmado pelas imagens de SEM (Figura 3). Os valores obtidos (mostrados na Tabela 5) são mais prováveis devido aos traços da máquina.

Para aperfeiçoar a precisão e para obter uma resolução mais alta da medição de AFM para superfícies jateadas, o escaneador de AFM foi colocado em um estágio de amostra com amortecimento de vibração. Uma superfície j ateada (C) de acordo com o método I foi analisada com este arranjo de instrumento modificado. Estes valores são fornecidos na Tabela 6.

Tabela 6 Como pode ser observado na Tabela 6, Sa e Sq são cerca de 0,11 - 0,19 pm e 0,13 - 0,22 μ, respectivamente, para o implante jateado do Exemplo 1.

As imagens de SEM (vide Figuras 4-7) e os resultados de AFM (vide Figuras 9 e 10) mostram que a microrrugosidade de superfícies jateadas e não jateadas de acordo com o método da presente invenção, isto é, neste exemplo o método I e o método II são quase idênticos. Além disso, pode ser observado que o implante tratado com o método da arte antecedente não é afetado, isto é, a superfície não é afetada, isto é, a superfície é quase idêntica ao implante de referência não tratado.

Reatividade da camada de óxido de titânio Para mostrar que a reatividade do óxido de titânio tendo flúor e/ ou fluoreto incorporado é aumentada, foi executado o experimento que se segue: A reatividade do óxido de diferentes camadas de óxido pode ser estimado a partir da medição do período de tempo de imersão do implante em HF diluído (ag) e para a formação da primeira bolha de H2 (g) na superfície do implante. Uma concentração HF (aq.) de 0,1 M foi usada neste experimento.

Implantes jateados (C) de acordo com o método II, como acima exposto, foram comparados com um implante de referência (C) jateado.

Tabela 7 A Tabela 7 mostra que o processo de ataque químico da superfície do implante tratada com o método II (Exemplo 2) é iniciado antes que o da superfície de implante de referência não tratada. O período de tempo até a formação da primeira bolha de H2 aumenta com o tempo de armazenamento. Isto se deve, provavelmente, a um aumento da espessura da camada de óxido quando do armazenamento.

No entanto, mesmo após um período de armazenamento de cerca de 6,5 meses, o processo de ataque químico da superfície de implante tratada com o método II é iniciado antes do que o da superfície de implante de referência não tratada.

Estes resultados podem ser interpretados ou como indicando uma camada de óxido inicial mais fina da superfície de implante tratada com o método II, se comparada à superfície de implante de referência não tratada, ou podem ser interpretados como indicando uma camada de óxido desarranjada, portanto mais reativa, da superfície de implante tratada com o método II.

Como a espessura da camada de óxido da superfície de implante tratada com o método II foi medida de modo a estar dentro da faixa normal de espessura, usando borrifo com íons de argônio, é mais provável que a camada de óxido da superfície de implante tratada com o método II seja mais reativa devido a uma estrutura de óxido desarranjada.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe e com referência a modalidades específicas da mesmo, será evidente para aquele versado na arte que várias alterações e modificações podem ser introduzidas na mesma, sem que haja afastamento do espírito e do escopo da mesma.

Claims

1. Método para o tratamento de uma superfície de implante metálico destinada à implantação no tecido ósseo, caracterizado pelo fato de compreender: tratar a superfície de implante metálico com uma solução aquosa de ácido fluorídrico, em que a concentração do ácido fluorídrico é inferior a 0,5 M, e em que a superfície de implante metálico é tratada por um período de ataque químico de até 180 segundos, em temperatura ambiente, o dito período de ataque químico sendo medido a partir da formação da primeira bolha de H2 (g) na superfície de implante, desta forma provendo flúor e/ou fluoreto sobre pelo menos uma parte da superfície de implante, e provendo uma microrrugosidade, que compreende poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm e uma profundidade de poro de < 500 nm.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro de poro está dentro da faixa de 50 nm a 1 pm e a profundidade de poro está dentro da faixa de 50 a 500 nm.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma raiz quadrada média de rugosidade (Rq e/ ou Sq) de < 250 nm é provida.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma concentração atômica média de pelo menos 0,2% at de flúor e/ou fluoreto é provida.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a concentração atômica média de flúor e/ ou fluoreto está na faixa de 0,4 - 7%.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a concentração de ácido fluorídrico é de 0,1 Meo período de ataque químico é de até 60 segundos, em temperatura ambiente.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda prover uma macrorrugosidade sobre a superfície do implante antes de prover o flúor e/ou fluoreto e antes de prover a microrrugosidade.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a macrorrugosidade é provida pelo jateamento da superfície do implante.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a referida superfície do implante metálico é produzida de titânio puro comercial ou de uma liga de titânio.

10. Implante para a implantação no tecido ósseo tendo uma superfície de implante, caracterizado pelo fato de que pelo menos parte da mesma foi tratada com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

11. Implante de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da superfície de implante compreende flúor e/ou fluoreto, e uma microrrugosidade tendo uma raiz quadrada média de rugosidade (Rq e/ ou Sq) de < 250 nm.

12. Implante de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da superfície de implante compreende flúor e/ou fluoreto, e uma microrrugosidade, que compreende poros tendo um diâmetro de poro de < 1 pm e uma profundidade de poro de < 500 nm.

13. Implante de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a microrrugosidade compreende picos tendo uma largura de pico, na metade da profundidade do poro, de 15 a 150% do diâmetro do poro.

14. Implante de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o implante é um implante dentário.

15. Implante de acordo com qualquer uma das reivindicações 10a 13, caracterizado pelo fato de que o implante é um implante ortopédico.