PROCEDIMIENTO PARA MEJORAR LA FIJACION DEL TEJIDO BLANDO E IMPLANTES UTILIZANDO DICHO PROCEDIMIENTO.

Procedimiento para revestir una superficie destinada a la fijación al tejido blando que comprende las etapas siguientes:

- revestir una superficie de un material, a la que debe fijarse el tejido blando superficial, con un revestimiento rico en TiO2 y/o SiO2, y

- aplicar dicho revestimiento en el que se desea la fijación al tejido blando caracterizado porque dicho revestimiento es poroso y comprende poros con un diámetro y/o una profundidad inferior a 50 nm y porque dicho procedimiento

comprende las etapas siguientes:

a) preparar un sol de TiO2, SiO2 o TiO2-SiO2;

b) envejecer dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que está destinada que se fije el tejido blando con dicho sol habiendo sido dicho sol preparado en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

d) retirar dicha superficie de dicho sol a una velocidad predeterminada para obtener una superficie revestida si dicha puesta en contacto de la etapa c) se ha realizado sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) tratar térmicamente opcionalmente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) secar opcionalmente la superficie revestida; y

h) repetir por lo menos las etapas c) y d), pero opcionalmente asimismo alguna de las etapas a) a g), un número de veces para obtener el número deseado de capas de revestimiento si se desea más de una capa de revestimiento;

o comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si y/o una fuente de Ti disolvente al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

c) poner en contacto una superficie a la que está destinada que se fije el tejido blando con la mezcla obtenida en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se lleva a cabo opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicha mezcla; y

d) dejar que el material a base de SiO2 y/o a base de TiO2 disolvente forme un revestimiento a medida que se adsorbe y/o se reprecipita sobre la superficie de dicho material

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0200345FI.

Solicitante: NARHI, TIMO
PALDAN, HANNU
YLI-URPO, ANTTI
PELTOLA, TIMO
JOKINEN, MIKA
HAPPONEN, RISTO-PEKKA.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: PYHAN LAURIN TIE 5 B,00340 HELSINKI.

Inventor/es: PELTOLA, TIMO, JOKINEN, MIKA, YLI-URPO, ANTTI, NARHI,TIMO, PALDAN,HANNU, HAPPONEN,RISTO-PEKKA.

Fecha de Publicación: 26 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

A61L27/30R

Clasificación PCT:

A61L27/30 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 27/00 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis (prótesis dentales A61C 13/00; forma o estructura de las prótesis A61F 2/00; empleo de preparaciones para la fabricación de dientes artificiales A61K 6/80; riñones artificiales A61M 1/14). › Materiales inorgánicos.

Clasificación antigua:

A61L27/30 A61L 27/00 […] › Materiales inorgánicos.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para mejorar la fijación del tejido blando e implantes utilizado dicho procedimiento.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la fijación del tejido blando utilizando un revestimiento así como a los implantes que hacen uso de dicho procedimiento.

Antecedentes de la invención

Se han desarrollado varios tratamientos en superficie con el fin de mejorar la adherencia de diferentes biomateriales al hueso. En los animales experimentales se han descubierto que los revestimientos de hidroxiapatito (HA) mejoran y aumentan la velocidad de formación de la adherencia al hueso. Por consiguiente, el objetivo de la mayoría de los tratamientos en superficie ha consistido en crear HA en las superficies de los materiales.

La adherencia firme entre el biomaterial implantado y el tejido blando circundante es, en muchos casos, mucho más importante que la mejora de la adherencia al hueso. Normalmente a los pocos días se forma una cápsula de tejido conectivo alrededor de los materiales implantados. El espesor de la cápsula varía dependiendo del material en cuestión y de la etapa de cicatrización. El revestimiento epitelial separa todos los dispositivos implantados que penetran la piel o la mucosa en los componentes del tejido blando que son anatómicamente normales para los tejidos en esta área. Una adherencia directa entre el implante y los tejidos blandos sería beneficioso para varios dispositivos médicos (por ejemplo implantes dentales, canyls, stent, clavos de fijación externa). Hasta ahora no se ha desarrollado ningún método que pueda garantizar la integración firme y segura entre un implante y los tejidos blandos.

