ES2229769T3

ES2229769T3 - Procedimiento y dispositivo para la preparacion de un implante dental por inmersion en un cultivo de celulas mesenquimatosas.

Info

Publication number: ES2229769T3
Application number: ES99947554T
Authority: ES
Inventors: Philippe Gault
Original assignee: Natural Implant SA
Current assignee: Natural Implant SA
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2019-10-12
Also published as: DK1121064T3; FR2784284B1; BR9914448A; CN1200654C; PL347108A1; ATE274862T1; US20010055745A1; CN1323181A; KR100602858B1; FR2784284A1; EP1121064B1; US6589525B2; JP4088039B2; WO2000021456A1; PL192841B1; CA2346555A1; CA2346555C; KR20010088865A; DE69919883D1; TW425279B

Abstract

Procedimiento para la fabricación de un implante dental que comprende: - la preparación de un implante compuesto por una parte radicular y por una parte coronaria y constituido por un material inerte biocompatible según una forma adaptada a un diente extraído, - la inmersión de la parte radicular de este implante en un cultivo de células mesenquimatosas indiferenciadas, por medio de un dispositivo que comprende una caja de cultivo (10), cuya forma comprende un eje longitudinal, estando cerrada dicha caja de cultivo por una tapa (11) y que contiene una pared porosa (20), que delimita un primer espacio (21), que contiene el medio de cultivo, y un segundo espacio (22), que contiene las células en cultivo, y en el que está sumergida la parte radicular, teniendo dicha pared una configuración que permite dejar un espacio comprendido entre 0, 1 y 5 mm, creando un alveolo artificial entre la parte radicular del implante y la pared, - el cultivo de las células mesenquimatosas indiferenciadas talcomo se ha mencionado anteriormente y en un medio de cultivo cuya composición permite la diferenciación en cementoblastos y en fibroblastos, durante una duración suficiente para esta diferenciación, para a adhesión de los cementoblastos sobre la parte radicular, para la formación de una primera capa de cemento y de un anlaje de ligamento alveolo-dental, unido con este cemento; - la recogida del implante portador de los tejidos diferenciados, fijadas sobre su parte radicular.

Description

Procedimiento y dispositivo para la preparación de un implante dental por inmersión en un cultivo de células mesenquimatosas.

La presente invención se refiere a implantes dentales parodontales, integrados, que comprenden un cemento en la superficie de la raíz y un ligamento para conectar el cemento con el alveolo óseo, como un diente natural.

La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de este implante por puesta en contacto del implante con células mesenquimatosas progeneradoras no diferenciadas en condiciones de cultivo que permiten la adhesión de cementoblastos y del ligamento alveolo-dental sobre la parte radicular del implante y la implantación del implante portador de las células de tejidos diferenciados.

La invención se refiere, igualmente, a un dispositivo de cultivo de células para la preparación de un implante dental. La invención se refiere, finalmente, a un método para la substitución de los dientes perdidos o comprometidos por implantes sobre los cuales son insertados por una técnica de cultivo celular apropiada, permitiendo las células y los tejidos biológicos a continuación obtener una cicatrización en boca por cemento y ligamentos entre los alvéolos óseos y las raíces implantadas.

Los transplantes y reimplantes dentales se practican desde hace varios decenios y han sido descritas numerosas técnicas.

Entre las técnicas, que utilizan el implante, que son las practicadas esencialmente hoy en día, se encuentran las siguientes:

a): Las prótesis sobre implantes osteointegrados y que son raíces artificiales de titanio que se estabilizan por anquilosis ósea. La fuerza masticatoria es transmitida al hueso sin ninguna amortiguación, debido a la ausencia de ligamento alveo-dental que es un factor importante de protección de los dientes contra los impactos, las sobrecargas y los riesgos de fractura.

b): Los transplantes o injertos dentales, que no tienen los inconvenientes de las realizaciones precedentes pero que necesitan la extracción de un diente donador disponible y, generalmente, no funcional.

Como paso previo a la descripción de la presente invención, se hace necesario un recordatorio de las condiciones fisiológicas de la conexión del diente natural. El diente está anclado en una cavidad denominada alveolo, en el hueso alveolar. El anclaje entre la raíz y el hueso de realiza merced a un ligamento constituido principalmente por haces de fibras colágenas ancladas por un lado en el hueso y, por otro lado, en el cemento, capa mineralizada resultante de la diferenciación de células mesenquimatosas indiferenciadas en cementoblastos que producen las matrices orgánicas y minerales que constituyen el cemento. En este cemento, están insertadas fibras de colágeno perpendicularmente e incluso paralelamente a la superficie del cemento, formando una red entre sí.

Un implante de un diente artificial, para ser funcional y para ser aceptado, debe reproducir, idealmente, las estructuras anatómicas e histológicas de la sujeción de los dientes naturales, es decir el cemento, el ligamento alveolo-dental, el hueso alveolar, con todos sus componentes: células diferenciadas o no, fibras conjuntivas y otras fibras (elásticas, oxitalanas, elauina), las substancias fundamentales, los tejidos mineralizados, la vascularización y la innervación.

La solicitud de patente EP-A-734712 (Kanebo Ltd) describe un procedimiento para la formación de un implante para aplicación sobre su superficie de una capa de partículas de cemento. Sin embargo, el implante obtenido de este modo no presenta las fibras de colágeno insertadas perpendicularmente a una superficie de cemento neoformado y necesaria para el anclaje del implante en la cavidad alveolar.

