Травматология и ортопедия России. 2011; : 101-106
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ БЕЛКОВО-МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ И РЕКОМБИНАНТНОГО КОСТНОГО МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОГО БЕЛКА-2 В КАЧЕСТВЕ ПОКРЫТИЯ ТИТАНОВЫХ ИМПЛАНТАТОВ
https://doi.org/10.21823/2311-2905-2011-0-2-101-106Аннотация
Проведена оценка влияния композиционного материала на основе белково-минеральных компонентов, содержащего пролонгированную форму рекомбинантного костного морфогенетического белка-2 человека (rhВМР-2), и способа обработки поверхности титанового имплантата на репаративный остеогенез и адгезионную прочность контакта костной ткани с поверхностью имплантата. Нанесение на имплантаты композиционного препарата/покрытия способствовало значительному ускорению процессов регенерации костной ткани в месте введения имплантатов. Композиционное покрытие с пролонгированной формой rhBMP-2, способствовало увеличению адгезионных связей новообразованной костной ткани с поверхностью образцов по сравнению с покрытием, не содержащим рекомбинантного костного морфогенетического белка. Имплантаты с поверхностью, обработанной с помощью микродугового оксидирования, демонстрировали более высокие значения величины усилия отрыва имплантата от кости, чем модифицированные пескоструйной обработкой.
Список литературы
1. Боровский, Е.В. Биология полости рта / Е.В. Боровский, В.К. Леонтьев. – М. : Изд-во НГМА, 2001. – 304 с.
2. Валиев, Р.З. Наноструктурный титан для биомедицинских применений: новые разработки и перспективы коммерциализации / Р.З. Валиев [и др.] // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 9–10. – С. 80–89.
3. Григорян, А.С. Проблемы интеграции имплантатов в костную ткань (теоретические аспекты) / А.С. Григорян. – М. : Техносфера, 2007. – 128 с.
4. Пат. 2342938 РФ. Способ получения наноразмерного гидроксилапатита / Иванов М.Б., Волковняк Н.Н., Колобов Ю.Р., Бузов А.А., Чуев В.П. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет». – № 2007130861/15 ; заявл. 14.08.2007 ; опубл. 10.01.09, Бюл. № 1.
5. Karlov, A.V. Definition of silver concentration in calcium phosphate coatings on titanium implants ensuring balancing of bactericidity and cytotoxity / A.V. Karlov, V.P. Shakhov, Yu.R. Kolobov // Key Engineering Materials. – 2001. – Vol. 194. – P. 207–210.
6. Kolobov, Yu.R. Structure and properties of oxide coating applied on the orthopaedic titanium alloys by microarc oxidation / Yu.R. Kolobov, A.V. Karlov, L.S. Bushnev, E.E. Sagimbaev // Acta Orthopedica Scand. – 1998. – Vol. 69. – P. 48–50.
7. Kolobov, Yu.R. Nanotechnologies for the formation of medical implants based on titanium alloys with bioactive coatings / Yu.R. Kolobov // Nanotechnologies in Russia. – 2009. – Vol. 4. – Р. 758–775.
8. Shimaoka, H. Recombinant rowth/differentiation factor-5 (GDF-5) stimulates osteogenic differentiation of marrow mesenchymal stem cells in porous hydroxyapatite ceramic / H. Shimaoka [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. – 2004. – Vol. 68. – P. 168–176.
9. Tsuruga, E. Pore size of porous hydroxyapatite as the cell-substratum controls BMP-induced osteogenesis / E. Tsuruga [et al.] // J. Biochem. – 1997. – Vol. 121. – P. 317–324.
10. Wang, Y.J. Collagen-hydroxyapatite microspheres as carriers for bone morphogenic protein-4 / Y.J. Wang [et al.] // Artif. Organs. – 2003. – Vol. 27. – P. 162–168.
Traumatology and Orthopedics of Russia. 2011; : 101-106
EXPERIMENTAL ESTIMATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING THE PROTEIN-MINERAL COMPONENTS AND RECOMBINANT BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 AS A COVERING OF TITANIUM IMPLANTS
https://doi.org/10.21823/2311-2905-2011-0-2-101-106Abstract
The influence of both, the composite material based on the protein-mineral components including the prolonged form of the recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) and the method of the titanium implant’s surface treatment, on the reparative osteogenesis and adhesion strength of the bone tissue – implant’s surface contact was evaluated. Covering of implants with the composite coating promotes significant acceleration of the bone tissue regeneration processes in the site of implants loading. The composition coating with prolonged form of the rhBMP-2 promoted increasing of the neogenic bone tissue’s adhesion with the implants, as compared with the coating without recombinant human bone morphogenetic protein. The implants treated with microarc oxidation demonstrated higher values of the breakout force during the separation of the implants from the bone than the implants treated with sandblasting method.
References
1. Borovskii, E.V. Biologiya polosti rta / E.V. Borovskii, V.K. Leont'ev. – M. : Izd-vo NGMA, 2001. – 304 s.
2. Valiev, R.Z. Nanostrukturnyi titan dlya biomeditsinskikh primenenii: novye razrabotki i perspektivy kommertsializatsii / R.Z. Valiev [i dr.] // Rossiiskie nanotekhnologii. – 2008. – T. 3, № 9–10. – S. 80–89.
3. Grigoryan, A.S. Problemy integratsii implantatov v kostnuyu tkan' (teoreticheskie aspekty) / A.S. Grigoryan. – M. : Tekhnosfera, 2007. – 128 s.
4. Pat. 2342938 RF. Sposob polucheniya nanorazmernogo gidroksilapatita / Ivanov M.B., Volkovnyak N.N., Kolobov Yu.R., Buzov A.A., Chuev V.P. ; zayavitel' i patentoobladatel' GOU VPO «Belgorodskii gosudarstvennyi universitet». – № 2007130861/15 ; zayavl. 14.08.2007 ; opubl. 10.01.09, Byul. № 1.
5. Karlov, A.V. Definition of silver concentration in calcium phosphate coatings on titanium implants ensuring balancing of bactericidity and cytotoxity / A.V. Karlov, V.P. Shakhov, Yu.R. Kolobov // Key Engineering Materials. – 2001. – Vol. 194. – P. 207–210.
6. Kolobov, Yu.R. Structure and properties of oxide coating applied on the orthopaedic titanium alloys by microarc oxidation / Yu.R. Kolobov, A.V. Karlov, L.S. Bushnev, E.E. Sagimbaev // Acta Orthopedica Scand. – 1998. – Vol. 69. – P. 48–50.
7. Kolobov, Yu.R. Nanotechnologies for the formation of medical implants based on titanium alloys with bioactive coatings / Yu.R. Kolobov // Nanotechnologies in Russia. – 2009. – Vol. 4. – R. 758–775.
8. Shimaoka, H. Recombinant rowth/differentiation factor-5 (GDF-5) stimulates osteogenic differentiation of marrow mesenchymal stem cells in porous hydroxyapatite ceramic / H. Shimaoka [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. – 2004. – Vol. 68. – P. 168–176.
9. Tsuruga, E. Pore size of porous hydroxyapatite as the cell-substratum controls BMP-induced osteogenesis / E. Tsuruga [et al.] // J. Biochem. – 1997. – Vol. 121. – P. 317–324.
10. Wang, Y.J. Collagen-hydroxyapatite microspheres as carriers for bone morphogenic protein-4 / Y.J. Wang [et al.] // Artif. Organs. – 2003. – Vol. 27. – P. 162–168.
