Noile materiale bioplastice osteoinductive în chirurgie reconstructial

Video:-Enhanced Podul ACL reparare (URS) | Spitalul de copii din Boston

În prezent, există diverse materiale bioplastice, care au osteoconductiva și / sau proprietăți osteoinductive. Materialele care conțin hidroxiapatitei substanțial pură, cum ar fi &ldquo-Osteogaf&rdquo-, &ldquo-Bio-Oss&rdquo-, &ldquo-Osteomin&rdquo-, &ldquo-Ostim&rdquo-, arată în principal proprietăți conductive, deși ele pot avea, de asemenea, o acțiune osteoconductivă de lumină (12, 13).

Un alt grup de materiale este în totalitate sau în parte a țesutului osos dematerializată, precum și combinarea acestor materiale cu substanțe biologic active, cum ar fi proteinele morfogenetice, factori de creștere etc. (7). Cea mai importantă cerință pentru materialele bioplastice rămâne inductivă și specificitatea antigenică. In plus, diverse operatii necesita materiale, care au, în plus față de factorii menționați mai sus, din plastic bun și proprietăți de rezistență pentru forme și configurații necesare care produc și susținerea la umplerea cavităților și a defectelor osoase.

Toate cele de mai sus a considerat, OOO Compania rusă &ldquo-Connectbiofarm&rdquo- tehnologie dezvoltată de colagen osos și glicozaminoglicani pregătire și pe baza lor materiale realizate de biocompozit &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&Linii rdquo-. Principala diferență între aceste grupe de materiale este acela că &ldquo-BioMatrix&rdquo- cuprinde colagen de oase și glicozaminoglicani osoase și &ldquo-osteomatrix&rdquo- în plus față de aceleași două componente ale țesutului osos cuprinde hidroxiapatita naturale (7) O sursă a acestor materiale este un burete și oasele corticale ale diferitelor animale și umane. colagen de oase derivată de aceasta tehnologie doesnt&rsquo-t cuprind alte proteine și permite materialului să fie absolut inert la sistemul imunitar al primitorului. Aceste materiale reprezintă noua generație de bioimplants, care au câștigat deja recunoașterea atât în practică, stomatologice și ortopedice (1,2,3,4,6). Acestea au fost aplicate în mod eficient în cazurile de osteogenezei imperfecte, reconstrucție mână, tratamentul chirurgical al Parodontologie și a defectelor jawbones de reparații.

Aceste materiale sunt încă unic de a avea colagen si minerale structura osului natural substanțial intact, dar în același timp, ele sunt complet lipsite de specificitate antigenică. În plus, avantajul lor este mare care conține glicozaminoglicani osoase affinely legate de colagen și hidroxiapatită. Ultimul le stabilește în mod semnificativ în afară analogii existente și crește considerabil proprietățile lor osteogenic.

În setul de experimente desfășurate de OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- companie, în plus față de proprietățile cunoscute ale matricei osoase, am reușit să descopere unor noi mecanisme de acțiune pentru aceste materiale biocompozit.

Astfel, în prezent pentru accelerarea creșterii oaselor și a țesuturilor moi este frecvent utilizat tehnica de stimulare celule diferite de plasma bogată în plachete. Aceasta noua biotehnologie de inginerie tesut este ghidat, în opinia unor autori, progres real în practica chirurgicală (14, 15, 17). Cu toate acestea, prepararea unui astfel de plasmă necesită anumite echipamente, iar în unele cazuri, de personal (17, 18), special instruit.

Utilizarea &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&Materiale rdquo- pentru acest scop, rezolvă complet această problemă, cu costuri minime, deoarece nu este nevoie de a izola trombocite de la pacient&rsquo-s din sânge. Astfel, am aflat că 1 cm3 de &ldquo-BioMatrix&materialul rdquo- este capabil să stabilească doar despre toate trombocite (90%) în 1 ml de sânge, adică 226 - 304 milioane de trombocite. Trombocitele fixarea de colagen de oase derivată din tehnologia noastră desfășoară rapid și este finalizată în câteva minute. În comparație cu tehnicile cunoscute, folosind &ldquo-BioMatrix&Material rdquo- oferă posibilitatea de a îmbunătăți în mod considerabil concentrarea de trombocite.

În același timp, colagenul este tocmai acea proteină care este capabilă de a activa factorul Hageman (factor de sânge-coagulare) și sistemului complement. Prin urmare, os de colagen în compoziția &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&Materiale rdquo- pot activa sistemele principale de proteoliză plasma de sânge, responsabile pentru controlul echilibrului hemodinamic și asigurarea reacțiilor de regenerare ale corpului.

