Puuttuvan hampaan korvaamiseksi on useita hoitomenetelmiä, mutta lähimmäksi luonnollista tilannetta päästään korvaamalla hammas implanttiin kiinnitettävällä kruunulla. Lähes kaikki nykyisin käytettävät titaani-implantit luutuvat hyvin leukaluuhun, mutta implanttia ympäröivä ienkudos ei muodosta suoraa biologista liitosta implanttirakenteen kanssa. Heikko liitos luo väylän, jota pitkin bakteerit voivat siirtyä ikenen alla oleviin kudoksiin. Tämä saattaa johtaa implanttia ympäröivän ienkudoksen tai pahimmassa tapauksessa luukudoksen tulehtumiseen.

Tämä väitöskirjatyö on tehty hankkeessa, jossa selvitetään mahdollisuuksia parantaa hammasimplanttihoidoissa käytettävien materiaalien kiinnittymistä niitä ympäröiviin kudoksiin. Implantin asentamisen yhteydessä implantin ja sitä ympäröivän kudoksen välille muodostuu aina haavapinta, ja se, miten kudos kiinnittyy implantin pintaan, määräytyy haavan paranemisprosessin aikana. Väitöstyön tavoitteena oli optimoida hydrotermaalista tekniikkaa hyödyntävää titaanioksidipinnoitetta siten, että pinnoite nopeuttaisi haavan paranemisprosessia. Pinnoitteen vaikutusta implanttihaavan paranemiseen selvitettiin solu- ja kudosviljelyolosuhteissa. Lisäksi toteutettiin kliininen tutkimus, jossa selvitettiin biofilmin muodostumista pinnoitetun ja pinnoittamattoman titaanisubstraatin pinnalle suun olosuhteissa. Väitöstutkimuksessa kartoitettiin myös ultraviolettivalon vaikutusta pinnoitetun ja pinnoittamattoman titaanin pinnan ominaisuuksiin.

Väitöskirjatyö osoitti, että bioaktiivinen titaanioksidipinnoite nopeuttaa veren hyytymistä ja edistää ikenen fibroblastien kiinnittymistä titaanimateriaalin pinnalle. Lisäksi pinnoite paransi verihiutaleiden kiinnittymistä ja lisäsi niiden aktivaatiota. Tästä huolimatta bioaktiivinen titaanioksidipinnoite ei nopeuttanut bakteeribiofilmin muodostumista suun olosuhteissa. Ultraviolettivalolla tehty käsittely alensi titaanipinnan hiilipitoisuutta ja muutti pinnoitetun hydrofiilisen titaanipinnan superhydrofiiliseksi, mikä nopeutti veren hyytymistä.

Väitöskirjatyössä jatkettiin tutkimusryhmän käyttämän kudosteknologisen mallin kehittämistä. Mallin avulla voidaan nyt tutkia samanaikaisesti sekä epiteelin, sidekudoksen että luun kiinnittymistä erilaisiin implanttimateriaaleihin ja niiden pinnoitteisiin kudosviljelyolosuhteissa. Mallia tullaan jatkossa käyttämään hammasimplanttien kehittämiseen tähtäävässä tutkimuksessa.

Väitöskirjatyön perusteella hydrotermaalisen pinnoitusmenetelmän avulla tehtävä nanohuokoinen titaanioksidipinnoite parantaa implantin ja ienkudoksen välisen haavapinnan paranemista. Pinnoitusmenetelmä soveltuu hyvin käytettäväksi myös teollisessa mittakaavassa.

Väitökseen johtaneet tutkimukset on tehty Turun yliopistossa.