Nové osteoinduktivní bioplastov materiály reconstructial chirurgii

Video: Most-Enhanced ACL Repair (BEAR) | Boston detská nemocnica

V súčasnej dobe existujú rôzne bioplastov materiály, ktoré majú osteokonduktívny a / alebo osteoindukcii vlastnosti. Materiály, obsahujúce v podstate čistú hydroxyapatit, ako je napríklad &ldquo-Osteogaf&rdquo-, &ldquo-Bio-Oss&rdquo-, &ldquo-Osteomin&rdquo-, &ldquo-Ostim&rdquo-, najmä ukazujú vodivé vlastnosti, aj keď môžu mať tiež ľahkú osteokonduktívny účinok (12, 13).

Ďalšou skupinou látok, je úplne alebo čiastočne odhmotnil kostného tkaniva, ako aj kombinácia týchto materiálov s biologicky aktívnymi látkami, ako sú morfogenetické proteíny, rastové faktory, atď (7). Najdôležitejším predpokladom pre bioplastov materiálov zostáva ich induktívne a antigénne špecifickosť. Okrem toho, rôzne operácie vyžadujú materiály, ktoré majú, okrem vyššie uvedených faktorov, dobrú plastov a pevnostné vlastnosti za požadovaných tvarov a konfigurácií vyrábajú a udržiavanie pri vyplňovaní dutín a kostných defektov.

Všetky vyššie uvedené považovaný, ruská spoločnosť OOO &ldquo-Connectbiofarm&rdquo- vyvinuté technológie kostného kolagénu a glykozaminoglykánov prípravku a na ich základe vyrobené biocomposite materiálov &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- linky. Hlavný rozdiel medzi týmito skupinami materiálov je to, že &ldquo-biomatrix&rdquo- obsahuje kostnej kolagén a glykosaminoglykánová kosti, a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- okrem rovnakých dvoch zložiek kostného tkaniva zahŕňa prírodné hydroxyapatit (7), zdroj týchto materiálov je huba a kortikálnej kosti rôznych zvierat a človeka. Kostná kolagén vyrobené touto technológiou Nemá&rsquo-t obsahovať ďalšie proteíny, a to umožňuje, aby sa materiál v absolútne inertné k imunitný systém príjemcu. Tieto materiály predstavujú novú generáciu bioimplants, ktoré už získal uznanie ako v stomatologickej a ortopedické praxe (1,2,3,4,6). Oni boli účinne uplatniť v prípade nedokonalej osteogeneze, rekonštrukcie ruky, chirurgickej liečby parodontológie a čeľustí opravy defektov.

Tieto materiály sú stále unikátne mať kolagénu a minerálne štruktúru prirodzených kostí v podstate intaktné, ale zároveň sú úplne bez antigénne špecificity. Okrem toho je ich veľkou výhodou je, obsahujúci kostnej glykosaminoglykánová affinely spojené s kolagénom a hydroxyapatitu. Posledný významne ich odlišuje neexistujúce analógy a výrazne zvyšuje ich osteogénny vlastnosti.

V sade experimentov vykonávanú OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- Spoločnosť sa okrem známych vlastností kostnej hmoty, sa nám podarilo objaviť niektoré nové mechanizmy pôsobenia týchto biocomposite materiálov.

Preto v súčasnej dobe pre zrýchlenie rastu kostí a mäkkých tkanív sa často používa technika stimulácie rôznych buniek plazmy bohatej na krvné doštičky. Táto nová biotechnológie vedenej tkanivového inžinierstva je, podľa názoru niektorých autorov, skutočný prielom v chirurgickej praxi (14, 15, 17). Avšak príprava takýchto plazmy vyžaduje určité zariadenia, a v niektorých prípadoch špeciálne vyškolený personál (17, 18).

používanie &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály pre tento účel úplne rieši tento problém s minimálnymi nákladmi, pretože nie je potrebné izolovať doštičky z pacienta&rsquo-krv. Tak sme zistili, že 1 cm3 &ldquo-biomatrix&rdquo- materiál je schopný opraviť len o všetkých krvné doštičky (90%) v 1 ml krvi, ktorá je 226 - 304 miliónmi krvných doštičiek. Krvné doštičky fixácia kostného kolagénu odvodeného v našej technológie prenáša rýchlo a je dokončená v priebehu niekoľkých minút. V porovnaní so známymi technikami, za použitia &ldquo-biomatrix&rdquo- materiál ponúka možnosť výrazne zlepšiť sústredenie doštičiek.

V rovnakej dobe, kolagén, je práve to, že proteín, ktorý je schopný aktivovať Hageman faktor (krvný koagulačný faktor) a dopĺňajú systém. Z tohto dôvodu, kostného kolagénu v zložení &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály môžu aktivovať hlavné systémy krvnej plazmy proteolýze, zodpovedné za riadenie hemodynamické rovnováhy a poskytnutie tela regeneračných účinkov.

