Nové osteoinduktivní bioplastů materiály reconstructial chirurgii

Video: Most-Enhanced ACL Repair (BEAR) | Boston dětská nemocnice

V současné době existují různé bioplastů materiály, které mají osteokonduktivní a / nebo osteoindukce vlastnosti. Materiály, obsahující v podstatě čistou hydroxyapatit, jako je například &ldquo-Osteogaf&rdquo-, &ldquo-Bio-Oss&rdquo-, &ldquo-Osteomin&rdquo-, &ldquo-Ostim&rdquo-, zejména ukazují vodivé vlastnosti, i když mohou mít také lehkou osteokonduktivní účinek (12, 13).

Další skupinou látek, je zcela nebo zčásti odhmotnil kostní tkáně, jakož i kombinace těchto materiálů s biologicky aktivními látkami, jako jsou morfogenetické proteiny, růstové faktory, atd (7). Nejdůležitějším předpokladem pro bioplastů materiálů zůstává jejich induktivní a antigenní specifičnost. Kromě toho, různé operace vyžadují materiály, které mají, kromě výše uvedených faktorů, dobrou plastů a pevnostní vlastnosti za požadovaných tvarů a konfigurací vyrábějí a udržování při vyplňování dutin a kostních defektů.

Všechny výše uvedené považován, ruská společnost OOO &ldquo-Connectbiofarm&rdquo- vyvinuté technologie kostního kolagenu a glykosaminoglykanů přípravku a na jejich základě vyrobeny biocomposite materiálů &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- linky. Hlavní rozdíl mezi těmito skupinami materiálů je to, že &ldquo-Biomatrix&rdquo- obsahuje kostní kolagen a glykosaminoglykany kosti, a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- kromě stejných dvou složek kostní tkáně zahrnuje přírodní hydroxyapatit (7), zdroj těchto materiálů je houba a kortikální kosti různých zvířat a člověka. Kostní kolagen vyrobené touto technologií Nemá&rsquo-t obsahovat další proteiny, a to umožňuje, aby se materiál v absolutně inertní k imunitní systém příjemce. Tyto materiály představují novou generaci bioimplants, které již získal uznání jak ve stomatologické a ortopedické praxe (1,2,3,4,6). Oni byli účinně uplatnit v případě nedokonalé osteogeneze, rekonstrukce ruky, chirurgické léčby parodontologie a čelistí opravy defektů.

Tyto materiály jsou stále unikátní mít kolagenu a minerální strukturu přirozených kostí v podstatě intaktní, ale zároveň jsou zcela bez antigenní specificity. Kromě toho je jejich velkou výhodou je, obsahující kostní glykosaminoglykany affinely spojené s kolagenem a hydroxyapatitu. Poslední významně je odlišuje neexistující analogy a výrazně zvyšuje jejich osteogenní vlastnosti.

V sadě experimentů prováděnou OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- Společnost se kromě známých vlastností kostní hmoty, se nám podařilo objevit některé nové mechanismy působení těchto biocomposite materiálů.

Proto v současné době pro zrychlení růstu kostí a měkkých tkání se často používá technika stimulace různých buněk plazmy bohaté na krevní destičky. Tato nová biotechnologie vedené tkáňového inženýrství je, podle názoru některých autorů, skutečný průlom v chirurgické praxi (14, 15, 17). Avšak příprava takových plazmy vyžaduje určité zařízení, a v některých případech speciálně vyškolený personál (17, 18).

používání &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály pro tento účel zcela řeší tento problém s minimálními náklady, protože není třeba izolovat destičky z pacienta&rsquo-krev. Tak jsme zjistili, že 1 cm3 &ldquo-Biomatrix&rdquo- materiál je schopen opravit jen o všech krevní destičky (90%) v 1 ml krve, která je 226 - 304 miliony krevních destiček. Krevní destičky fixace kostního kolagenu odvozeného v naší technologie přenáší rychle a je dokončena během několika minut. Ve srovnání se známými technikami, za použití &ldquo-Biomatrix&rdquo- materiál nabízí možnost výrazně zlepšit soustředění destiček.

Ve stejné době, kolagen, je právě to, že protein, který je schopen aktivovat Hageman faktor (krevní koagulační faktor) a doplňují systém. Z tohoto důvodu, kostního kolagenu ve složení &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály mohou aktivovat hlavní systémy krevní plazmy proteolýze, odpovědné za řízení hemodynamické rovnováhy a poskytnutí těla regeneračních účinků.

Na rozdíl od plazmy bohaté na krevní destičky, což nedává&rsquo-t mají osteokonduktivní působení samotné, tj. plechovka&rsquo-t inicializace tvorbu kosti bez kostních buněk, &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály mají tuto vlastnost. Tak v &ldquo-Biomatrix&rdquo- a zvláště &ldquo-Osteomatrix&rdquo- intramuskulární implantace tvorba ektopické kostní tkáň dojde, které přímo dokazuje osteoinduktivní aktivitu těchto materiálů.