Para estimular la formación de ligamentos alveolo-dentales sobre las raíces dentales naturales raspadas, Hanes et al. ("Cell and Fiber attachment to demineralized cementum from normal root surfaces" Vol. 60, no. 4, páginas 188-198), han estudiado el efecto del tratamiento del ácido cítrico de esta superficie; las fibras del cemento o la dentina desprendidos por la desmineralización llegan a unirse por "espesores" con las fibras colágenas del tejido circundante. Pero no existe "neo-cemento", y las fibras permanecen considerablemente menos densas que un desmodoncio normal.

Los fibroblastos, generadores de los ligamentos, los cementoblastos y los osteoblastos que bordean el hueso alveolar resultan de la diferenciación de las células mesenquimatosas progenitoras indiferenciadas que se asientan habitualmente en los tejidos conjuntivos alrededor de los vasos sanguíneos. Estas pueden encontrarse en la superficie de las raíces de los dientes extraídos y/o en los alvéolos de los dientes extraídos o en los ligamentos de un diente, o en otros tejidos conjuntivos bucales o no.

La invención resulta de la puesta en evidencia que, en ciertas condiciones de estimulación biológica y mecánica, el medio ambiente fisiológico natural de la raíz descrita anteriormente puede reconstituirse a partir de un cultivo de células mesenquimatosas progenitoras no diferenciadas.

La invención propone permitir por lo tanto reemplazar dientes perdidos en una mayoría de situaciones clínicas, por dientes artificiales inalterables conectados con los maxilares por los mismos elementos hísticos que los dientes naturales, es decir un cemento, un ligamento álveo-dental, y un hueso alveolar y que permite una unión normal de la encía con el cuello del implante. Estos cuatro elementos son los constituyentes del parodoncio, que pueden asegurar a continuación su papel fisiológico normal, a saber amortiguar las tensiones de la masticación, evitar las sobrecargas, adaptar la posición y la movilidad del diente a la carga media que recibe.

La presente invención proporciona un procedimiento de fabricación de un implante dental que comprende:

-: la preparación de un implante compuesto por una parte radicular y por una parte coronaria y constituido por un material biocompatible según una forma adaptada a un diente extraído;

-: la inmersión de la parte radicular de este implante en un cultivo de células mesenquimatosas progenitoras indiferenciadas, en un medio de cultivo, cuya composición permite la diferenciación en cementoblastos y fibroblastos, durante una duración suficiente para esta diferenciación y para la adhesión de los cementoblastos sobre la parte radicular y la forma de una primera capa de cemento y de un anlaje de ligamento alveolo-dental unido con este cemento;

-: la recogida del implante portador de los tejidos diferenciados depositados sobre su parte radicular.

La elección del implante está guiada por diferentes criterios. El primer criterio es su morfología. Esta dependerá del volumen de la dentina (marfil) del diente a ser reemplazado, es decir el volumen total menos el esmalte y el cemento. La forma deseada se obtiene, por ejemplo, por comparación con el diente extraído; este será tallado a continuación a medida, con las formas exactas del diente a ser reemplazado. La forma deseada puede obtenerse igualmente mediante datos radiológicos, tomodensitométricos o equivalente. El implante se talla entonces en un bloque constituido por un material elegido, por una máquina con accionamiento numérico, o por cualquier otro medio. Un cierto número de formas típicas pueden satisfacer igualmente a una mayoría de casos; éstas presentan raíces de longitudes, de diámetros, de conicidades, de secciones redondas u ovales, variables.

La elección del material del implante en este procedimiento de la invención está guiada, por una parte, por la aceptabilidad biológica e inmunológica de dicho material en boca, y, por otra parte, por sus prestaciones como soporte para la adhesividad de los cementoblastos. El material de los implantes debe ser biocompatible y mecánicamente debe tener una resistencia suficiente para evitar los riesgos de fracturas; igualmente no debe estar pulido en la superficie con el fin de facilitar la adhesión de las células, y, finalmente, debe ser próximo al color del diente natural. Materiales conocidos pueden ser considerados en la elección del material del implante tal como por ejemplo el titanio, aleaciones o cerámicas, por ejemplo la circona. Eventualmente puede considerarse la utilización de los dientes naturales desvitalizados, obtenidos por cualquier modo. La descripción de tales materiales está descrita en la publicación Periodontology 2000 (1998) 17: 7-21.

El implante dental utilizado en el procedimiento de la invención comprende además la parte radicular que se pone en contacto con el cultivo mesenquimatoso indiferenciado, una parte coronaria, apta para ser coronada con una corona de resina, de Composite, de aleación metálica o de cerámica. Se han practicado ranuras en la parte coronaria del implante para estabilizar las fibras estructurales que retienen el implante en su alveolo durante su colocación en boca. En vista oclusal del implante, una ranura puede ocupar por ejemplo un diámetro y otras dos cruzar este diámetro en ángulo recto a igual distancia del centro y de la periferia. Sin embargo, estas ranuras pueden estar dispuestas de otro modo sin perturbar la ergonomía del sistema, como muestra el ejemplo 3 siguiente.

