Name: In vitro Evaluación de los efectos de los láseres Er, Cr: YSGG y de diodo utilizados en cilindros de titanio (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-06T13:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: Aprende a evaluar láseres Er,Cr:YSGG y de diodo en cilindros de titanio para tratar periimplantitis. Este método mide cambios de temperatura y rugosidad superficial in vitro.

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NOTA: Los cilindros de titanio, fabricados con el mismo material que los implantes convencionales y diseñados para replicar la superficie del implante con tecnología SLA, tienen una altura de 10 mm y un diámetro de 5 mm. En el centro de los cilindros se encuentra una cavidad de 7 mm de profundidad y 3 mm de ancho (Fig. 2). El ancho de 3 mm se reduce a 1 mm en el punto más profundo. No es factible medir la rugosidad de la superficie de los implantes estándar con un perfilómetro. Fue posible evaluar la efectividad del láser aplicado sobre una superficie plana de 5 mm de diámetro en la parte superior del cilindro de titanio diseñado por el fabricante, utilizando el mismo material que simula la superficie del implante. Además, para medir los cambios de temperatura desde el centro del cilindro, se ha creado una ranura de 7 mm de profundidad y 3 mm de ancho desde el centro de la superficie inferior del cilindro de titanio hacia las profundidades del cilindro, donde se colocará la punta del termopar. Esta ranura permite evaluar el cambio de temperatura de la superficie tratada desde el interior del cilindro, en lugar de depender de la superficie exterior. Las imágenes tridimensionales se obtuvieron mediante el análisis de las superficies planas de cilindros de titanio especialmente producidos utilizando un microscopio de fuerza atómica (AFM). Se utilizó un diodo de 940 nm (0,8 W28, 1,3 W29, 1,8 W30) y láseres Er,Cr:YSGG (1,5 W31, 2,5 W31, 3,5 W32) de 940 nm a tres potencias diferentes según las recomendaciones de la empresa, y se formaron 12 grupos con un tiempo de aplicación de 20 s y 40 s cada uno. Después de la aplicación, se agregó un grupo de control para la evaluación de la rugosidad. Se imprimió un soporte con un soporte para los dedos a partir de una impresora tridimensional para mantener estable el cilindro de Ti durante la aplicación (Tabla de Materiales).
1. Tamaño de la muestra
<ol>
	<li>Calcule el tamaño de la muestra utilizando el análisis de potencia del programa G*Power. El número mínimo de muestras para cada grupo se determinó como n=8 muestras para el cambio de temperatura con tamaño de efecto d: 0.6906, desviación estándar 16.8, potencia: 0.80 y α: 0.05. NOTA: En este estudio, se utilizó como sistema láser un láser Er,Cr:YSGG equipado con un láser de diodo de 940 nm con una punta de 300 μm de diámetro (punta e3) y una punta elástica RFPT5-14 de disparo de 360° (580 μm de diámetro y 14 mm de largo) (Figura 1).</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig01.jpg"> 
Figura 1: Instrumentos y equipos utilizados. (A) Láser de diodo, (B) Láser Er, Cr:YSGG, (C) Punta E3, (D) Punta RPTF5-14. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
2. Determinación de los grupos de trabajo
<ol>
	<li>Tome el vatio recomendado de láseres para la aplicación en el bolsillo en la mucositis periimplantaria como la condición ideal de uso. Además, incluya un valor más bajo y un valor más alto en los grupos de estudio en relación con los vatios recomendados. Los valores utilizados aquí son 1,5 W y 3,5 W para Er,Cr:YSGG, y 0,8 W y 1,8 W para el láser de diodo.</li>
	<li>Determine el tiempo de aplicación como 20 s y 40 s para evaluar el efecto del tiempo de funcionamiento en el cambio de temperatura. Los grupos de estudio se muestran en la Tabla 1.</li>
</ol>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nombre del grupo</td>
			<td>Tipo de láser</td>
			<td>Número de muestras (n)</td>
			<td>Vatios (W)</td>
			<td>Tiempo (s)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E1</td>
			<td>Er,Cr:YSGG</td>
			<td>8</td>
			<td>1,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E3</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3,5 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E4</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E5</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>2,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E6</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>3,5 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D1</td>
			<td>Diodo</td>
			<td>8</td>
			<td>0,8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D2</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,3 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D3</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,8 W</td>