El documento WO 00/72777 da a conocer un implante que comprende o está constituido por titanio y que tiene una o más superficies que pueden aplicarse en o sobre las áreas del tejido y/o las áreas del injerto en el hueso.

La patente US nº 6.054.400 da a conocer vidrios bioactivos que se unen químicamente al tejido duro y blando.

La patente US nº 4.871.366 da a conocer un implante de tejido blando que comprende una capa delgada no porosa de titanio puro que cubren las superficies en frente del tejido.

La patente US nº 35 16411 da a conocer un revestimiento de un cuerpo de implante con una lámina a base de titanio compuesta por una capa muy densa y de una segunda capa muy rugosa y porosa y una capa de revestimiento fina y densa.

Objetivo y sumario de la invención

Un objetivo de la presente consiste en proporcionar un procedimiento para revestir una superficie deseada para la fijación al tejido blando.

Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una nueva utilización, es decir, utilización para mejor fijación al tejido blando de un revestimiento poroso rico en TiO₂ y/o SiO₂.

De este modo según un aspecto la invención se refiere a un procedimiento para revestir una superficie que se desea para la fijación al tejido blando que comprende las etapas siguientes:

₂

- aplicar dicho revestimiento en el que se desea la fijación al tejido blando.

?₁ Según otro aspecto la invención se refiere a la utilización de un revestimiento de la superficie porosa rico en TiO₂, SiO₂, o TiO₂ y SiO₂ ?₂, para la preparación de un implante destinado a la fijación del tejido blando a dicho revestimiento.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 presenta una curva de proliferación de fibroblastos después de la siembra de células en una superficie de Ti comercialmente puro (c.p.) revestida con TiO₂ y sin revestir. La proliferación celular es significativamente mayor en la superficie de Ti revestida ya después de tres días en comparación con Ti c.p.

?₁ Característico del procedimiento es que dicho revestimiento es poroso y comprende poros con un diámetro y/o una profundidad inferior a 50 nm y que dicho procedimiento comprende las etapas siguientes:

₂

b) envejecer dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que se desea fijarse el tejido blando a dicho sol que ha sido preparado en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) cuando dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

d) retirar dicha superficie de dicho sol a una velocidad predeterminada para obtener una superficie revestida si dicha puesta en contacto de la etapa c) se ha realizado sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) opcionalmente tratar térmicamente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) opcionalmente secar la superficie revestida; y

h) repetir por lo menos las etapas c) y d), pero opcionalmente también alguna de las etapas a) a g), un número de veces para obtener el número deseado de capas de revestimiento si se desea más de una capa de revestimiento;

o comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si disolvente y/o una fuente de Ti al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

c) poner en contacto una superficie a la que se pretende que el tejido blando esté fijado con la mezcla obtenida en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se lleva a cabo opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicha mezcla;

₂

?₂ puede obtenerse por el procedimiento de la invención.

La figura 2 presenta una imagen al microscopio electrónico de transmisión (TEM) de los fibroblastos sembrados en un TiO₂ revestido y c.p. sin revestir. Las células sembradas en Ti revestido presentan morfología más aplanada en comparación con las células sobre Ti c.p. lo que indica una buena adherencia entre la membrana celular y la superficie de Ti revestida. Pueden observarse claramente nódulos de adhesión focal (flechas negras) en las células cultivadas en la superficie de Ti revestida.

La figura 3 presenta una imagen al TEM de las células de tejido blando subcutáneas fijadas en una superficie de Ti c.p. revestida con TiO₂. El revestimiento permanece fijado sobre la superficie del tejido después de retirar el implante. No puede observarse ninguna formación de cápsulas.

La figura 4 presenta fibroblastos y haces de colágeno en un disco de Ti c.p. revestido con gel de TiO₂ después de 7 días de implante en el entorno subcutáneo de rata. La matriz extracelular está firmemente fijada a la superficie revestida de TiO₂.

Las figuras 5a y 5b presentan imágenes de rutina al microscopio óptico de un disco de Ti c.p. revestido con gel de TiO₂ (5a) y un disco sin revestir (5b) después de 8 días de implantación subcutánea en rata. El tejido blando está firmemente fijado a una superficie de Ti revestida con gel de TiO₂ sin que intervenga una cápsula de tejido conectivo. La formación de la cápsula se observa claramente en la superficie de Ti c.p.