El implante utilizado en el procedimiento de la invención podrá comprender, finalmente, un vástago coaxial con el diente y fijado sobre su parte coronaria que facilitará la manipulación y la reimplantación ulterior en boca.

Una de las características esenciales del procedimiento de la invención consiste en la formación por cultivo celular in vitro, en presencia del implante, cuya forma y material han sido seleccionados según los criterios descritos más arriba, de una capa de células y de tejidos que se adhieren sobre la parte radicular del implante. Estas células y tejidos existen de manera natural entre la raíz y el diente y el hueso alveolar. De este modo, la fisiología de la reimplantación en boca es muy similar a la de las condiciones naturales.

Se conoce perfectamente, que los fibroblastos son el tipo celular dominante de todos los tejidos conjuntivos en el cuerpo humano y son, en particular, las células esenciales de los tejidos del ligamento paradontal. Las células diferenciadas del parodoncio, que son los cementoblastos, los fibroblastos y los osteoblastos que proceden de la diferenciación de las células no diferenciadas que son las células mesenquimatosas progenitoras. Estas células se asientan habitualmente en los tejidos conjuntivos alrededor de los vasos sanguíneos. Estas pueden ser tomadas en la superficie de las raíces de dientes extraídos siempre que éstos no estén contaminados y/o en los alvéolos de los dientes extraídos, o en el ligamento de un diente mediante toma con una aguja hueca o, por explante de tejidos conjuntivos bucales. Estas células progenitoras existen en otros tejidos conjuntivos del cuerpo, y por lo tanto pueden ser tomadas en sitios no bucales.

Las células no diferenciadas, tomadas de este modo, se cultivan en condiciones clásicas, por ejemplo en cápsula de Petri, en cápsulas de cultivo de tipo Falcon, o en botellas giratorias.

Las células mesenquimatosas indiferenciadas tomadas se cultivan en un medio cuya composición permita el crecimiento y su diferenciación en fibroblastos. Tales medios son los medios de cultivo clásicos de células animales fibroblásticas, tales como las que se han descrito por ejemplo por S. Pitaru et al en J. Périodont Res. (1994), 29: 81-94, Review Article. A título de ejemplo, el medio DMEM (Dulbecco's Modification of Eagle's MEM) (Dulbecco and Freeman, 1959; Morton, 1970) suplementado con un suero de ternera fetal puede ser utilizado. Este medio está suplementado con antibióticos y con antifúngicos así como con elementos que favorezcan la mineralización. Las células en cultivo se disponen en condición de estimulación biológica por adición al medio de moléculas o de composiciones necesarias para el desarrollo y para la diferenciación de los cementoblastos y de los fibroblastos. Puede tratarse de factores de crecimiento, a título de ejemplo se pueden citar: el PDGF, el IGF, las proteínas del órgano del esmalte embrionario, el bFGF, y otras moléculas que tengan un efecto anabolizante sobre el parodoncio, por ejemplo la nifedipina, la vitamina C, los insaponificables de aguacate, de maíz, y/o de soja, no siendo limitativa esta lista.

La solicitud de patente WO 97/45533 (Rutherford) describe métodos para regenerar diferentes tejidos y principalmente, los tejidos de la boca y los tejidos dentales mediante el cultivo ex vivo de células. Esta describe, en particular, el cultivo de células del cemento o del ligamento alveolo-dental, susceptible de ser utilizado para las necesidades en cirugía dental. También describe la utilización de matriz estructural para permitir la diferenciación de los tejidos.

Cuando la densidad celular alcanza 10^{5} células/ml, las células se transfieren a un dispositivo de cultivo que permita la inmersión de la parte radicular el implante a ser tratado. El dispositivo de cultivo apropiado forma parte igualmente de la invención y está descrito a continuación.

El implante se coloca entonces en el dispositivo de cultivo hasta la obtención de una capa de cementoblastos adherentes en su parte radicular y que produzca una primera capa de cemento con fibras conjuntivas insertadas en este cemento, y una segunda capa que contenga fibroblastos y colágeno en formación.

Al cabo de 15 a 30 días de inmersión en el medio de cultivo, comprendido en el dispositivo, el implante se recoge a continuación y se "implanta" en boca en el alveolo en las condiciones descritas en el protocolo del ejemplo x siguiente.

En el procedimiento de la invención, la estimulación biológica de la diferenciación celular de las células mesenquimatosas indiferenciadas puede completarse mediante una estimulación mecánica "fisiológica". Esto puede realizarse mediante una fuerza periódica aplicada sobre el implante cuando esté sumergido en el cultivo de células. Igualmente puede realizarse mediante una agitación periódica aplicada sobre el dispositivo de cultivo, estando entonces fijado el implante por cualquier medio apropiado. Se trata de aplicar un movimiento relativo entre el implante y el alveolo artificial incluido en el dispositivo que contiene el medio de cultivo en el que está sumergido el implante. La agitación puede ser un movimiento alternativo de periodicidad comprendida entre 1 y 60 segundos sin restringir a este intervalo el método, y de amplitud comprendida entre 0,005 y 2 mm; el desplazamiento puede ser horizontal, a saber ortogonal al eje del implante, vertical es decir longitudinal al eje del implante o una combinación de ambos. Igualmente puede ser un movimiento giratorio.