			<td>20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D4</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>0,8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D5</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,3 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D6</td>
			<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1,8 W</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C</td>
			<td>Control</td>
			<td>8</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabla 1: Información de las Comisiones de Estudio.
3. Preparación de la configuración experimental
<ol>
	<li>Con el programa Rhinoceros (gráficos y diseño 3D), diseñe un soporte cilíndrico en 3D con una cavidad ligeramente con un diámetro de 10 mm y un grosor de 5 mm.<ol>
		<li>Abre la aplicación. Dibuja un círculo de 10 mm de diámetro. Reduce el círculo en un 50% desde un eje para crear una elipse. Presione Extuder y eleve la elipse en la tercera dimensión.</li>
		<li>Vuelve a dibujar un círculo para apoyar los dedos. Eleva el segundo círculo en la tercera dimensión con la llave del extrusor. Haz que la altura sea menor que el primer círculo.</li>
		<li>Taladre un agujero de 10 mm en el dibujo elíptico con el comando Booleano. Para el soporte de termopar, haga una línea en forma de L con el comando Barrido 1 y cree la 3ª dimensión.</li>
		<li>Dibuja un cuadrado, amplíalo en la 3ª dimensión con el comando extrusor y crea la base. Después de imprimir el diseño, aplica silicona alrededor del agujero por donde vendrá el cilindro de Ti y sécalo. Esto mantendrá el cilindro en su lugar mientras se aplica el láser.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Lleve una habitación cerrada con aire acondicionado a una temperatura de 27 °C. Fije el soporte en el que se fijarán los cilindros en el medio de una tina de plástico con cinta adhesiva de doble cara. NOTA: Inserte el cilindro Ti, exprima el aire sobre la superficie.</li>
	<li>Coloque el termopar del termómetro en la parte hueca del cilindro de Ti colocado en su ranura en el soporte.</li>
	<li>Prepare un cronómetro para llevar un registro del tiempo de aplicación. Registre los grados por el 3er observador y lleve la cuenta del tiempo con el cronómetro.</li>
</ol>
4. Procedimiento experimental
<ol>
	<li>Durante la aplicación del láser, use gafas protectoras para la seguridad del profesional. Inserte la punta RPTF5-14 para el láser Er,Cr:YSGG. Punta de inserto E3 para láser de diodo.</li>
	<li>Encienda el láser Er,Cr:YSGG. Selecciona el modo cerrado de Perio. Aplique láseres de 1,5 W, 2,5 W y 3,5 W durante 20 s y 40 s cada uno. Hay 96 cilindros de Ti con aplicación láser. Irradie un cilindro de Ti con un solo tipo de láser, un vatio y una vez.</li>
	<li>Encienda el láser de diodo. Selecciona el modo Perio Pocket. Aplique láser de 0,8 W, 1,3 W y 1,8 W durante 20 s y 40 s cada uno.</li>
	<li>Haga que el tercer observador inicie el temporizador cuando se inicie el láser. Avístale cuando se acabe el tiempo.</li>
	<li>Aplique la punta láser en un ángulo de 15° con respecto a la superficie, en contacto, zigzagueando sobre toda la superficie durante el tiempo planificado.</li>
	<li>Tenga en cuenta los valores de temperatura inicial y final durante la aplicación. Reste el valor de la temperatura inicial del valor de la temperatura final. Calcula el cambio de temperatura. NOTA: Tenga en cuenta los valores de cambio de temperatura para un total de 12 grupos, 6 grupos de láser Er, Cr:YSGG y 6 grupos de láser de diodo.</li>
	<li>Guarde las muestras en bolsas transparentes con los números de grupo escritos en ellas.</li>
</ol>
5. Imágenes bidimensionales y tridimensionales de materiales
<ol>
	<li>Realice análisis de microscopio electrónico de barrido (SEM) y microscopio de fuerza atómica (AFM) para evaluar y demostrar cambios en la morfología de la superficie del cilindro de Ti. NOTA: Se utilizó el instrumento FEI Quanta FEG 250.</li>
	<li>No recubra las muestras antes de colocarlas en el SEM. Hay 13 grupos, incluido 1 grupo de control, 6 grupos de láser de diodo y 6 grupos de láser Er, Cr: YSGG. Para el grupo de control, no realice ningún tratamiento, solo tome imágenes de superficie por AFM y SEM.</li>
	<li>Seleccione al azar un cilindro de cada uno de los 13 grupos de estudio. Insértelos en el dispositivo SEM. Anote la ubicación en la plataforma y el código de muestra para evitar mezclar muestras.</li>
	<li>Coloque el cilindro de Ti en el dispositivo SEM con la superficie plana hacia arriba. Realice análisis utilizando el modo de bajo vacío. Ajuste la presión de la cámara a 60 Pa durante el análisis.</li>
