Kita semua telah mengetahui bahwa ion fluorida punya kapasitas yang meningkatkan pembentukan tulang. Kapasitas ini berfungsi meningkatkan kalsifikasi tulang. Salah satu karakteristik fluorida adalah watak bifase (fase ganda).

Fluorida menghasilkan efek yang menguntungkan bila dipakai dalam konsentrasi rendah, tapi fluorida punya efek beracun bila dipakai dalam konsentrasi tinggi. Dalam dosis terapi, fluorida bisa menghasilkan peningkatan besar tulang kortikal dan trabekular. Jika dipakai dalam dosis yang berlebihan, fluorida bisa membuat tulang kekurangan kolagen dan peningkatan solubilitas. Dengan dosis fluorida yang tinggi, properti mekanis tensil tulang mengalami penurunan.

Fluorida meningkatkan proliferasi dan diferensiasi osteoblas. Modifikasi ion permukaan titanium yang topografinya telah ditingkatkan bisa memengaruhi pembentukan tulang dengan modulasi aktivitas seluler pada tahap yang relatif dini dalam proses penyembuhan luka pada permukaan implan. Fluorida meningkatkan aktivitas alkalin fosfat dan meningkatkan sintesis kolagen.

Menurut Cooper et al., evaluasi in vitro diferensiasi hMSC sepanjang keturunan osteoblas (osteoblastic lineage) menunjukkan bahwa modifikasi ion fluorida pada permukaan yang disembur dengan partikel menghasilkan diferensiasi osteoblas yang lebih besar dengan hMSC yang melekat.

Simpulan ini sangat didukung oleh penilaian ekspresi BSP yang menunjukkan ekspresi yang lebih besar pada semua permukaan yang dimodifikasi oleh ion fluorida. Terdapat peningkatan yang konsisten dalam prakara ekspresi BSP yang teramati dalam hMSC yang dikultur pada titanium murni komersil yang dimodifikasi dengan ion fluorida 

Apabila kandungan ion permukaan fluorida lebih besar dari 5% ion pada permukaan 25 μm yang disembur partikel, ekspresi BSP meningkat (4 kali lipat ketika dibandingkan dengan pemindaian densitometer vs Actin) dan ketika kandungan ion permukaan fluorida lebih besar daripada 1% ion, BSP meningkat 1,6 kali. Ekspresi BSP diperlukan untuk diferensiasi osteoblas dan mineralisasi kultur dan berkaitan untuk sementara dengan timbulnya mineralisasi osteoid in vitro.

Sel-sel osteoblas manusia yang tumbuh pada komposit kolagen fluorapatit menunjukkan proliferasi dan diferensiasi yang sangat lebih tinggi (menurut aktivitas alkalin fosfatase) bila dibandingkan dengan yang ada pada komposit kolagen hidroksiapatit. Para peneliti mempertalikan efek ini dengan pelepasan fluorida dari komposit yang mengandung fluorapatit.

Selain efek langsung ion fluorida dengan sel-sel osteoblas atau ion efek tidak langsung ion fluorida pada adsorpsi protein dan adhesi sel selanjutnya, efek tidak langsung lainnya dari fluorida pada permukaan titanium murni komersil adalah presipitasi kalsium fosfat yang bisa memengaruhi konsentrasi kalsium lokal dan perilaku sel. Modifikasi ion bisa mengubah jajaran protein adhesif yang diadsorbsi ke permukaan implant yang selanjutnya bisa memengaruhi sel dan interaksi jaringan. [Bersambung]