El movimiento aplicado al implante en su medio de cultivo tiene una doble función, conferida por el movimiento relativo entre el implante y el alveolo artificial materializado por la membrana porosa. La primera consiste en crear una estimulación funcional de las células en cultivo, que aumenta su proliferación, su diferenciación, sus actividades de síntesis (cemento y colágeno), y la orientación fisiológica de las estructuras en formación. La segunda función de esta agitación consiste en agitar el cultivo de células como se ha recomendado para cualquier cultivo de células eucariotas; esto permite una mejor aireación de las células así como una circulación del medio y de sus nutrientes en el medio circundante de las células, lo que favorece su desarrollo.

Esta agitación puede realizarse por cualquier sistema que permita regular la periodicidad y la amplitud en los intervalos citados anteriormente. Puede tratarse de un sistema mecánico, eléctrico, hidráulico, neumático, no siendo limitativa esta lista. Pueden considerarse diferentes modos de realización a este respecto: el movimiento puede aplicarse únicamente al implante, por intermedio de un vástago, fijado a su vez a la parte coronaria del implante; puede aplicarse igualmente al conjunto del sistema que contiene el cultivo de células en el que está sumergida la parte radicular del implante. Finalmente puede aplicarse al cultivo celular, estando fijado el implante, como tal, a un soporte mediante un vástago solidario con la parte coronaria. Lo que se busca con esta agitación mecánica es el movimiento relativo de la parte radicular del implante y de la pared porosa que sirve de alveolo incluso en el dispositivo que contiene el medio de cultivo en el que está sumergido el implante, en las condiciones de periodicidad y de amplitud recomendadas anteriormente, y que permiten cumplir las funciones de estimulación celular y de agitación de las células.

La presente invención se refiere igualmente a un dispositivo de cultivo de células para la preparación de un implante dental.

De una manera más particular, cuando se hace referencia a la figura 1, la presente invención se refiere sobre un dispositivo de cultivo de células para la preparación de un implante dental (30) constituido por una parte radicular (31) y una parte coronaria, sobre la que se ha fijado un vástago (32) que permite su manipulación y su colocación en boca ulterior, comprendiendo dicho dispositivo:

-: una caja de cultivo (10), cuya forma comprende un eje longitudinal,

-: la caja de cultivo está cerrada con una tapa (11) y contiene una pared porosa (20) que delimita un primer espacio (21), que contiene el medio de cultivo de las células, y un segundo espacio (22) que contiene las células en cultivo, y en el que está sumergida la parte radicular del implante, teniendo dicha pared una configuración que permite dejar un espacio comprendido entre 0,1 y 5 mm que crea un alveolo artificial entre la parte radicular del implante y la pared y, idealmente, de 1 mm.

El dispositivo comprende un medio de agitación del implante en dicho alveolo artificial, según un movimiento alternativo de periodicidad comprendida entre 5 y 60 segundos y de amplitud comprendida entre 0,005 y 2 mm o según un movimiento giratorio de periodicidad comprendida entre 1 y 60 segundos. Este medio de agitación puede ser mecánico, hidráulico o magnético con el fin de conferir un movimiento alternativo o giratorio al vástago.

De manera alternativa, el dispositivo puede comprender un medio de agitación de la caja de cultivo, y un medio de sujeción del implante dental.

La presente invención se refiere igualmente a un implante dental susceptible de ser obtenido mediante un procedimiento tal como el que se ha descrito más arriba y que permita la reconstitución sobre la superficie radicular del implante de los diferentes tejidos que constituyen el parodoncio, a saber el cemento y el ligamento que une el cemento con los alvéolos. Este implante o diente artificial está constituido por un material inerte biocompatible, según una forma adaptada al diente extraído. El implante dental según la invención comprende, por lo tanto, una parte coronaria y una parte radicular que, antes del implante en boca, se recubrirá con células diferenciadas que permitan a continuación in situ una formación más completa del cemento y del ligamento. Un implante dental según la invención permite en dos a tres meses asegurar la reconstitución completa de un parodoncio normal que sujeta el implante.

La invención se refiere finalmente a un método para el reemplazamiento de los dientes perdidos o comprometidos por implantes artificiales sobre los cuales están colocados, mediante una técnica de cultivo celular apropiada, permitiendo los tejidos biológicos a continuación obtener una cicatrización en boca por cemento y ligamento, entre los alvéolos óseos y las raíces implantadas.

Los ejemplos de realización y las figuras adjuntas, sin ser limitativos, sirven para ilustrar la invención y para permitir que el técnico en la materia realice directamente, o cualquier equivalente funcional que permita realizar el implante dental cuya superficie de la parte radicular esté tapizada con cementoblastos que formen un cemento y con fibras de colágeno, y con fibroblastos, que elaboran fibras colágenas que reconstituyen un anlaje de ligamento alveolo-dental.

La figura 1 representa un esquema de dispositivo de cultivo organotípico alrededor de las raíces artificiales, con estimulación biológica y fisiológica (mecánica) para obtener la cementogénesis y la ligamentogénesis y descrito, en detalle, en el ejemplo 2 siguiente.

La figura 2a representa un esquema de disposición de las ranuras oclusales de estabilización de las suturas que retienen el implante:

(1) representa la vista oclusal,

(2) es una vista en perspectiva.

