Objectives: The objectives of the study were (1) to develop a novel multi-element-doped porous 58S bioactive glass coating for titanium implants and (2) to investigate the physiochemical, cell cytotoxic and antibacterial properties of this novel coating for titanium implants. Methods: This study employed the sol–gel method to develop a silver-, cobalt (II) oxide- and titanium dioxide-doped 58S bioactive glass coating. The surface topography and in vitro bioactivity of the new bioactive glass-coated implants were studied using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The surface nanohardness and coating degradation were evaluated using atomic force microscopy (AFM) and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), respectively. The cell cytotoxicity was assessed using cell viability of osteoblast-like mouse cells. The antibacterial property was examined using colony-forming units (CFUs) of the implant coating against Porphyromonas gingivalis. Results: The multi-element-doped porous 58S bioactive glass-coated titanium implant was synthesized. SEM showed that calcium phosphate was formed on the novel coating but not on the 58S bioactive glass coating. The mean surface nanohardness of the novel coating and the 58S coating were 124 ± 24 and 50 ± 17 MPa, respectively (p < 0.001). ICP-AES showed that the releases of Si, Ca and P ions of the novel coating were significantly higher than that of a 58S bioactive glass-coated implant. No significant difference in cell cytotoxicity was found between the novel coating and the 58S coating (p > 0.1). The mean CFUs of the novel coating and the conventional coating were 120 × 10⁶ and 49 × 10⁶ /mL. Conclusion: A novel multielement-doped porous bioactive glass coating for titanium implants was developed. The coating displays promising biocompatibility and antibacterial activity. Clinical significance: the coating can be used to improve the clinical success of dental implants for patient care if it shows success in clinical trials.

Титан володіє унікальним поєднанням міцності, легкої ваги та біосумісності, завдяки чому опорні елементи імплантатів (абатменти) з цього матеріалу є вибором №1 при заміщенні бічних дефектів. Характеристики поверхні абатмента, що включають хімічний склад, вільну поверхневу енергію (SFE) та жорсткість, впливають на утворення біоплівки, яка є основним фактором виникнення періімплантитів. Періімплантні ділянки колонізуються тими самими бактеріями, що й спричиняють пародонтальні захворювання, а саме: A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, T. forsythensis, P. intermedia. Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) в реальному часі може здійснити пряму ідентифікацію цих пародонтопатогенів за рахунок визначення кількісного вмісту специфічного фрагмента ДНК у зразках. Мета дослідження – вивчити інтенсивність утворення біоплівки на титанових опорних елементах імплантатів на прикладі полімеразної ланцюгової реакціїї у реальному часі та бактеріальних посівів. Матеріали і методи. У досліді взяли участь 14 пацієнтів, які проходили лікування в Центрі стоматологічної імплантації та протезування ММ». Кожному із них проводили дентальну імплантацію та встановлювали титанові опорні елементи імплантатів (абатменти). Дослідження проходило у 3 етапи, де при кожному візиті проводили полімеразну ланцюгову реакцію в реальному часі та бактеріального посіви. При першому візиті забір матеріалу виконували навколо зуба за тиждень перед встановленням опорних елементів імплантатів. На другому візиті забір матеріалу проводили навколо титанових абатментів. Третій візит відбувався через 3 місяці після встановлення абатментів. Результати досліджень та їх обговорення. У дослідженні було проведено 42 тести ПЛР у реальному часі та 42 бактеріологічних посіви. Реєстрацію та облік результатів ПЛР виконували автоматично програмним забезпеченням RealTime_PCR. Інтерпритацію результатів проводили згідно зі стандартною таблицею кількості мікроорганізмів у біотопі пародонтальної кишені (LgГЕ/зразок). Відповідно до даної таблиці у біотопі пародонтальної кишені (LgГЕ/зразок) в 3 пацієнтів перевищували показники загальної бактеріальної маси ПЛР навколо титанових абатментів на другому етапі (другий візит), в одного з цих пацієнтів також була перевищена норма кількості P. gingivalis та Tr. denticola. На третьому етапі дослідження (третій візит) 5 пацієнтів мали перевищення показників загальної бактеріальної маси ПЛР, в одного з них додатково ідентифікували перевищення норми кількості T. forsythensis. Результати подані у вигляді середнього значення показників (M±SE) та відсотка±похибки відсотка, тобто відсотка виявлених мікроорганізмів. Висновки. Результати дослідження показали перевищення показників загальної бактеріальної маси ПЛР навколо титанових абатментів другому етапі дослідження (другий візит) у 3 пацієнтів та на третьому етапі (третій візит) – у 5 осіб. Найвище середнє значення та найбільший відсоток виявлення був у P. gingivalis, що є ключовим пародонтопатогеном «червоного» комплексу. Однак норма кількості P. gingivalis навколо титанових опорних елементів перевищувала лише в одного суб’єкта дослідження. Такі результати підтверджують, що титан є надійним матеріалом для заміщення дефектів зубів у бічних ділянках.