	<li>Una vez que el dispositivo esté completamente listo, grabe imágenes con un aumento de 250x, 1000x y 5000x desde un punto aleatorio en la superficie plana. Repita este procedimiento para todas las muestras. NOTA: Cuando el dispositivo SEM termina de aspirar, está listo para la recolección de imágenes.</li>
	<li>Para la medición de AFM, seleccione al azar un cilindro de Ti de cada grupo de estudio. Realice la medición en el modo de roscado.<ol>
		<li>Coloque el cilindro Ti en el instrumento AFM. Coloque la cubierta superior de modo que la punta del instrumento quede sobre la muestra. Compruebe que la luz roja de la ventana del instrumento esté en la superficie que se va a fotografiar.</li>
		<li>Ajuste el voltaje a 2. Acerque la punta a la muestra con el botón Auto land. Inicie el escaneo presionando el botón Iniciar escaneo .</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Tome una imagen digital de 5 μm x 5 μm para cada muestra y grábela a una velocidad de escaneo lenta (1 Hz). Grabe imágenes tomadas con el instrumento AFM desde las superficies planas de los cilindros de Ti. El instrumento AFM visualiza un área de 25 μm2 .</li>
</ol>
6. Medición de la rugosidad de la superficie
NOTA: Aquí se utilizó el dispositivo Surftest SJ 201, Mitutoyo, Tokio, Japón.
<ol>
	<li>Ajuste la resolución del perfilómetro a 0,01 mm, la longitud transversal a 3,0 mm y el diámetro de la punta del pin de registro de diamante a 5 μm. Ajuste la velocidad de medición a 0,5 mm/s para determinar el valor Ra.</li>
	<li>Fije el cilindro de Ti con un soporte, use el presel y fije el cilindro de Ti sosteniéndolo de la superficie lateral. Coloque la aguja del perfilómetro en contacto con la superficie de Ti.</li>
	<li>Presione el botón Inicio. Guarde el valor de Ra encontrado. Repita la medición 5 veces en diferentes direcciones en la superficie plana de cada cilindro (Figura 2). Para lograr las distintas direcciones, mueva el cilindro Ti alrededor de sí mismo con la ayuda de una preventa. Repita para toda la longitud del cilindro Ti.</li>
</ol>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2.jpg"> 
Figura 2: Diagrama de flujo de los grupos de estudio. (1A) Vista lateral del cilindro Ti, (1B) vista superior, (1C) vista inferior <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67955/67955fig2v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
7. Análisis estadístico
<ol>
	<li>Realizar análisis estadísticos utilizando el programa SPSS-Windows statistical package y aplicar las pruebas de Kruskal-Wallis y Mann-Whitney. Establezca el nivel de confianza estadística en 95% (α = 0,05).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Microscopía de fuerza atómica</td><td>fácil AFM</td><td></td><td>Modelo AFM compacto</td></tr><tr><td>Diodo</td><td>Biolase</td><td></td><td>Longitud de onda épica de 10, 940 nm</td></tr><tr><td>Consejo E3</td><td></td><td></td><td>Diámetro de la fibra: 300 &micro; m, Longitud de la fibra: 9 mm</td></tr><tr><td>Er, Cr: Láser YSGG</td><td>Iplus</td><td></td><td>Longitud de onda de 2780 nm</td></tr><tr><td>Perfilómetro</td><td>Mitutoyo</td><td></td><td>Modelo Surftest SJ-201</td></tr><tr><td>Punta RFPT-14</td><td></td><td></td><td>Diámetro exterior de la punta: 580 &micro; m, Longitud de la punta: 14 mm</td></tr><tr><td>Microscopio electrónico de barrido</td><td>FEI</td><td></td><td>Modelo Quanta FEG 250</td></tr><tr><td>Estar de pie</td><td>Diseño personalizado</td><td></td><td>Aplicación Rhinoceros, filamento Flamix PLA, dispositivo Bambulab X1C</td></tr><tr><td>Termómetro</td><td>Keithley</td><td></td><td>Modelo Serie 2000, punta K termokulp</td></tr><tr><td>Cilindro de titanio</td><td>Naxis</td><td></td><td>10 mm de altura, 5 mm de diámetro, superficie SLA, titanio</td></tr></tbody></table>

in vitro evaluación de los efectos de los láseres er, cr: ysgg y de diodo utilizados en cilindros de titanio

In Vitro Evaluation of The Effects Of Er,Cr:YSGG and Diode Lasers Used on Titanium Cylinder

Al evaluar con base en los tiempos de aplicación de 20 segundos y 40 segundos, se observó una diferencia estadísticamente significativa. Se observó que el cambio de temperatura en las superficies de los cilindros de Ti aplicados con láser 40 s fue mayor que en el láser aplicado con láser 20 s (p=0,037; Figura 3).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67955/67955fig3v2.jpg"> 
...

In vitro Evaluación de los efectos de los láseres Er, Cr: YSGG y de diodo utilizados en cilindros de titanio

Peri-implant diseases are significant issues associated with dental implants. The aim of this study was to evaluate the surface roughness and temperature ...

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