La figura 2b representa esquemas que muestran la parte coronaria del implante que emerge de la encía; (A): las suturas proximales no están reunidas todavía a través de la ranura mesio-distal; (B): los nudos ya están hechos.

Ejemplo 1 Protocolo de cultivo celular para la creación de un parodoncio in vitro 1) Toma de las células

La población celular considerada es la de las células mesenquimatosas progenitoras indiferenciadas que se asientan habitualmente en los tejidos conjuntivos y en los espacios endostados alrededor de los vasos sanguíneos.

La toma puede hacerse:

-: por rascado con un bisturí estéril con superficies no contaminadas de las raíces de dientes extraídos;

-: por raspado del alveolo de los dientes extraídos, igualmente no contaminados,

-: por biopsia de tejidos periostados o supra-periostados,

-: por toma de otros tejidos conjuntivos bucales o no.

2) Transporte de las muestras

Los tejidos se colocan en tubos que contienen un medio de cultivo tipo Dulbecco's modification of Eagle's MEM (DMEM) con:

-: 20% de suero bovino fetal (FBS),

-: estreptomicina (100.000 Mg/ml),

-: fungizona (1%),

-: sistema tampón,

durante una duración máxima de 24 horas y a 4ºC.

3) Cultivo primario

-: las biopsias se reducen con el bisturí a fragmentos de aproximadamente 1 x 1 x 1 mm;

-: los explantes obtenidos se colocan en discos de cultivo de 60 mm que contienen:

-: DMEM,

-: 20% de FBS,

-: 1% de penicilina-estreptomicina,

-: 1% de fungizona

: se incuban a 37ºC en aire humidificado al 5% con COA;

-: al cabo de 3 días, se reemplaza el medio por DMEM * 10% de FBS, sin antibióticos.

4) Subcultivo

Cuando la proliferación celular alrededor de los explantes es evidente, y cuando las células llegan a confluir, éstas se desprenden con tripsina al 0,05% en un suero tamponado con fosfato durante 10 minutos, a continuación se distribuyen en otras cajas de cultivo,

-: el medio es el mismo,

-: al cabo de 3 ó 4 pasadas, la cantidad de fibroblastos obtenida es suficiente para sembrar la raíz.

5) Fase de adhesión

En el mismo medio combinado con factores de crecimiento, las células se colocan alrededor de la raíz artificial en un alveolo artificial que no deja más que un 1/2 mm a 1 mm de espacio.

La raíz y su continente están unidos por un tapón adaptado.

El conjunto se coloca horizontalmente para favorecer la adhesión a la superficie de la raíz, y girar 120º cada 15 minutos.

6) Fase de cultivo estimulada en el dispositivo

Al cabo de tres horas, la raíz se coloca en la vertical en el sistema de cultivo con estimulación fisiológica, y con renovación del medio que se combina con factores de crecimiento.

7) Condición de transporte

Al cabo de 15 días, el dispositivo es utilizado para el transporte del implante listo para ser colocado en su sitio. Según el tiempo de transporte, el sistema se guarda a 37ºC o se lleva de nuevo a 4ºC.

El implante guarnecido con cemento y con ligamento se saca del dispositivo de cultivo e inmediatamente se coloca en el alveolo preparado de antemano, y a continuación se sutura.

Ejemplo 2 Realización de un dispositivo de cultivo celular

La figura 1 representa el principio de un dispositivo de este tipo y las cifras entre paréntesis se refieren a los diferentes elementos de esta figura.

El implante dental (30) está constituido por un parte radicular (31) y por una parte coronaria sobre la cual, un eje de fijación (32), permite su agitación, su manipulación y su colocación ulterior en boca. El dispositivo comprende:

-: una caja de cultivo (10), cuya forma comprende un eje longitudinal;

-: dicha caja de cultivo está cerrada por una tapa ligeramente flexible 11 y contiene una pared porosa (20) que delimita un primer espacio (21) distal con relación a la parte radicular (31) que contiene el medio de cultivo de células, y un segundo espacio (22), que contiene las células en cultivo, y en el que está sumergida la parte radicular del implante. La pared que delimita los dos espacios tiene una configuración tal que el segundo espacio (22) tiene forma y dimensiones tales que un espacio, comprendido entre 0,1 y 5 mm (en el caso ideal 1 mm) entre la pared (20) y la parte radicular del implante (31), crea un alveolo artificial.

La caja de cultivo (10) puede ser de sección circular o de cualquier otra forma. Su sección debe ser suficiente para aceptar la raíz del implante, conteniendo el segundo espacio (22) células en cultivo y conteniendo el primer espacio (21) la reserva de medio de cultivo. La altura de la caja (10) es mayor, al menos, en 10 mm con respecto a la altura total del implante, es decir 50 mm de altura. En la parte apical debe reservarse un espacio para la circulación del medio de cultivo y el vástago debe ser accesible en el exterior de la caja, dotada con su tapa (11), a través de un anillo de fijación desencajable.

La tapa (11) de la caja debe embutirse sobre esta última en condiciones que permitan preservar la esterilidad del medio de cultivo; esto se realiza, por ejemplo, con una tapa similar a la de una cápsula de Petri. Evidentemente puede ser considerado por el técnico en la materia cualquier otro medio de fijación de la tapa (11) sobre la caja (10) a partir del momento en que se preserven las características funcionales de este dispositivo, es decir la inmersión de la parte radicular en un cultivo de células, formando dicho cultivo un alveolo artificial de sección comprendida entre 0,1 y 5 mm alrededor de la parte radicular del implante (31).