Spre deosebire de plasmă bogată în trombocite, care doesnt&rsquo-t au acțiune osteoconducator în sine, și anume putea&rsquo-t inițializa formarea osoasa fara celule osoase, &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&Materiale rdquo- au această proprietate. Astfel, la &ldquo-BioMatrix&rdquo- și mai ales &ldquo-osteomatrix&formarea de țesut osos ectopic rdquo- implantare intramusculară se produce, ceea ce demonstrează în mod direct activitatea osteoinductor a acestor materiale.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că &ldquo-osteomatrix&materiale de linie rdquo- cuprind hidroxiapatita osului natural, care se poate acumula affinely pe proteinele sale morfogenetice osoase suprafață sintetizate de osteoblaste, și ca urmare a stimula suplimentar osteogenezei (&osteoinducția indusă de ldquo&rdquo-). În același timp, acolo kidney&rsquo-t obiectii cu privire la posibilitatea de progresie a tumorilor ca urmare a proteinelor recombinante folosind, pentru că în cazul &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&materiale rdquo- se aplică în zona de implantare sunt numai proteine sintetizate de către organismul primitor în afară de acestea (17).

&ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&materiale linii rdquo- au o calitate mai mult unic - ei sunt capabili să stabilească affinely glicozaminoglicani. In vitro, am aflat că acest proces, cum ar fi plachetele de fixare, are loc într-o perioadă scurtă de timp, și cantitatea de glicozaminoglicani fixe este mai mare decât indicele fiziologic. In prezent este bine cunoscut faptul că, fie colagen sau hidroxiapatita, folosind separat, au proprietăți în principal osteoconductive, adică poate acționa doar ca &ldquo auxiliar&Material rdquo- pentru formarea de os nou. Cu toate acestea, aceste molecule pot avea, de asemenea, un efect osteoinductiv lumină asupra celulelor osteoblaste, datorită unora dintre proprietățile lor biologice. Acest efect osteoinductiv crește la aplicarea combinată a acestor două tipuri de molecule (5, 11, 16).

Pe de altă parte, în cazul în care există glicozaminoglicani, împreună cu colagen și hidroxiapatită în materialele, o astfel de complex este structural mai aproape de matricea osului natural și, prin urmare, poate avea caracteristicile sale funcționale în măsura în care Fuller.

Este cunoscut faptul că influența glicozaminoglicani asupra multor indici de metabolism a țesutului conjunctiv. Ele pot reduce rezistența enzimele proteolitice, suprima aceste enzime și radicali conținând oxigen efect sinergetic asupra matricei intercelulare, bloc de sinteza mediatorilor inflamației datorate mascarea determinant antigenic si incetarea chemotaxia preveni apoptoza celulară indusă de factori perturbatori, precum și reducerea sintezei lipidelor și ca rezultat împiedică procesele de degradare. În plus, acești compuși iau parte directă în formarea fibrelor de colagen și matricea intercelulară pe ansamblu (8). Într-un stadiu incipient de vătămare a țesutului conjunctiv se comportă ca inițiatori de formare a matricei temporale si ajuta la formarea de cicatrice suspend aspră, iar ulterior la o substituție prin corespunzătoare normale pentru anumite țesutului conjunctiv parte. De asemenea, s-a dovedit că sulfați condroitin au un efect pronunțat asupra mineralizării osoase (10).

În set de experimente noi că atunci când o degajă &ldquo-osteomatrix&acte materiale rdquo- asupra culturii celulare cartilaginos umane, inducerea proprietăților lor condrogenice are loc. Sub influența condrocitelor materiale formate structuri sandwich cum ar fi, în care, datorită stimulării reproducerii, a fost observată o creștere abruptă a cantității de celule. In straturile compactate acestor celule acolo, de asemenea, a fost cea mai mare activitate a fosfatazei alcaline, enzima responsabilă pentru mineralizarea matricei în timpul osificării.

În plus, sa constatat că după implantarea &ldquo-BioMatrix&rdquo-, &ldquo-Allomatrix-implant&rdquo- sau &ldquo-osteomatrix&rdquo- pe iepuri, formarea osului ectopic are loc cu colonizarea sa ulterioară de măduvă osoasă. Aceleași materiale, de asemenea, au fost aplicate cu succes ca substraturi la celule precursoare stromale stem altoire 4.
Prin urmare, biotechnologically produs &ldquo-BioMatrix&rdquo- și &ldquo-osteomatrix&Materiale rdquo- au proprietăți unice.

Ei sunt capabili să se stabilească în mod specific trombocitele și duce la formarea cheagurilor de sânge cu activarea plachetelor ulterioare și factori de creștere de presă, în special fixa glicozaminoglicani și stimulează metabolismul celulelor conjunctive tisulare, inducerea osteogeneză. Este combinație a acestor proprietăți unice, ceea ce determină în avans substanțială a materialelor de la restaurarea defectelor osoase.

În plus, rezultatele experimentale și clinice dovedesc că în mod obiectiv, bazându-se pe fundații de inginerie osoase contemporane, OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- dezvoltat și introdus în nativ clinice practica osoase colagen, sulfatate materiale biocomposite glycosaminoglycans- și bazate pe hidroxiapatită (9). Aplicarea acestor biomateriale eficiente și de siguranță ale noii generații oferă oportunități deosebite la rezolvarea diverselor probleme de repararea țesutului osos în traumatologie și ortopedie, precum și alte domenii ale practicii chirurgicale.

