English
Русский
ПРОБЛЕМЫ БИОСОВМЕСТИМОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИМПЛАНТАТОВ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА: ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ ТИТАНА И ГАФНИЯ
DOI: https://doi.org/None
Введение. В настоящее время в области хирургии, стоматологии, травматологии и ортопедии возрастает интерес к разработке покрытий, с одной стороны, повышающих устойчивость металлических имплантатов к коррозии и износу, а с другой – обеспечивающих достаточную биосовместимость. Инфицирование поверхностей имплантируемых изделий приводит к развитию тяжелых локальных и системных повреждений организма. Одним из подходов к решению проблемы инфицирования зоны трансплантата является использование покрытий, обладающих бактериостатическим эффектом. Цель. Исследовать биосовместимость и бактериостатическую эффективность образцов металлических имплантатов с нанесенным методом дугового напыления покрытием на основе нитридов титана и гафния при их различном долевом соотношении по сравнению с аналогичным материалом без покрытия и нейтральным субстратом. Материал и методы. Для оценки биосовместимости и биологической активности использовали общепринятый метод оценки адгезии фибробластов кожи к образцам с покрытием на основе нитридов титана и гафния, а также влияния исследуемых образцов на морфологические характеристики культуры in vitro. Оценку бактериостатического эффекта покрытия проводили на тест-культурах госпитальных инфекций Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus АТСС 6538-Р и Pseudomonas aeruginosa ГИСК 453. Результаты. Установлено, что исследованные образцы не оказывают влияния на морфологические характеристики и размеры фибробластов, показана высокая степень биосовместимости образцов. Выявлен статистически значимый бактериостатический эффект покрытия в отношении всех трех модельных бактериальных культур, показана обратная зависимость бактериостатического эффекта от содержания гафния в составе покрытия. Заключение. Показаны высокая биосовместимость и способность оказывать бактериостатическое действие покрытия на основе нитридов титана и гафния in vitro.
Ключевые слова:
имплантаты, бактериостатический эффект, биосовместимость, нитриды титана и гафния
Для цитирования:
Круглова Е.В., Патрикеев В.А., Ведин В.А., Зурина И.М., Сабурина И.Н., Хомякова Т.И., Борзенкова Т.Х., Хомяков Ю.Н. ПРОБЛЕМЫ БИОСОВМЕСТИМОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИМПЛАНТАТОВ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА: ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ ТИТАНА И ГАФНИЯ. Молекулярная медицина, 2017; (4): -
Список литературы:
- Branemark P.I., Hansson B.O., Adell R., Breine U., Lindstrom J., Hallen O., Ohman A. Osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Experience from a 10-year period. Scand. J. Plast. Reconstr. Surg. Suppl. 1977; 16: 1–132.
- Murray D.W., Maclennan G.S., Breeman S., Dakin H.A., Johnston L., Cambell M.K., Gray A.M., Fiddian N., Fitzpatrick R., Morris R.W., Grant A.M., Group KAT. A randomised controlled trial of the clinical effectiveness and cost-effectiveness of different knee prostheses: the Knee Arthroplasty Trial (KAT). Health Technol Assess. 2014; 18 (1–235): VII–VIII.
- Münch H.J., Jacobsen S.S., Olesen J.T., Menné T., Søballe K., Johansen J.D., Thyssen J.P. The association between metal allergy, total knee arthroplasty,and revision. Acta Orthopaedica. 2015; 86 (3): 378–83.
- Berthet J., Gomez Caro A., Solovei L., Gilbert M., Bommart S., Gaudard P., Canaud L., Alric P., Marty-Ané C.H. Titanium Implant failure after chest wall osteosynthesis. Ann Thorac Surg. 2015; 99 (6): 1945–52.
- Gallo J., Vaculova J., Goodman S.B., Konttinen Y.T., Thyssen J.P. Contributions of human tissue analysis to understanding the mechanisms of loosening and osteolysis in total hip replacement. Acta Biomater. 2014; 10: 2354–66.
- Gallo J., Goodman S.B., Konttinen Y.T., Raska M. Particle disease: biologic mechanisms of periprosthetic osteolysis in total hip arthroplasty. Innate Immun. 2013; 19 (2): 213–24.
- Sovak G., Gotman I., Weiss A. Osseointegration of Ti-6Al-4V alloy implants with a titanium nitride coating produced by a PIRAC nitriding technique: a long-term time course study in the rat. Microsc Microanal. 2015; 21 (1): 179–89.
- Meissen R., Mintcheva M., Netuschil L. Matrix metalloproteinase-8 levels in peri-implant sulcus fluid adjacent to titanium and zirconium nitride surfaces. Int J. Periodontics Restorative Dent. 2014; 34 (1): 91–5.
- Ахтямов И.Ф., Шакирова Ф.В., Гатина Э.Б., Алиев Э.И., Мечов М.П. КТ-семиотика репаративных процессов в большеберцовой кости при интрамедуллярном остеосинтезе имплантатами с покрытием нитридами титана и гафния в эксперименте. Журнал клинической и экспериментальной ортопедии им. Г.А. Илизарова. 2015; 2: 53–6. [Ahtyamov I.F., Shakirova F.V., Gatina E.B., Aliev E.I., Mechev M.P. CT-semiotics of tibial reparative processes for intramedullary osteosynthesis using the implants coated with titanium and hafnium nitrides experimentally. Journal of clinic and experimental orthopaedy by G.A. Ilizarov. 2015; 2: 53–6 (In Russian)]
- Brady R.A. Infections of orthopaedic implants and devices. Brady R.A., Calhoun J.H., Leid J.G., Shirtliff M.E. Biofilms and devicerelated infections. NY: Springer, 2009; 15–56.
- Zimmerli W. Biomaterials-associated infection: a perspective from the clinic. Zimmerli W., Trampuz A. Biomaterials associated infection: immunological aspects and antimicrobial strategies; NY: Springer, London: Heidelberg Dordrecht. 2013; 3–24.
- Geipel U. Pathogenic organisms in hip joint infections. Int. J. Med. Sci. 2009; 6: 234–40.
- Queenan A.M. Carbapenemases: the versatile beta-lactamases. Queenan A.M., Bush K. Clin. Microbiol. Rev. 2007; 20 (3): 440–58.
- Абдуллин И.Ш., Гребенщикова М.М. Цитотоксические свойства плазменных конденсатов. Вестник Казанского технологического университета. 2010; 10: 388–91. [Abdullin I.Sh., Grebenschikova M.M. Cytotoxic properties of plasma condensates. Herald of Kazan Technological University. 2010; 10: 388–91 (in Russian)]