La tapa puede comprender una parte central (12) en la que puede encajarse el eje de fijación (32) del implante por intermedio de un anillo de fijación, que permita, en el momento de la colocación del implante en boca, su retirada de la caja de cultivo que sirve, igualmente, para el transporte, en un contenedor especial termorregulado, que proteja contra cualquier contaminación y estabilizado en la vertical.

El dispositivo según la invención comprende, además, un medio de agitación del implante según un movimiento alternativo de periodicidad comprendido entre 5 y 60 segundos y con una amplitud comprendida entre 0,1 y 2 mm o según un movimiento giratorio alternativo con una periodicidad comprendida entre 5 y 60 segundos.

Esta agitación tiene una doble función, la función usual de agitación de un cultivo celular que permita una aireación correcta y una buena distribución del medio de cultivo y de sus nutrientes sobre las células en suspensión o adheridas; la segunda función consiste en crear una estimulación mecánica, que conduzca a la diferenciación celular buscada en cementoblastos y generadora de ligamentos.

Esta agitación puede conferirse al dispositivo de varias maneras:

-: el movimiento puede estas aplicado al implante según un medio de agitación mecánico, hidráulico o magnético, aplicado sobre el vástago (32). En este caso, la tapa (11) de la caja (10) debe estar dotada en la posición central con un medio de fijación del vástago (32), que permita así dar un movimiento autónomo del implante en el seno del conjunto caja/tapa. A este efecto, los medios de fijación del vástago en posición central de la tapa, o la propia tapa (11), deben tener una flexibilidad suficiente para la realización del movimiento;

-: el movimiento puede ser conferido al conjunto caja/tapa, mientras que el implante está fijado, por su parte, sobre un soporte mediante cualquier medio apropiado; en este caso también, la tapa (11), o el medio de fijación del vástago sobre la tapa, debe tener la flexibilidad necesaria para la realización del movimiento.

La caja de cultivo (10) contiene dos espacios:

-: un primer espacio (21) que contiene el medio de cultivo. Este puede ser por ejemplo un medio de tipo DMEM combinado con suero de ternera fetal al que se han añadido los diferentes factores de crecimiento o moléculas necesarias para el crecimiento y la diferenciación celular;

-: un segundo espacio (22), que contiene el cultivo celular sembrado con el precultivo de las células mesenquimatosas, tal como se ha descrito más arriba.

Estos dos espacios están separados por una pared o por una membrana porosa, o por una pared horadada, que estabiliza una membrana microporosa, que presenta una rigidez suficiente para conferirle una forma deseada y estable.

Esta pared tiene una porosidad y una forma cuyas características son las siguientes:

a): La porosidad es tal que el medio de cultivo que contiene sus nutrientes y sus factores de crecimiento, se difunda a través del segundo compartimento (22), mientras que las células permanezcan confinadas en dicho compartimento. La porosidad debe estar comprendida por lo tanto entre 0,2 y 2 micras. Puede emplearse cualquier tipo de material que permita esta porosidad y la rigidez relativa necesaria para la característica b siguiente. A título de ejemplo se citarán el policarbonato, el acetato de celulosa (filtro Millipore, Millicell), etc.

b): La membrana o su sistema de montaje está fijada en la caja (10) a un nivel más elevado que el nivel del medio de cultivo. Esta puede unirse con los bordes de la caja (10) en forma de un cono, por ejemplo. Además, crea en la caja (10) un alveolo artificial de forma similar a la forma de la parte radicular del implante (31) con el fin de crear un espacio de 0,1 hasta 5 mm y, preferentemente, de 1 mm de anchura entre la raíz del implante y dicha pared porosa.

La membrana con su sistema de montaje debe ser desprendible del fondo de la caja permaneciendo solidaria con la tapa unida a su vez con el implante. De este modo, cuando se levanta la tapa, el primer espacio (21) es totalmente accesible para modificar o para cambiar el medio.

El conjunto del dispositivo, que comprende la caja (10), la tapa (11), la pared (20) y el implante (30), está colocado en una incubadora de cultivos a 37ºC, que contienen 95% de aire humidificado y 5% de COA.

Ejemplo 3 Ejemplo de estructura de un implante

El implante con la forma deseada se ha realizado con un material biocompatible, tal como se ha descrito en la publicación Periodontology 2000 (1998), 17: 7-21.

Con vistas al implante ulterior, se han practicado ranuras en la parte coronaria del implante para estabilizar los hilos de sutura que retienen el implante en su alveolo, durante la colocación en boca.

De manera alternativa, las ranuras o anillos de paso pueden estar practicados directamente sobre una corona provisional de resina fijada sobre el muñón coronario del implante.

La invención se refiere igualmente a un implante estabilizado en boca mediante coronas provisionales especialmente preparadas para la retención de los hilos de sutura por dichas ranuras o anillos de paso.