Na rozdiel od plazmy bohatej na krvné doštičky, čo nedáva&rsquo-t majú osteokonduktívny pôsobenie samotnej, tj. plechovka&rsquo-t inicializácia tvorbu kosti bez kostných buniek, &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály majú túto vlastnosť. tak v &ldquo-biomatrix&rdquo- a obzvlášť &ldquo-Osteomatrix&rdquo- intramuskulárna implantácia tvorba ektopickej kostné tkanivo dôjde, ktoré priamo dokazuje osteoinduktivní aktivitu týchto materiálov.

Treba tiež poznamenať, že &ldquo-Osteomatrix&rdquo- línia materiály zahŕňajú prírodné hydroxyapatit kosti, ktorý môže affinely hromadiť na svojich morfogenetické proteíny povrch kostí syntetizovaných osteoblasty, a v dôsledku toho ďalej stimulovať osteogenezi (&ldquo vyvolané osteoinduction&rdquo-). Zároveň tam jo&rsquo-t námietky, o možnosti nádorov progresie v dôsledku rekombinantných proteínov za použitia, pretože v prípade, že &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály uplatňujú v zóne implantácie sú iba proteíny syntetizované príjemcu orgánu okrem nich (17).

&ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- linky materiály majú ešte jednu jedinečnú kvalitu - sú schopní affinely opraviť glykozaminoglykánov. In vitro sme zistili, že tento postup, ako doštičiek fixácia, dochádza v krátkej dobe, a množstvo pevných glykozaminoglykánov je väčšia ako fyziologický index. V súčasnej dobe je dobre známe, že buď kolagén alebo hydroxyapatit, za použitia oddelene, majú predovšetkým osteokonduktívny vlastnosti, tj. môže konať len ako &ldquo pomocné&rdquo- materiál pre tvorbu novej kosti. Avšak, tieto molekuly môžu mať tiež ľahkú osteoinduktivní účinok na bunky osteoblastov, v dôsledku niektoré ich biologických vlastností. Tento efekt zvyšuje osteoinduktivní pri kombinovanej použití týchto dvoch typov molekúl (5, 11, 16).

Na druhej strane, v prípade, že sú glykosaminoglykánová spolu s kolagénu a hydroxyapatitu v materiáloch, ako je komplex je štrukturálne bližšie prirodzeným kostnej matrix, a preto môže mať svoje funkčné vlastnosti k väčšom rozsahu.

Je známe, že glykozaminoglykánov vplyv na mnohých spojivového indexy tkanivový metabolizmus. Môžu znížiť proteolytické silu enzýmov, potlačiť tieto enzýmy a kyslíkaté radikály synergický efekt na intercelulárnej matrix, blok zápalové mediátory syntézy kvôli antigénne determinantu maskovanie a chemotaxiu zastavenie, prevenciu apoptózu indukovanú rušivých faktorov, ako aj znížiť syntézu lipidov a ako výsledok brániť procesy degradácie. Okrem toho, tieto zlúčeniny sa priamo zúčastňuje pri tvorbe kolagénových vlákien a intercelulárnej matrix na celok (8). V počiatočnej fáze poranenia spojivového tkaniva, ktoré pôsobia ako iniciátormi tvorby časového matrice a pomôže zastaviť tvorbu jaziev hrubý a následne poskytne jej nahradenie bežným príslušné pre určitú časť spojivového tkaniva. Tiež bolo preukázané, že chondroitín sulfáty majú výrazný vplyv na mineralizáciu kostí (10).

Najmä sade experimentov sme educed, že keď &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiál pôsobí na ľudské chrupavkového bunkové kultúry, dochádza k indukcii ich chondrogenní vlastností. Pod vplyvom materiálu chondrocytov vytvorených sendvičové štruktúry podobné, v ktorej, v dôsledku stimulácie reprodukcie, bol pozorovaný prudký nárast množstva buniek. V zhutnených vrstiev tam týchto buniek bola tiež najvyššia aktivita alkalickej fosfatázy, enzým zodpovedný za matice mineralizácie v priebehu osifikácie.

Ďalej bolo zistené, že po implantácii &ldquo-biomatrix&rdquo-, &ldquo-Allomatrix-implantát&rdquo- alebo &ldquo-Osteomatrix&rdquo- na králikoch, tvorba ektopickej kosti dochádza s jeho následnou kolonizáciou kostnej dreni. Rovnaké materiály boli tiež úspešne použité ako substráty na stonku stromálnych progenitorových buniek štepenie 4.
Preto biotechnologicky produkoval &ldquo-biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály majú jedinečné vlastnosti.

Sú schopné špecificky opraviť doštičiek a vedú k tvorbe krvných zrazenín s následnou aktiváciou doštičiek a rastových faktorov uvoľňovaním, konkrétne opraviť glykosaminoglykánová a stimuláciu spojivového tkaniva bunky metabolizmus, vyvolávajúce osteogeneze. Je to kombinácia týchto jedinečných vlastností, čo spôsobuje podstatné zálohu materiálov v kostných defektov obnovy.