Referință:

1. Asnina SA, Agapov VS, AF Panasyuk, EV Larionov, Shishkov NV .// Tratamentul chirurgical al chisturilor radiculare ale oaselor maxilare folosind materiale biocompozit "osteomatrix". Institutul de Stomatologie - 2004 - №2 (23) - cu. 43-44.
2. Vasiliev MG, Snetkov AI, Tsukanov VE Tarasov NI, VI Tarasov, Semenova LA, Lekishvili M. Justificarea teoretică .// pentru utilizarea materialului biocomposite "osteomatrix" în tratamentul copiilor și adolescenților cu boala osoasa. - Copii hirurgiya.- 2006 - №2 - secunde. 44-49.
3. Grudyanov AI Panasiuc AF, Larionov EV Byakova SF .// Folosind biocomposite Material osteoplastice "Allomatriks-implant" în tratamentul chirurgical al bolilor inflamatorii paradonta.- Paradontologie. - 2003 - № 4 (29) - cu. 39-43.
4. Ivanov S. Yu, Kuznetsov RK, RK Chailakhyan, EV Larionov, Panasiuk AF // Perspectivele de materiale dentare „Biomatriks“ si „Allomatriks - implant“ în combinație cu celule osteogenă predecesorilor de măduvă osoasă. - implantologie clinică și stomatologie. - 2000 - №3-4 (17-18) - cu. 37-40.
5. Karpov AV ShaKhov VP // sisteme de fixare externă și mecanisme pentru biomecanica optime. - 2001 -Tomsk: STT. - cu. 303- 360.
6. Lekishvili MV Balberkin AV Vasiliev MG, COLONDANNES AF, AL Baranetskii, Buklemishev Yu.V .// aplicare clinică prima experiență a materialului biocompozit patologiei osoase „osteomatrix “. - Buletinul de Traumatologie și Ortopedie - 2002 - №4 - cu. 80-84.
7. AF Panasyuk, Savaschuk DA EV Larionov, VM Kravets // Biomateriale pentru ingineria tisulară și chirurgie dentară (partea 1 si 2) - 2004 - Stomatologie - Clinic № 1-2 - s. 44-46 și 54-57;
8. AF Panasyuk, EV Larionov // condroitin sulfat și rolul lor în metabolismul condrocitelor și a matricei extracelulare a cartilajului tkani.- scient. reumatologie. - 2000 - №2: s.46-55.
9. Panasiuk AF DA Savaschuk // Procedeul de obținere a glicozaminoglicanilor sulfatat din tkaney.- biologică RF Brevet № 2304441 din 27.10.2007 și brevete internaționale - PCT WO 2007/049987 A1 și PCT WO 2007/049988 A1 pe 03.05.2007.
10. Burger M., Sherman B.S., Sobel A.E. // Observațiile influenței condroitin sulfat asupra ratei de repararea osului. - J.Bone Joint Surg. - 1962 - №44B - cu. 675-687.
11. Damien C. J., J. R. Parsons // grefa osoasa si inlocuitori de grefa osoasa: O trecere în revistă a tehnologiei curente și a aplicațiilor. - J. Appl. Biomech. -1991 - №2 - s.187-208.
12. Griffith L.G. // biomateriale polimerice. - Acta Mater. - 2000 - №48 - cu. 263-277.
13. Hayashi T. // polimeri biodegradabili pentru utilizări biomedicale. - Prog.Polym.Sci. - 1994 - №19 - cu. 663-702.
14. Han J, Meng HX, Tang JM, Li SL, Tang Y, Chen ZB. // Efectul diferitelor concentrații plasmatice bogate în plachete asupra proliferării și diferențierii celulelor ligamentelor parodontale umane in vitro. - Cell proli. - 2007 - №40 (2) - cu. 241-252.
15. Ishida K, Kuroda R, Miwa M, Tabata Y, Hokugo A, Kawamoto T, Sasaki K, Doita M, Kurosaka M. // Efectele de regenerare a plasmei bogate în plachete asupra celulelor meniscului in vitro și aplicarea acesteia in vivo cu hidrogel gelatină biodegradabile. - Tissue Eng. - 2007 - №13 (5) - cu. 1103-1112.
16. Katthagen B.D., Mittelmeeir H. // investigație animale experimentale de regenerare a osului cu colagen - apatit. - Arch.Ortop.Trauma Surg. - 1984 - №103 (5) - p. 291-302.
17. Marx R.E. // plasmă bogată în trombocite: ceea ce poate fi numit PRP, și ce nu. - Piața dentare. - 2003 - №6 - cu. 10-13.
18. Tamimi FM, Montalvo S, Tresguerres I, Blanco Jerez L. // Un studiu comparativ a două metode de obținere a plasmei bogate în plachete. - J.Oral Maxillofac.Surg. - 2007 - №65 (6) - cu. 1084-1093.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit