RESUMEN
   En la actualidad, en el desarrollo de implantes metálicos y, en particular el de los dentales, se necesitan métodos innovadores que permitan desarrollar nuevos procesos y materiales con mayor velocidad de osteointegración, para conseguir una unión hueso-implante óptima en todo tipo de pacientes, incluso en aquellos donde el uso de implantes dentales se desaconseja por tener mermada la capacidad para la regeneración ósea.
   El titanio y algunas de sus aleaciones son materiales reconocidos como biocompatibles y los más empleados para la fabricación de implantes dentales. Sin embargo, en algún tipo de pacientes, los tiempos necesarios para la osteointegración son más elevados de lo deseable. Así pues, poder reducir los tiempos de cirugía requeridos en este tipo de operaciones, así como poder abarcar un mayor abanico de posibles pacientes tiene una gran relevancia clínica.
   Una vía innovadora e incipiente para solucionar este inconveniente consiste en desarrollar nuevos recubrimientos osteoinductores que mejoren las propiedades de los implantes metálicos dentales.
   El objetivo principal de esta Tesis Doctoral se centra en desarrollar recubrimientos con propiedades osteoinductoras para implantes dentales metálicos que mejoren su osteointegración, de forma que se reduzcan los tiempos para su integración. Se pretende dotar además a estos recubrimientos de una propiedad añadida, como es la capacidad de liberación de agentes terapéuticos cuando la situación lo requiera, evitando, por un lado las infecciones o procesos inflamatorios y, por otro lado, la ingesta de medicamentos por cualquier otra vía.  
   Para alcanzar estos objetivos, se propone la preparación de un recubrimiento híbrido orgánico-inorgánico obtenido mediante procesos de tipo sol-gel. La idea base subyacente en los desarrollos efectuados se centra en conseguir que el contacto del implante metálico con los tejidos vivos pueda establecerse a través de un material degradable con el tiempo que potencie la adhesión y proliferación celular, y la posterior mineralización.
   Para tal fin, se ha desarrollado un protocolo que permite realizar la selección de recubrimientos que sean óptimos para esta aplicación concreta. El procedimiento consiste en un estudio integral en el que se han pre-seleccionado cuatro precursores de silicio formadores de una red de naturaleza polisiloxánica: el tetraetil-ortosilicato (TEOS), el metil-trimetoxisilano (MTMOS), el vinil-trietoxisilano (VTES) y el 3-glicidoxipropil-trimetoxisilano (GPTMS). A partir de estos precursores se han preparado nuevos recubrimientos híbridos órgano-inorgánicos diseñados a medida, sobre los que se ha realizado una caracterización físico-química en profundidad. Mediante estudios realizados sobre el comportamiento in vitro de estos recubrimientos en contacto con fluidos biológicos simulados se ha analizado los fenómenos de degradación hidrolítica. Por otra parte, en las matrices órgano-silícicas se ha introducido un fármaco modelo (procaína), con el propósito de diseñar recubrimientos con propiedades de liberación lenta y controlada de fármacos. Por último, se han analizado tanto la citotoxicidad de los recubrimientos resultantes como la proliferación de osteoblastos humanos sobre los mismos. 
   Tras los resultados obtenidos en una primera etapa de esta Tesis Doctoral, se ha seleccionado como precursor de referencia el vinil-trietoxisilano. En la siguiente etapa, el estudio se ha centrado en la caracterización y estudio del comportamiento in vitro de dos tipos de recubrimientos, uno de ellos se ha preparado a partir de mezclas de vinil-trietoxisilano y tetraetil-ortosilicato (VTES:TEOS) y el otro a partir de mezclas de vinil-trietoxisilano y 3-glicidoxipropil-trimetoxisilano (VTES:GPTMS) con el propósito de conseguir nuevos materiales de interés físico-químico y biológico. 
   En esta etapa, en la investigación se han contemplado los siguientes cuatro aspectos:
   (1) Estudio de las propiedades físico-químicas, mecánicas y anticorrosivas.
   (2) Evaluación de la degradación hidrolítica.
   (3) Análisis de la liberación de fármacos en medio acuoso.
   (4) Evaluación de la osteoinducción de los recubrimientos mediante ensayos de proliferación de células madre mesenquimales y de capacidad de diferenciación de éstas a osteoblastos sobre los recubrimientos.
   Los resultados obtenidos durante este estudio han mostrado que los recubrimientos basados en mezclas de VTES y TEOS son de carácter hidrófilo y degradable hidrolíticamente. Si estas propiedades son importantes también lo son las que se han obtenido con los recubrimientos basados en las mezclas de VTES y GPTMS. Gracias al carácter activo de los grupos epoxi de estos recubrimientos, se puede conseguir una mayor unión química con péptidos y proteínas. No obstante, tras calibrar y optimizar los resultados obtenidos en esta fase del estudio se ha seleccionado el recubrimiento basado en mezclas de VTES y GPTMS, concretamente la formulación de un 20% en peso de VTES y un 80% de GPTMS (2V:8G). 
   Con este recubrimiento se ha realizado un estudio en profundidad para optimizar sus propiedades. En primer lugar, se han introducido partículas bioactivas con la intención de mejorar la osteointegración del implante. Por otro lado, se ha llevado a cabo un estudio que ha permitido variar el grado de entrecruzamiento de la red de forma controlada y repetitiva, a fin de tener un mayor control sobre el tiempo de degradación y la posible liberación de fármacos y moléculas activas. El estudio se ha basado en la variación de las condiciones de curado del recubrimiento, para lo cual se ha analizado el estado de la red formada mediante la aplicación de espectroscopia infrarroja (FTIR) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Finalmente, con el control de los tiempos y temperaturas de curado se han conseguido recubrimientos con grados de entrecruzamiento diseñados a la medida, pudiéndose así obtener redes con bajo o con alto entrecruzamiento para controlar a voluntad las propiedades de degradación y de la liberación de fármacos de los recubrimientos resultantes.