Lapisan kalsium fosfat pada implant titanium
Beberapa bahan permukaan reaktif telah menunjukkan kemampuan untuk membentuk ikatan kimia antar muka dengan jaringan sekitarnya melalui serangkaian reaksi biofisika dan biokimia sehingga memicu terjadinya 'fiksasi bioaktif' implan. Bahan bioaktif bisa biostabil (yaitu hidroksiapatit sintetis) atau bioresorbabel (yaitu kaca bioaktif dan keramik kaca).
Beberapa keramik bioaktif seperti kaca bioaktif pada komposisi tertentu diklaim punya kemampuan untuk membentuk ikatan kimia yang nyata dengan jaringan lunak. Namun, keramik bioaktif dalam bentuk bulk tidak cocok untuk aplikasi penanggung beban karena kekuatan lentur, regangan terhadap kegagalan, dan ketangguhan fraktur lebih rendah daripada tulang dan modulus elastisitas keramik bioaktif itu lebih besar daripada modulus elastisitas tulang.
Karena alasan ini, keramik tersebut biasanya diterapkan sebagai pelapis pada implant logam yang memiliki watak mekanik superior. Kalsium fosfat (CaP) adalah keluarga biokeramik yang paling umum dikenal karena penggunaannya dalam aplikasi biologis. CaP dalam bentuk kristalografi apatit merupakan unsur mineral penting yang menyusun tulang.
Kalsium fosfat keramik terintegrasi dalam tulang mengikuti urutan kejadian yang telah dikenal dengan baik. Keramik-keramik ini dianggap bioaktif dan osteokonduktif.
Bioaktivitas akan terjadi karena nukleasi epitaxial kristal apatit berkarbonat pada permukaan butiran keramik. Lapisan apatit biologis ini bisa mengandung protein endogen dan bisa berfungsi sebagai matriks untuk perlekatan dan pertumbuhan sel osteogenik.
Berbagai tipe metode telah diperkenalkan untuk mempersiapkan lapisan kalsium fosfat pada implant gigi. Metode-metode tersebut dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu metode fisika dan metode kimia. Terkadang metode-metode itu juga disebut metode kering dan basah.
Teknik-teknik fisika yang tipikal meliputi pengendapan penyemprotan plasma, pengendapan uap fisika, pengendapan sputter magnetron, pengendapan yang dibantu berkas ion, pengendapan laser berdenyut, dan penekanan isostatik panas. Teknik kimia meliputi metode sol-gel, proses biomimetik, pengendapan elektrokimia, oksidasi mikro-busur (MAO), dan pengendapan elektroforesis.
Teknik-teknik fisika banyak digunakan untuk persiapan lapisan kalsium fosfat. Kekuatan ikatan antara pelapis dan implant lebih tinggi daripada yang dibuat dengan metode kimia.
Namun, sebagian besar di antara metode-metode ini mengalami kesulitan dalam melapisi geometri 3D yang kompleks seperti implant gigi berbentuk uliran sekrup yang kasar. Metode kimia dapat digunakan untuk memberi perlakuan pada implant dengan geometri kompleks.
Perlakuan metode kimia memerlukan suhu rendah. Yang paling penting adalah bahwa molekul bioaktif dan obat-obatan dapat dimasukkan ke dalam lapisan kalsium fosfat melalui metode kimia, seperti proses biomimetik.
Dalam empat dasawarsa pungkasan, ada penelitian yang dilakukan terus-menerus tentang HA dan CaP. Penelitian-penelitian itu tidak hanya berfokus pada antarmuka lapisan jaringan, namun juga pada perihal yang berkaitan dengan proses pelapisan dan optimalisasi properti pelapis untuk respon jaringan maksimum.
Dilema utama untuk evaluasi respon jaringan tulang lapisan CaP dibandingkan dengan implant titanium yang tidak diberi lapisan adalah bahwa proses modifikasi permukaan dengan metode kimia sering dikaitkan dengan perubahan topografi dan sebaliknya. Selain itu, beberapa faktor bisa memengaruhi hasil evaluasi in vivo pada antarmuka implant berlapis CaP.