Okrem toho, experimentálne a klinické výsledky objektívne preukázať, že zakladať na súčasných kostnej technických základoch, OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- vyvinula a zaviedla do natívneho klinickej praxe kostnej kolagénom, sulfatovaný glycosaminoglycans- a hydroxyapatitu na báze biocomposite hmoty (9). Uplatnenie týchto účinných a bezpečnostných biomateriálov novej generácie ponúka veľké príležitosti pri riešení rôznych problémov opravy kostného tkaniva v ortopédii a traumatológii, rovnako ako ďalšie oblasti chirurgickej praxi.

referencie:

1. Asnina SA, Agapov VS, AF Panasyuk, EV Larionov, Shishkov NV .// Chirurgická liečba koreňových cýst čeľustných kostí s použitím "Osteomatrix" biocomposite materiál. Institute of zubného lekárstva - 2004 - №2 (23) - s. 43-44.
2. Vasiliev MG, Snetkov AI, Tsukanov VO Tarasov NI, VI Tarasov, Semenova LA, Lekishvili M. .// Teoretická zdôvodnenie pre použitie biocomposite materiálu "Osteomatrix" pri liečbe detí a dospievajúcich s ochorení kostí. - Detské hirurgiya.- 2006 - №2 - sekúnd. 44-49.
3. Grudyanov AI Panasiuc AF, Larionov EV Byakova SF .// Použitie biocomposite osteoplastické materiál "Allomatriks-implantát" v chirurgickej liečbe zápalových ochorení paradonta.- paradontista. - 2003 - № 4 (29) - s. 39-43.
4. Ivanov S. Yu, Kuznetsov RK, RK Chailakhyan, EV Larionov, Panasiuk AF // Perspektívy dentálnych materiálov "Biomatriks" a "Allomatriks - implantát" v kombinácii s osteogénny buniek predchodcov kostnej drene. - Klinická implantológie a stomatológie. - 2000 - №3-4 (17-18) - s. 37-40.
5. Karpov AV Shakhov VP // vonkajšie upevňovacie systémy a postupy pre optimálne biomechaniky. - 2001 -Tomsk: STT. - s. 303- 360.
6. Lekishvili MV Balberkin AV Vasiliev MG, Colondannes AF, AL Baranetskii, Buklemishev Yu.V .// prvá skúsenosť klinickej aplikácie kostnej patológie biocomposite materiálu "Osteomatrix ". - Bulletin of traumatológie a ortopédie - 2002 - №4 - s. 80-84.
7. AF Panasyuk, Savaschuk DA EV Larionov, VM Kravets // biomateriálov pre tkanivové inžinierstvo a zubné chirurgii (časť 1 a 2) - 2004 - klinické stomatológia - № 1-2 - ov. 44-46 a 54-57;
8. AF Panasyuk, EV Larionov // chondroitín sulfát a ich úlohu v metabolizme chondrocytov a extracelulárnej matrice chrupavky tkani.- scient. revmatologie. - 2000 - №2: s.46-55.
9. Panasiuk AF DA Savaschuk // Spôsob výroby sulfatovaný glykosaminoglykánová z biologického tkaney.- RF patentu № 2304441 z 27.10.2007 a v medzinárodných patentov - PCT WO 2007/049987 A1 a WO 2007/049988 A1, PCT na 03.05.2007.
10. Burger M., Sherman B. S., Sobel A.E. // Pozorovanie vplyvu chondroitín sulfátu na rýchlosť kostnej opravy. - J.Bone Joint Surg. - 1962 - №44B - s. 675-687.
11. Damien C. J., J. R. Parsons // kostným štepom a kostnej štep náhradky: Prehľad súčasných technológií a aplikácií. - J.Appl. Biom. -1991 - №2 - s.187-208.
12. Griffith L.G. // Polimeric biomateriály. - Acta Mater. - 2000 - №48 - s. 263-277.
13. Hayashi T. // biologicky odbúrateľné polyméry pre biomedicínske použitie. - Prog.Polym.Sci. - 1994 - №19 - s. 663-702.
14. Han J, Meng HX, Tang JM, Li SL, Tang Y, Chen ZB. // Vplyv rôznych koncentrácií, bohatá na doštičky na proliferáciu a diferenciáciu ľudských periodontia buniek in vitro. - Bunková šírením. - 2007 - №40 (2) - s. 241-252.
15. Ishida K, Kuroda R, Miwa M, Tabata Y, Hokugo A, T Kawamoto, Sasaki K, doit M, Kurosaki M. // Tieto regeneračné účinky plazmy bohatej na krvné doštičky na menisku buniek in vitro a in vivo je aplikácia s biologicky odbúrateľný želatína hydrogél. - Tissue Eng. - 2007 - №13 (5), - s. 1103-1112.
16. Katthagen B. D., Mittelmeeir H. // Experimentálne zviera vyšetrenie kostnej regenerácie s kolagénom - apatit. - Arch.Ortop.Trauma Surg. - 1984 - №103 (5), - s. 291-302.
17. Marx R.E. // bohatá na doštičky plazma: to, čo možno nazvať PRP, a čo nie. - Dental Market. - 2003 - №6 - s. 10-13.
18. Tamimi FM, Montalvo S, Tresguerres Aj Blanco Jerez L. // porovnávacie štúdie dvoch metód pre získanie plazmy bohatej na doštičky. - J.Oral Maxillofac.Surg. - 2007 - №65 (6), - s. 1084-1093.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno