Descrizione Laboratorio

Il Laboratorio di Ricerca della Clinica Odontoiatrica e Stomatologica ha come finalità la ricerca e lo sviluppo di biomateriali applicati principalmente al settore odontoiatrico. Tali attività comprendono anche numerose collaborazioni con altri Dipartimenti dell'Università degli Studi di Trieste (ad esempio Ingegneria e Biotecnologia), centri di ricerca (SISSA e Sincrotrone) e altre Università sia italiane che straniere al fine di ampliare il più possibile le conoscenze sulla caratterizzazione e lo studio dei biomateriali, non solo odontoiatrici. Le analisi eseguite in questo laboratorio hanno permesso di instaurare duraturi rapporti anche con il mondo industriale permettendo al gruppo di svolgere consulenze per le maggiori aziende internazionali operanti nel settore dei biomateriali.

La ricerca eseguita in questo laboratorio si può dividere nelle seguenti aree:

-           Caratterizzazione morfologica dei biomateriali: comprende l'analisi dei biomateriali dal punto di vista della forma e della topografia superficiale tramite l'utilizzo della profilometria e l'analisi della rugosità superficiale. Particolare attenzione è rivolta all'analisi dell'interazione tra biomateriale e tessuto ospite. Questa fase è indagata tramite test di bagnabilità e caratterizzazione chimica superficiale tramite sonda per microanalisi (EDS) accoppiata al microscopio elettronico a scansione (SEM).

-           Caratterizzazione meccanica dei biomateriali: tramite la macchina universale di trazione si eseguono prove che permettono di individuare le proprietà fondamentali di resistenza dei materiali in analisi, tra cui: modulo elastico, sforzo di snervamento, sforzo di rottura. Tali test sono accoppiati da prove di microdurezza. Nell'ambito dei biomateriali per l'odontoiatria restaurativa le caratterizzazioni meccaniche riguardano anche test di micro-tensile e micro-shear per valutare la forza di adesione tra materiale da restauro e tessuto dentale con interposto il sistema adesivo in analisi.

-           Caratterizzazione chimico-fisica: oltre alla caratterizzazione chimica superficiale tramite sonda per microanalisi (EDS) accoppiata al microscopio elettronico a scansione (SEM) citata in precedenza, il laboratorio è dotato anche di strumentazioni e competenze che permettono di ottenere specifiche informazioni riguardo al grado di conversione di sistemi polimerici (spettrometro FTIR) e della cinetica di polimerizzazione (calorimetria differenziale a scansione: DSC).

-           Analisi delle variazioni morfologiche e meccaniche dell'interfaccia dente/restauro adesivo nel tempo, con particolare attenzione agli effetti sulla matrice organica della dentina dei sistemi adesivi impiegati nella pratica clinica. Tali analisi prevedono l'utilizzo di specifiche attrezzature che permettono di velocizzare notevolmente l'invecchiamento di materiali odontoiatrici imponendo contemporaneamente stress di tipo meccanico e termico. Nello specifico, il simulatore di masticazione accoppiato con un termociclatore è in grado di simulare in 15 giorni di test un lasso di tempo pari a 5 anni di "servizio clinico".

-           Caratterizzazione tridimensionale e non distruttiva di strutture porose: gli strumenti messi a disposizione nel laboratorio denominato Tomolab e sito al Sincrotrone di Trieste (https://www.elettra.trieste.it/it/lightsources/labs-and-services/tomolab...) di cui questo laboratorio è partner, permettono la caratterizzazione non distruttiva di campioni biologici e non, la visualizzazione tridimensionale e il sezionamento virtuale del campione stesso. Questa tecnica, sfruttando la microtomografia computerizzata, è stata ampiamente utilizzata per valutazioni dei parametri tridimensionale dei tessuti ossei quali porosità e spessore trabecolare.

Oltre alle analisi sopra elencate il Laboratorio è in grado di effettuare anche altre indagini, di carattere prettamente biologico, che comprendono la caratterizzazione biologica dei materiali, test di citotossicità, di proliferazione e differenziamento cellulare, che vengono eseguite anche in collaborazione con altri laboratori dell'Università degli Studi di Trieste con cui sono stati consolidati nel tempo stretti rapporti di collaborazione.

Strumentazione disponibile:

•          Cappa biologica a flusso laminare;

•          Incubatore per colture cellulari;

•          Centrifuga;

•          Microindentatore per prove di durezza Vickers e Brinell;

•          Microscopio polarizzato per indagini istologiche e istomorfometriche con diversi obiettivi (5x; 10; 20x; 40x; 50x; 100x);

•          Stereomicroscopio a ingrandimento continuo 10x-150x accoppiato con videocamera e dotato di programma per analisi di immagine;

•          Profilometro in modalità contatto (tastatore induttivo) e non contact (luce alogena);

•          Colorimetro per misure di colore e di opacità;

•          Microtomi per sezioni sottili;

•          Dispositivo per essicazione campioni a vuoto;

•          Lappatrice-lucidatrice per assottigliamento campioni;

•          Dispositivo per prove di Micro-Tensile-Bond-Strength;

•          Dispositivo per prove di Shear-Strength;

•          Lavatrice a ultrasuoni;

•          Termociclatore per invecchiamento campioni tramite stress termici;

•          Piastra riscaldante per campioni istologici e istomorfometrici;

•          Spettrometro FTIR con ATR;

•          Strumentazione per calorimetria differenziale a scansione (DSC);

•          Dispositivo per prove di trazione e compressione con cella di carico da 3500N e da 100N;

•          Incubatore per invecchiamento campioni a 37°C;

•          Banchetto di lavoro odontotecnico;

•          Cappa chimica con aspirazione forzata;

•          Strumentazione per invecchiamento campioni con stress meccanici: simulazione della masticazione e stress termici: termociclatore;

•          Banco di lavoro dotato di tornio, fresa e trapano a colonna;

•          Permeabilimetro per flussi di fluidi;

•          Strumentazione per microscopia a scansione elettronica (SEM) accoppiata con sonda per microanalisi (EDS);

•          Strumentazione per microscopia a forza atomica (AFM);

•          Strumentazione per microtomografia computerizzata (µ-CT).