DOI: https://doi.org/10.24061/2413-0737.XXIV.1.93.2020.11

Остеоінтеграція дентальних імплантатів з різними типами поверхні

O. Mishchenko, O. Solodovnik, O. Oleshko

Анотація


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.


Ключові слова


остеоінтеграція; морфологічні аспекти інтерфейсу імплантат-кістка; імплантат

Повний текст:

PDF

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.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






Copyright (c) 2020 O. Mishchenko, O. Solodovnik, O. Oleshko

Технічний редактор журналу, Кривецький І.В., 2019