Биосовместимость и костная интеграция титановых имплантатов различной пористости с кальций-фосфатным покрытием и без покрытия
| Parent link: | Современные технологии в медицине.— , 2009- Т. 13, № 2.— 2021.— [С. 52-58] |
|---|---|
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , , , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Цель исследования - изучить влияние размера пор и наличия биологически активного кальций-фосфатного покрытия в пористых титановых имплантатах, изготовленных методом 3D-печати, на процесс интеграции с костной тканью. Материалы и методы. Образцы имплантатов цилиндрической формы с тремя различными диаметрами пор (100, 200 и 400 мкм) получали на 3D-принтере Arcam (Швеция) по технологии электронно-лучевой плавки из титанового порошка. Кальций-фосфатное покрытие толщиной 20±4 мкм наносили на часть изделий методом микродугового оксидирования. Цитотоксичность имплантатов определяли in vitro на культурах дермальных фибробластов человека. In vivo образцы имплантировали в бедренную кость 36 кроликам. Животные были разделены на 6 групп в соответствии с образцами костных имплантатов. Изготовленные образцы и периимплантатные ткани изучали на 90-е и 180-е сутки после имплантации с использованием электронно-сканирующей микроскопии и гистологических методов исследования. Результаты. Установлено, что все исследуемые образцы не токсичны и хорошо биосовместимы с костной тканью. У имплантатов с диаметром пор 100 и 200 мкм с наличием или отсутствием покрытия различий в гистологической структуре, интенсивности васкуляризации на ранних сроках и костеобразования на поздних сроках не выявлено. Образцы с диаметром пор 100 и 200 мкм легко извлекались из костной ткани, глубина прорастания кости в поры имплантата была ниже, чем у образцов с диаметром пор 400 мкм (p<0,001). При диаметре пор 400 мкм отмечено различие между образцами с покрытием и без него, которое выражалось в более интенсивной остеоинтеграции в пользу образцов с кальций-фосфатным покрытием (p<0,05). Заключение. Оптимальными поверхностными характеристиками материала для замещения костных дефектов являются диаметр пор 400 мкм и наличие кальций-фосфатного покрытия. The aim of the investigation was to study the influence of pore size and the presence of a biologically active calcium phosphate coating in porous 3D printed titanium implants on the process of integration with the bone tissue. Materials and Methods. Samples of cylindrical implants with three different pore diameters (100, 200, and 400 [mu]m) were fabricated from titanium powder on the Arcam 3D printer (Sweden) using electron beam melting technology. A calcium phosphate coating with a thickness of 20±4 [mu]m was applied to some of the products by microarc oxidation. Cytotoxicity of the implants was determined in vitro on human dermal fibroblast cultures. The samples were implanted in the femoral bones of 36 rabbits in vivo. The animals were divided into 6 groups according to the bone implant samples. The prepared samples and peri-implant tissues were studied on days 90 and 180 after implantation using scanning electron microscopy and histological methods. Results. All samples under study were found to be non-toxic and well biocompatible with the bone tissue. There were revealed no differences between coated and non-coated implants of 100 and 200 [mu]m pore diameters in terms of their histological structure, intensity of vascularization in the early stages, and bone formation in the later stages. Samples with pore diameters of 100 and 200 μm were easily removed from the bone tissue, the depth of bone growth into the pores of the implant was lower than in the samples with pore diameter of 400 [mu]m (p<0.001). There were differences between coated and non-coated samples of 400 [mu]m pore diameter, which was expressed in a more intensive osseointegration of samples with calcium phosphate coating (p<0.05). Conclusion. The optimal surface characteristics of the material for repairing bone defects are a pore diameter of 400 [mu]m and the presence of a calcium phosphate coating. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2021
|
| Series: | Биотехнологии |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46149330 https://doi.org/10.17691/stm2021.13.2.06 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=666016 |