Estas ranuras pueden medir 1 mm de anchura y 2 mm de profundidad. Un ejemplo de su disposición está mostrado en el esquema nº 2a. Esta disposición permite pasar los hilos de sutura (1), como se ha mostrado en el esquema nº 2b. Se ha hecho pasar un hilo, en puntadas de colchonero, a través de la encía vestibular (2) y a través de la encía lingual (3) y pasa dos veces por la cara oclusal del implante a través de las dos ranuras vestíbulo-linguales (4). Este permite retener el implante así como también regular la altura del borde libre de la encía con relación al implante. Un punto de sutura simple está colocado para aproximar las papilas gingivales distales al implante, habiéndose dejado sus dos ramas, detrás del nudo, con una longitud de 5 cm. La misma operación se ha realizado en el mesial del implante dejándose ramas de 20 cm. Después de cada mesial se anuda con cada rama distal pasando por la ranura mesio-distal del implante. El implante está asegurado entonces por tres suturas. Un punto circular cervical es necesario frecuentemente para aproximar mejor el borde gingival a la periferia del implante, y par impedir el hundimiento del implante cuando esté colocado al nivel de un seno maxilar.

Ejemplo 4 Implante en boca

El implante dental según la invención se coloca en boca al cabo de aproximadamente 15 días de cultivo en el dispositivo anteriormente descrito.

Un protocolo de colocación en boca de un implante dental según la invención comprende varias fases y puede ser el siguiente:

a): desinfección bucal previa y uso de baños bucales antisépticos y antibióticos: la carga bacteriana bucal debe ser reducida al máximo para evitar una contaminación de la zona de cicatrización.

b): Preparación del alveolo: la situación ideal consiste en haber extraído el diente a ser reemplazado aproximadamente 15 días antes. Entonces es suficiente raspar el alveolo delicadamente. La cicatrización gingival parcial permite "engastar" perfectamente el cuello del implante una vez colocado, obtener una estanqueidad satisfactoria de la medida a este nivel y una cicatrización por hepitelium de unión corto. Las células hepiteliales no migran a lo largo de la raíz.

En los otros casos en los que el alveolo no preexiste, debe ser preparado, preferentemente, 15 días antes con elevación de un colgajo muco-periostado.

El alveolo se prepara mediante brocas de diámetros crecientes, a velocidad lenta y bajo irrigación con suero isotónico estéril. Las brocas están adaptadas a las formas normalizadas de los implantes tipo. Algunas brocas trabajan únicamente en su eje, otras permiten "formar" el alveolo de forma adecuada mediante un filo sobre sus caras laterales. Estos conducen a un alveolo siempre mayor que el implante, dejando un espacio de al menos un milímetro, con el fin de que el hueso no esté en contacto directo con el implante.

Al nivel de los senos, tras elevación de un colgajo muco-periostado y perforación de la pared ósea, la mucosa sinusal es empujada mediante desprendedores especiales. Esta preparación debe realizarse imperativamente 15 días antes del implante, lo que permite durante la colocación empujar la mucosa sinusal sin riesgo de perforarla.

c): Se han realizado modelos con material neutro y estéril (esterilizables) con la forma exacta de los implantes, comprendiendo coronas completas, normalizadas o individuales para llegar a un implante colocado idealmente, permitiendo controlar la preparación del alveolo.

Estos comprenden una toma de prensión en el centro de la cara vestibular de su parte coronaria.

Un segundo tipo de modelo comprende el volumen completo de la corona y una raíz de la longitud a ser preparada pero con un diámetro reducido. Este se utiliza tras la primera perforación para controlar la colocación y, eventualmente, modificarlo durante el ensanchamiento del alveolo.

Es posible que la raíz para la implantación no ocupe por completo el volumen óseo disponible. Si sobrepasa vertical u horizontalmente de la superficie ósea, esto no impide que se realice la cicatrización e incluso puede generar un aumento espontáneo del volumen óseo alrededor de la raíz no cubierta, a condición de que las superficies no cubiertas en el hueso permanezcan por debajo de la mucosa. El mismo fenómeno se produce en el seno.

d): El implante, sacado de su caja de cultivo, sujeto por su vástago y el anillo de fijación, es inmediatamente colocado en el alveolo, preferentemente sin contacto de ningún tipo, principalmente con un instrumento, una compresa, la mucosa bucal, la lengua, la saliva....

Se mantiene en su sitio mediante puntos de sutura realizados en la encía a uno y otro lado del implante, y se desliza en las ranuras preparadas en la parte "coronaria" emergente.

Igualmente deben asegurar puntos de sutura la estanqueidad de la encía con el cuello del implante. Los puntos se mantienen durante 5 días aproximadamente.

No se ha utilizado cualquier otro tipo de contención, principalmente rígida para los otros dientes.

La parte coronaria del implante, reducida a este estadio puesto que no está guarnecida con la corona provisional, no debe entrar en contacto con los dientes antagonistas.

e): Coronas provisionales: pueden sellarse coronas provisionales normalizadas al cabo de 15 días, sobre los implantes. Estas están reguladas para tener un contacto oclusal únicamente en relación centrada o intercuspidación máxima. Su contorno y su estética pueden regularse por adición o por substracción de resina mediante esmerilado.

