In ambito implantare, i costituenti chimici ed il pH dell'ambiente biologico influenzano l'interazione superficiale 90,91,92 . Se il materiale che costituisce l'impianto è un metallo, la degradazione che si ha con la sua corrosione può dare origine al rilascio di ioni metallici dalla superficie ossidata 78 Lausmaa J, Kasemo B, Maattson H. Surface spectroscopic characterization of titanium implant materials. Appl Surface Sci 1990; 44: 133-146. 79 Lausmaa J. Surface Oxides on Titanium: Preparation, Characterization and Biomaterials Properties. University of Gothemburg, 1991. ph. D. dissertation. 80 Ask M, Lausmaa J, Kasemo B. Preparation and surface spectroscopic characterization of oxide films on Ti6Al14V. Appl Surface Sci 1988Sci -198935: 283-301. 81 Ask M, Rolander U, Lausmaa J, Kasemo B. Microstructure and morphology of surface oxide films on Ti6Al14V. J Mater Res 1990; 5:1662-1667. 82 84 Healy K.E, Ducheyne P. Hydration and preferential molecular adsorption on titanium in vitro. Biomaterials 1992; 13: 553-561. 85 Maeusli PA, Bloch PR, Geret V, Steinemann SG. Surface characterization of titanium and titanium alloys. In: Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials (Christel P, Meunier A, Lee AJC, eds). Amsterdam: Elsevier, 1986; 57-62. 86 Lausmaa J. 1991. Op. cit. 87 Ask M. 1990. Op. cit. 88  all'ambiente circostante; quest'ultimo, inoltre, può trasformarsi in un sistema biologico con potenziali conseguenze sistemiche negative come reazioni allergiche. Tale reazione è stata dimostrata in esperimenti su animali 93 e sull'uomo 94 con ioni metallici come nichel (Ni), cromo (Cr), alluminio (Al) e vanadio (V).Anche se non si verifica la degradazione tramite il rilascio di ioni, la superficie può venir ugualmente attaccata dal tessuto in un processo ossidativo se lo strato di ossidi, invece di rimanere passivo, diventa più spesso tramite trasporto di anioni o cationi attraverso lo strato di ossido. Questo può succedere in presenza di radicali di ossigeno e specie perossidate, di alcuni ioni che formano complessi in un ambiente biologico 95,96 o di specie catalizzatrici che accelerano l'ossidazione. Se la formazione dell'ossido avviene in tessuti vivi, come è stato dimostrato sperimentalmente 97,98 , può essere accompagnata dall'inclusione di ioni presenti nell'ambiente biologico come il calcio (Ca) ed il fosforo (P).Quindi la superficie del materiale e la sua interfaccia col tessuto possono essere molto dinamiche e sottoposte a continui rimodellamenti; i materiali biodegradabili costituiscono un esempio molto significativo: l'intero materiale si può, addirittura, dissolvere. Al contrario, per gli impianti endossei, è necessario lavorare con un materiale chimicamente stabile e completamente integrato al tessuto, il che può richiedere un iniziale e continuo rimodellamento della superficie, ma in misura tale da avere un effetto trascurabile sulle dimensioni macroscopiche dell'impianto.Nell'interazione con il sito implantare, la superficie dell'impianto è la parte che possiede siti reattivi, come legami chimici insaturi; questi possono 93 Woodman JL, Jacobs JJ, Galante JO, Urban RM. Metali-ion relase from titanium-base prosthetic segmental replacements of long bones in baboons: a long-term study. J Orthop Res 1984; 1: 421-430. 94 Jacobs JJ, Skipor AK, Black J, Urban RM, Galante JO. Relase and excretion of metal in patients who have a total hip-replacement component made of titanium-base alloy. J Bone Joint Surg 1991; 73A:1475-1486. 95 Tengvall P, Lundström I. Physicochemical considerations of titanium as a biomaterial. Clin Mater 1992; 9: 115-134. 96 Healy K.E, Ducheync P. The mechanism of passive dissolution of titanium in a model physiological environment. J Biomed Mater Res 1992; 26: 319-338. 97 McQueen D, Sundgren J-E, Ivarsson B, Lundström I, af Ekenstam B, Stevensson A, Brånemark P-I, Albrektsson T. Auger electron spectroscopic studies of titanium implants. In: Clinical applications of biomaterials (Lee AJC, Albrektsson T, Brånemark P-I, eds). New York: John Wiley & Sons, 1982;179-185. 98 Sundgren J-E, Bodö P, Lundström I. Auger electron spectroscopic studies of the interface between human tissue and implants of titanium and stainless steel. J Colloid Interface Sci 1986; 110: 9-20.essere il principale costituente della superficie stessa, o solamente impurità che risultano essere state incorporate in essa. Anche la parte terminale delle catene polimeriche che talora ricoprono la superficie del metallo può essere un sito che interagisce con gruppi reattivi, per esempio molecole proteiche o carboidrati.Le reazioni tra una biomolecola e la superficie del materiale portano alla formazione di legami permanenti o temporanei che possono essere deboli, come forze di van der Waals o legami ad idrogeno, o più forti, come legami ionici o covalenti 99 . Talvolta le interazioni possono essere così forti da portare, in seguito alla formazione di legami multipli con la superficie, accompagnata dalla rottura dei legami interni della proteina, alla denaturazione reversibile o irreversibile delle proteine stesse 100,101,102 . Una simile interazione può portare alla totale dissociazione delle biomolecole, come si vede frequentemente con molecole come O 2 , H 2 , acqua (H 2 O) ed idrocarburi su superfici metalliche ed ossidi 103 . L'interazione può anche portare ad azioni catalitiche che modificano irreversibilmente la conformazione proteica e la sua composizione, anche se eventualmente poi questa si dovesse staccare dalla superficie. Spesso gli eventi molecolari che si verificano all'interfaccia materialetessuto coinvolgono piccole molecole, come l'acqua, che si possono dissociare in gruppi ossidrilici (-OH) o legarsi alla superficie tramite legami ad idrogeno.Questa idratazione e lo strato di proteine che si formano sulla superficie sono dinamici e specifici per ciascun tipo di materiale, poiché differenti superfici svilupperanno rivestimenti molto diversi anche sullo stesso tessuto, a causa delle loro differenti proprietà.Al termine di questo processo le strutture più grosse, come le cellule, che hanno minore mobilità, si aggregheranno sugli strati organici che si sono formati sulla superficie dell'impianto. Poiché la membrana cellulare col suo rivestimento di biomolecole e la superficie del materiale sono dinamiche, possono scambiare proteine, ioni ed altre sostanze e formare un complesso con un'interfaccia 99 Kasemo B. 1986. Op. cit. dinamica. In base alla natura della superficie del materiale ed al suo rivestimento organico, le cellule reagiscono diversamente coi diversi biomateriali: possono approcciarsi alla superficie come se questa fosse un corpo estraneo nocivo, reagendo violentemente ed inducendo quindi una risposta infiammatoria. Al contrario, se la superficie è riconosciuta come un corpo simile al tessuto, avvengono solamente leggere reazioni o, addirittura, non si verifica nessun tipo di resistenza ad essa.Le reazioni specifiche superficiali formano uno strato di rivestimento dinamico di dimensioni molecolari che eventualmente interagisce con le cellule ed i loro sensori che, a loro volta, reagiscono in modi differenti in base all'esatta natura della superficie originale.