Остеоінтеграція дентальних імплантатів з різними типами поверхні
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-0737.XXIV.1.93.2020.11Ключові слова:
остеоінтеграція, морфологічні аспекти інтерфейсу імплантат-кістка, імплантатАнотація
Незважаючи на чисельні модифікації поверхні імплантатів, використання кальцій-фосфатних складових є найбільш вживаною методикою через подібність за складом до екстрацелюлярного матриксу кістки. Саме наявність іонів кальцію та фосфору, а також оптимальні розміри структур поверхностей, здатні збільшити абсорбцію білків та адгезію клітин остеобластичного диферону на поверхні імплантату. Проте залишається багато питань щодо впливу модифікацій поверхні, можливості використання мікро- та нанорозмірних модифікацій та ефективності різних типів покриття у віддалені терміни постімплантаційного остеогенезу. Крім того, недостатньо вивчений вплив механічних параметрів самого імплантата в поєднані з різними типами модифікації поверхні.
Мета роботи — вивчення за допомогою електронної мікроскопії механізмів остеоінтеграції в експерименті на лабораторних тваринах.
Матеріал і методи. З метою дослідження процесів, що відбуваються після імплантації, ми застосовували п'ять видів дентальних імплантатів. В експерименті використовували кролів породи Шиншила віком 4–5 місяців з початковою масою 3–3,5 кг у кількості 60 тварин. Для дослідження процесів остеоінтеграції в ранні терміни (5-та доба) імплантат відділяли від кістки та проводили його підготовку для растрової електронної мікроскопії.
Результати. Аналізуючи дані електронної мікроскопії, через місяць відбувається формування кісткової тканини, яка представлена пластинчастою та грубоволокнистою кісткою, а також сполучною тканиною, яка має меншу електронну щільність і добре візуалізується в комплексі з кальцифікованими тканинами. При цьому варто відзначити наявність достовірної різниці (p≤0.05) між сплавами без гідроксіапатитного покриття та КТЦ-125-НА і β (Ti-Zr)-НА. Наявність достовірно більшої кількості сполучної тканини навколо імплантатів з немодифікованою поверхнею свідчить про значний вплив гідроксіапатиту на розвиток кісткової тканини.
Висновки. На ранніх термінах після імплантації металевих конструкцій з біоінертних сплавів на їх поверхні відбувається адгезія органічного матриксу. Процеси утворення кісткової тканини відбуваються на поверхні імплантата. Біомеханічні параметри сплавів відіграють ключову роль у процесі перебудови кісткової тканини навколо імплантатів.
Посилання
Harrison RG. On the stereotropism of embryonic cells. Science. 1911;34(870):279-81.
Wilkinson CD. Making structures for cell engineering. Eur Cells Mater. 2004;8(8):21-5.
Denis FA, Hanarp P, Sutherland DS, Gold J, Mustin C, Rouxhet PG, et al. Protein adsorption on model surfaces with controlled nanotopography and chemistry. Langmuir 2002;18(3):819-28.
Krishnamoorthy S, Hibert C, Liley M, Meister A, Dalby M, Oreffo R, et al. A Flexible Platform Based on Self-Assembly of Block-Copolymer Micelles to Create Nanotopographies of Tunable Dimensions in Different Materials. Combination with Top-Down Methods and first Applications as Cell Growth Substrates. International Conference on Nanoscience and Technology ICN&T 2006, Basel, Switzerland; 30 July - 4 Aug, 2006.
Yim EK, Reano RM, Pang SW, Yee AF, Chen CS, Leong KW. Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells. Biomaterials. 2005;26(26):5405-13.
Wong M, Eulenberger J, Schenk R, Hunziker E. Effect of surface topology on the osseointegration of implant materials in trabecular bone. J Biomed Mater Res. 1995;29(12):1567-75.
Gotfredsen K, Wennerberg A, Johansson C, Skovgaard LT, Hjørting-Hansen E. Anchorage of TiO2-blasted, HA-coated, and machined implants: An experimental study with rabbits. J Biomed Mater Res. 1995;29(10):1223-31.
Gottlander M, Johansson CB, Wennerberg A, Albrektsson T, Radin S, Ducheyne P. Bone tissue reactions to an electrophoretically applied calcium phosphate coating. Biomaterials. 1997;18(7):551-57.
Vercaigne S, Wolke JG, Naert I, Jansen JA. Bone healing capacity of titanium plasma-sprayed and hydroxylapatitecoated oral implants. Clin Oral Implants Res. 1998;9(4):261-71.
Li J. Behaviour of titanium and titania-based ceramics in vitro and in vivo. Biomaterials. 1993;14(3):229-32.
Yeo IS, Han JS, Yang JH. Biomechanical and histomorphometric study of dental implants with different surface characteristics. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008;87(2):303-11. doi: 10.1002/jbm.b.31104.
Vercaigne S, Wolke JG, Naert I, Jansen JA. A histological evaluation of TiO2-gritblasted and Ca-P magnetron sputter coated implants placed into the trabecular bone of the goat: Part 2. Clin Oral Implants Res. 2000;11(4):314-24.
Mendes VC, Moineddin R, Davies JE. The effect of discrete calcium phosphate nanocrystals on bone-bonding to titanium surfaces. Biomaterials. 2007;28(32):4748-55.
Meirelles L, Currie F, Jacobsson M, Albrektsson T, Wennerberg A. The effect of chemical and nano topographical modifications on early stage of osseointegration. Int J Oral Maxillofac Implants. 2008;23(4):641-47.
Schliephake H, Aref A, Scharnweber D, Rossler S, Sewing A. Effect of modifications of dual acid-etched implant surfaces on periimplant bone formation. Part II: calcium phosphate coatings. Clin Oral Implants Res. 2009;20(1):38-44. doi: 10.1111/j.1600-0501.2008.01616.x.
Xu R, Hu X, Yu X, Wan S, Wu F, Ouyang J, et al. Micro-/nano-topography of selective laser melting titanium enhances adhesion and proliferation and regulates adhesion-related gene expressions of human gingival fibroblasts and human gingival epithelial cells. Int J Nanomedicine. 2018;13:5045-57. doi: 10.2147/IJN.S166661.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 O. Mishchenko, O. Solodovnik, O. Oleshko
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).