Some aspects of titanium application in dental treatment

Abstract

Titanium is a light grey metal found in such minerals as ilmenite, rutile and titanite. Nanoparticles are becoming more widely used in medicine, dentistry, pharmacy and as food additives. The aim of this work was to highlight some aspects in applying titanium and its alloys in dental restorations. Both medical and dental implant surgeons despite of huge efforts in using biocompatible materials face some challenging issues on complications which might appear even when using as inert metals as titanium. These problems may develop due to the penetration of aluminium and vanadium ions, found in negligible quantities in the implant alloys, into the body tissues. Failures in placing titanium implant can be caused by galvanic or electrochemical corrosion in the oral cavity due to release of titanium ions into the neighbouring tissues. Other possible failures in implant placement may develop due to bacterial contamination, and the development of implant inflammatory reaction supported by presence of macrophages may lead to implant rejection and loss. Released titanium ions inhibit the growth of hydroxyapatites. During corroding process metal ions or corrosion products penetrate body tissues and enter the body cells. Their local activity is known as ’metallosis’. From the biological point of view this results in tissue damage. Another possible adverse effect that might be caused by metal implants and their corrosion is allergic reactions. Side effects are rare as physical and chemical properties of titanium, first and foremost, its biocompatibility, define it as s recommended material to use in oral surgery, endodontics, prosthetics and orthodontics.

Титан представляет собой легкий металл серого цвета, который встречается в таких минералах, как ильменит, рутил и титанит. Наночастицы его используются в медицине, стоматологии, фармацевтике и в качестве пищевых добавок. Целью данной работы является ознакомление с некоторыми избранными аспектами применения титана в стоматологической практике на основе имеющейся литературы. Несмотря на огромное стремление использовать биологически совместимые материалы, и в медицинской, и в зубной имплантационной хирургии возникают нежелательные проблемы даже при использовании металлов, считающихся инертными, например, титана. Эти проблемы являются следствием проникновения в ткани организма ионов алюминия и ванадия, которые в незначительных количествах входят в состав имплантата. Неудачи при лечении с использованием титана могут происходить из-за гальванической или электрохимической коррозии в полости рта, т. е., высвобождения ионов титана в прилегающие ткани, что связано с их реакцией с биологическими жидкостями организма. Другие неудачи в имплантационной хирургии могут вызываться бактериями, причем присутствие макрофагов при воспалительной реакции на имплантат может вызвать отторжение имплантата. Высвобожденные ионы титана затормаживают увеличение гидроксилапатитов. В процессе коррозии ионы металла или продукты коррозии проникают в ткани организма, т. е., в межклеточные каналы или же проникают в клетки организма. Их местное воздействие было названо «металлозом». С биологической точки зрения это представляет собой результат повреждения ткани. Другая неблагоприятная реакция вызывается присутствием металлических имплантатов и их коррозией, что вызывает аллергические реакции. Побочные эффекты случаются редко благодаря физическим и химическим свойствам титана, что делает его биологически совместимым и рекомендуемым материалом для применения в хирургической стоматологии, эндодонтии, протезировании и ортодонтии.

Титан - це легкий метал сірого кольору, який зустрічається в таких мінералах, як ільменіт, рутил і титаніт. Наночастки його використовуються в медицині, стоматології, фармацевтиці та в якості харчових добавок. Метою даної роботи є ознайомлення з деякими обраними аспектами застосування титану в стоматологічній практиці на основі наявної літератури. Незважаючи на величезне прагнення використовувати біологічно сумісні матеріали, і в медичній, і в зубній імплантаційній хірургії виникають небажані проблеми навіть при використанні металів, що вважаються інертними, наприклад, титану. Ці проблеми є наслідком проникнення в тканини організму іонів алюмінію і ванадію, які в незначних кількостях входять до складу імплантату. Невдачі при лікуванні з використанням титану можуть відбуватися через гальванічну або електрохімічну корозію в порожнині рота, тобто, вивільнення іонів титану в прилеглі тканини, що пов'язано з їх реакцією з біологічними рідинами організму. Інші невдачі в імплантаційній хірургії можуть викликатися бактеріями, причому присутність макрофагів при запальній реакції на імплантат може викликати відторгнення імплантату. Вивільнені іони титану загальмовують збільшення гідроксилапатиту. У процесі корозії іони металу або продукти корозії проникають в тканини організму, тобто, в міжклітинні канали або ж проникають в клітини організму. Їх місцевий вплив було названо «металозом». З біологічної точки зору це є результат ушкодження тканини. Інша несприятлива реакція викликається присутністю металевих імплантатів та їх корозією, що викликає алергічні реакції. Побічні ефекти трапляються рідко завдяки фізичним і хімічним властивостям титану, що робить його біологічно сумісним і рекомендованим матеріалом для застосування в хірургічній стоматології, ендодонтії, протезуванні та ортодонтії.