Descripción detallada de la invención

"Aplicación biomédica" en el contexto de esta solicitud significa que debe entenderse en un sentido amplio. Por lo tanto se incluyen tanto en las aplicaciones in vivo como in vitro.

La expresión "tejido blando" se refiere a todos los tejidos de mamíferos excepto los tejidos duros mineralizados. Los tejidos blandos incluyen por ejemplo,...

Reivindicaciones:

1. Procedimiento para revestir una superficie destinada a la fijación al tejido blando que comprende las etapas siguientes:

₂

caracterizado

comprende las etapas siguientes:

₂

b) envejecer dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que está destinada que se fije el tejido blando con dicho sol habiendo sido dicho sol preparado en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) tratar térmicamente opcionalmente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) secar opcionalmente la superficie revestida; y

h) repetir por lo menos las etapas c) y d), pero opcionalmente asimismo alguna de las etapas a) a g), un número de veces para obtener el número deseado de capas de revestimiento si se desea más de una capa de revestimiento;

o comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si y/o una fuente de Ti disolvente al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

c) poner en contacto una superficie a la que está destinada que se fije el tejido blando con la mezcla obtenida en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se lleva a cabo opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicha mezcla; y

₂

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una parte esencial de los poros del revestimiento está constituida por poros que presentan un diámetro de 2 a 50 nm y una profundidad de por lo menos 1 nm.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el material que debe revestirse se selecciona de entre el grupo constituido por titanio, nitinol, material cerámico y polimérico y cualquier combinación de los mismos.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

₂

b) envejecer dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que se va a fijar el tejido blando con dicho sol habiendo sido dicho sol preparado en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) tratar térmicamente opcionalmente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) secar opcionalmente la superficie revestida; y

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el sol se selecciona de entre el grupo constituido por sol de TiO₂, sol de SiO₂ y sol de TiO₂-SiO₂.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la preparación del sol comprende las etapas siguientes:

₃

₂

₄

₂

₅

₂

(iii) mezclar las soluciones obtenidas en la etapa (i) y (ii) y agitar opcionalmente dicha mezcla eficazmente.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el sol está a una temperatura enfriada de -10 a +20ºC, preferentemente -5 a +5ºC, aún más preferentemente -2 a +2ºC durante la etapa c).

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el sol preparado en la etapa a) se envejece en la etapa b) durante 1 min. a 10 días, preferentemente durante 1 a 48 horas.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque la superficie se pone en contacto con el sol sumergiéndola en el sol en la etapa c) y es retirada del sol en la etapa d) a una velocidad de 0,01 mm/s a 10 mm/s, preferentemente a una velocidad de 0,1 mm/s a 1,0 mm/s.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque la superficie se trata térmicamente en la etapa e) a una temperatura de 20 a 630ºC, preferentemente a una temperatura de 30 a 45ºC, 90 a 160ºC o 250 a 630ºC.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque el tratamiento térmico en la etapa e) se lleva a cabo durante 0,1 s a 10 días, preferentemente 1 s a 10 h., aún más preferentemente 1 min. a 1 h.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque el revestimiento o revestimientos se limpian ultrasónicamente en la etapa f).

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si y/o una fuente de Ti disolvente al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

c) poner en contacto una superficie a la que el tejido blando debe fijarse con la mezcla obtenida en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se lleva a cabo opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicha mezcla; y

₂

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque la fuente de Si es vidrio bioactivo o SiO₂ derivado de sol-gel.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el fluido corporal simulado de la etapa a) es una solución que imita el fluido corporal o una solución tamponada al pH del fluido corporal, es decir pH 7,2-7,4.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el fluido corporal simulado es SBF que comprende 1,0-1,5 mM de Mg²⁺, 1,6-2,5 mM de Ca²⁺, 103-147,8 mM de Cl^- y 4,2-27 mM de HCO₃^-.