Están indicadas sesiones de control para asegurar la puesta bajo carga progresiva del implante y evitar cualquier sobrecarga, durante dos meses.

f): Las prótesis definitivas sobre implantes pueden realizarse aproximadamente al cabo de 3 meses desde la colocación. Pueden ser utilizadas las técnicas clásicas. Estos implantes se comportan exactamente como dientes naturales. El ligamento que los une con el hueso amortigua las tensiones, evita las sobrecargas, reduce los impactos, limita el riesgo de fractura de las coronas protésicas y de los propios implantes.

Claims

1. Procedimiento para la fabricación de un implante dental que comprende:

-: la preparación de un implante compuesto por una parte radicular y por una parte coronaria y constituido por un material inerte biocompatible según una forma adaptada a un diente extraído,

-: la inmersión de la parte radicular de este implante en un cultivo de células mesenquimatosas indiferenciadas, por medio de un dispositivo que comprende una caja de cultivo (10), cuya forma comprende un eje longitudinal, estando cerrada dicha caja de cultivo por una tapa (11) y que contiene una pared porosa (20), que delimita un primer espacio (21), que contiene el medio de cultivo, y un segundo espacio (22), que contiene las células en cultivo, y en el que está sumergida la parte radicular, teniendo dicha pared una configuración que permite dejar un espacio comprendido entre 0,1 y 5 mm, creando un alveolo artificial entre la parte radicular del implante y la pared,

-: el cultivo de las células mesenquimatosas indiferenciadas tal como se ha mencionado anteriormente y en un medio de cultivo cuya composición permite la diferenciación en cementoblastos y en fibroblastos, durante una duración suficiente para esta diferenciación, para a adhesión de los cementoblastos sobre la parte radicular, para la formación de una primera capa de cemento y de un anlaje de ligamento alveolo-dental, unido con este cemento;

-: la recogida del implante portador de los tejidos diferenciados, fijadas sobre su parte radicular.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las células mesenquimatosas, progenitoras, se toman de los tejidos conjuntivos, y se ponen en cultivo previo en cápsula de Petri hasta la obtención de una densidad de 10^{5} células por ml, a continuación se ponen en contacto con la parte radicular del implante en un medio de cultivo y en un dispositivo tal como el que se ha definido en la reivindicación 1.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la diferenciación de las células en cementoblastos y en fibroblastos se estimula mediante la adición en el medio de cultivo de factores de crecimiento específicos o de cualquier molécula que estimule la diferenciación celular de las células mesenquimatosas.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el cultivo sufre una estimulación fisiológica mediante la agitación del implante en el dispositivo de cultivo, teniendo dicha agitación por efecto estimular el desarrollo de las células y de los tejidos sobre el material inerte.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la agitación es un movimiento alternativo con una periodicidad comprendida entre 1 y 60 segundos y con una amplitud comprendida entre 0,005 y 2 mm, o giratorio con una periodicidad comprendida entre 1 y 60 segundos.

6. Dispositivo de cultivo de células para la realización del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para la preparación de un implante dental (30) constituido por una parte radicular (31) y por una parte coronaria, sobre la que está fijada un vástago (32) que permite su manipulación y su colocación en boca ulterior, comprendiendo dicho dispositivo:

-: una caja de cultivo (10), cuya forma comprende un eje longitudinal,

-: dicha caja de cultivo está cerrada por una tapa (11) y contiene una pared porosa (20) que delimita un primer espacio (21), que contiene el medio de cultivo de las células, y un segundo espacio (22), que contiene las células en cultivo, y en el que está sumergida la parte radicular del implante, teniendo dicha pared una configuración que permite dejar un espacio comprendido entre 0,1 y 5 mm, creándose un alveolo artificial entre la parte radicular del implante y la pared.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que la tapa (11) comprende, en posición central, un medio de fijación del vástago (32) solidario con el implante.

8. Dispositivo según las reivindicaciones 6 ó 7, que comprende, además, un medio de agitación del implante en dicho alveolo artificial según un movimiento alternativo con una periodicidad comprendida entre 5 y 60 segundos y con una amplitud comprendida entre 0,005 y 2 mm o según un movimiento giratorio con una periodicidad comprendida entre 1 y 60 segundos.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el que el medio de agitación es mecánico, hidráulico, neumático, eléctrico o magnético y confiere un movimiento alternativo o giratorio al vástago (32).

10. Dispositivo según la reivindicación 8, en el que la tapa (11) es ligeramente flexible para permitir el movimiento alternativo.

11. Dispositivo según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que el medio de agitación está conferido por un movimiento alternativo o giratorio de la caja (10).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 11, en el que la pared porosa (20) tiene una porosidad comprendida entre 0,2 y 2 micras.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, en el que la pared (20) está fijada con la caja (10) por encima del nivel del medio de cultivo de las células.

14. Implante dental susceptible de ser obtenido por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, constituido por un material inerte biocompatible según una forma adaptada a un diente extraído, cuya superficie de la parte radicular (31) está tapizada con cementoblastos que forman un cemento y con fibras de colágeno, y con fibroblastos que elaboran fibras colágenas que reconstituyen un anlaje de ligamento alveolo-dental.

15. Implante según la reivindicación 14, en el que se han dispuesto ranuras o anillos de paso sobre su parte coronaria para estabilizar los hilos de sutura, que retienen el implante en su alveolo durante su colocación en boca.

16. Implante según la reivindicación 15, en el que las ranuras o anillos de paso pueden estar directamente practicados sobre una corona provisional fijada sobre el muñón coronario del implante.