17. Utilización de un revestimiento de superficie poroso rico en TiO₂, SiO₂ o TiO₂ y SiO₂, para la preparación de un implante en la que dicho revestimiento comprende poros con un diámetro y/o profundidad inferior a 50 nm y dicho revestimiento puede obtenerse utilizando un procedimiento que comprende las etapas siguientes:

₂

b) envejecer opcionalmente dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que se va a fijar el tejido blando con dicho sol habiendo sido preparado dicho sol en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) tratar térmicamente opcionalmente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) secar opcionalmente la superficie revestida; y

o utilizando un procedimiento que comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si disolvente al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

c) poner en contacto una superficie a la que se va a fijar el tejido blando con la mezcla obtenida en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se lleva a cabo opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicha mezcla; y

₂

18. Utilización según la reivindicación 17, caracterizada porque una parte esencial de los poros del revestimiento está constituido por poros que presentan un diámetro de 2 a 50 nm y una profundidad de por lo menos 1 nm.

19. Utilización según la reivindicación 17 ó 18, caracterizada porque el material del implante que debe revestirse se selecciona de entre el grupo constituido por titanio, nitinol, material cerámico y polimérico y cualquier combinación de los mismos.

20. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada porque dicho revestimiento puede obtenerse por un procedimiento que comprende las etapas siguientes:

₂

b) envejecer opcionalmente dicho sol;

c) poner en contacto una superficie a la que se va a fijar el tejido blando con dicho sol, habiendo sido dicho sol preparado en la etapa a) y se ha envejecido en la etapa b) en la que dicha puesta en contacto se realiza opcionalmente sumergiendo dicha superficie en dicho sol;

e) tratar térmicamente opcionalmente la superficie revestida durante un tiempo predeterminado;

f) limpiar opcionalmente la superficie revestida;

g) secar opcionalmente la superficie revestida; y

21. Utilización según la reivindicación 20, caracterizada porque el sol se selecciona de entre el grupo constituido por sol de TiO₂, sol de SiO₂ y sol de TiO₂-SiO₂.

22. Utilización según la reivindicación 20 ó 21, caracterizada porque la preparación del sol comprende las etapas siguientes:

₃

₂

₄

₂

₅

₂

(iii) mezclar las soluciones obtenidas en la etapa (i) e (ii) y opcionalmente agitar dicha mezcla eficazmente.

23. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizada porque el sol está a una temperatura enfriada de -10 a +20ºC, preferentemente -5 a +5ºC, aún más preferentemente -2 a +2ºC durante la etapa c).

24. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizada porque el sol preparado en la etapa a) se envejece en la etapa b) durante 1 min. a 10 días, preferentemente durante 1 hora a 48 horas.

25. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizada porque la superficie se pone en contacto con el sol sumergiéndola en el sol en la etapa c) y es retirada del sol en la etapa d) a una velocidad de 0,01 mm/s a 10 mm/s, preferentemente a una velocidad de 0,1 mm/s y 1,0 mm/s.

26. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizada porque la superficie se trata térmicamente en la etapa e) a una temperatura de 20 a 630ºC, preferentemente a una temperatura de 30 a 45ºC, 90 a 160ºC o 250 a 630ºC.

27. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, caracterizada porque el tratamiento térmico en la etapa e) se lleva a cabo durante 0,1 s a 10 días, preferentemente 1 s a 10 h., aún más preferentemente 1 min. a 1 h.

28. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, caracterizada porque el revestimiento o revestimientos se limpian ultrasónicamente en la etapa f).

29. Utilización de un revestimiento de superficie según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada porque dicho revestimiento puede obtenerse mediante un procedimiento que comprende las etapas siguientes:

a) preparar un fluido corporal simulado;

b) añadir una fuente de Si y/o una fuente de Ti disolvente al fluido corporal simulado preparado en la etapa a);

₂

30. Utilización según la reivindicación 29, caracterizada porque la fuente de Si es vidrio bioactivo o SiO₂ derivado de sol-gel.

31. Utilización según la reivindicación 29 ó 30, caracterizada porque el fluido corporal simulado de la etapa a) es una solución que imita el fluido corporal o una solución tamponada al pH del fluido corporal, es decir pH 7,2-7,4.

32. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 29 a 31, caracterizada porque el fluido corporal simulado es SBF que comprende 1,0-1,5 mM de Mg²⁺, 1,6-2,5 mM de Ca²⁺, 103-147,8 mM de Cl^- y 4,2-27 mM de HCO₃^-.

33. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 32, caracterizada porque dicho revestimiento es un revestimiento de un stent, preferentemente un stent vascular.

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