Je třeba také poznamenat, že &ldquo-Osteomatrix&rdquo- linie materiály zahrnují přírodní hydroxyapatit kosti, který může affinely hromadit na svých morfogenetické proteiny povrch kostí syntetizovaných osteoblasty, a v důsledku toho dále stimulovat osteogenezi (&ldquo vyvolané osteoinduction&rdquo-). Zároveň tam jo&rsquo-t námitky, o možnosti nádorů progrese v důsledku rekombinantních proteinů za použití, protože v případě, že &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály uplatňují v zóně implantace jsou pouze proteiny syntetizovány příjemce orgánu kromě nich (17).

&ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- linky materiály mají ještě jednu jedinečnou kvalitu - jsou schopni affinely opravit glykosaminoglykanů. In vitro jsme zjistili, že tento postup, jako destiček fixace, dochází v krátké době, a množství pevných glykosaminoglykanů je větší než fyziologický index. V současné době je dobře známo, že buď kolagen nebo hydroxyapatit, za použití odděleně, mají především osteokonduktivní vlastnosti, tj. může jednat pouze jako &ldquo pomocné&rdquo- materiál pro tvorbu nové kosti. Nicméně, tyto molekuly mohou mít také lehkou osteoinduktivní účinek na buňky osteoblastů, v důsledku některé jejich biologických vlastností. Tento efekt zvyšuje osteoinduktivní při kombinované použití těchto dvou typů molekul (5, 11, 16).

Na druhé straně, v případě, že jsou glykosaminoglykany spolu s kolagenu a hydroxyapatitu v materiálech, jako je komplex je strukturálně bližší přirozeným kostní matrix, a proto může mít své funkční vlastnosti k větším rozsahu.

Je známo, že glykosaminoglykanů vliv na mnoha pojivové indexy tkáňový metabolismus. Mohou snížit proteolytické sílu enzymů, potlačit tyto enzymy a kyslíkaté radikály synergický efekt na intercelulární matrix, blok zánětlivé mediátory syntézy kvůli antigenní determinantu maskování a chemotaxi zastavení, prevenci apoptózu indukovanou rušivých faktorů, jakož i snížit syntézu lipidů a jako výsledek bránit degradační procesy. Kromě toho, tyto sloučeniny se přímo účastní při tvorbě kolagenových vláken a intercelulární matrix na celek (8). V počáteční fázi poranění pojivové tkáně, které působí jako iniciátory tvorby časového matrice a pomůže zastavit tvorbu jizev hrubý a následně poskytne její nahrazení běžným příslušné pro určitou část pojivové tkáně. Také bylo prokázáno, že chondroitin sulfáty mají výrazný účinek na mineralizaci kostí (10).

Zejména sadě experimentů jsme educed, že když &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiál působí na lidské chrupavčité buněčné kultury, dochází k indukci jejich chondrogenní vlastností. Pod vlivem materiálu chondrocytů vytvořených sendvičové struktury podobné, ve které, v důsledku stimulace reprodukce, byl pozorován prudký nárůst množství buněk. V zhutněných vrstev tam těchto buněk byla také nejvyšší aktivita alkalické fosfatázy, enzym zodpovědný za matice mineralizace v průběhu osifikace.

Dále bylo zjištěno, že po implantaci &ldquo-Biomatrix&rdquo-, &ldquo-Allomatrix-implantát&rdquo- nebo &ldquo-Osteomatrix&rdquo- na králících, tvorba ektopické kosti dochází s jeho následnou kolonizací kostní dřeni. Stejné materiály byly také úspěšně použity jako substráty na stonek stromálních progenitorových buněk roubování 4.
Proto biotechnologicky produkoval &ldquo-Biomatrix&rdquo- a &ldquo-Osteomatrix&rdquo- materiály mají jedinečné vlastnosti.

Jsou schopny specificky opravit destiček a vedou k tvorbě krevní sraženiny s následnou aktivací destiček a růstových faktorů uvolňováním, konkrétně opravit glykosaminoglykany a stimulaci pojivové tkáně buňky metabolismus, vyvolávající osteogeneze. Je to kombinace těchto jedinečných vlastností, což způsobuje podstatné zálohu materiálů v kostních defektů obnovy.

Kromě toho, experimentální a klinické výsledky objektivně prokázat, že zakládat na současných kostní technických základech, OOO &ldquo-Conectbiofarm&rdquo- vyvinula a zavedla do nativního klinické praxe kostní kolagenem, sulfatované glycosaminoglycans- a hydroxyapatitu na bázi biocomposite hmoty (9). Uplatnění těchto účinných a bezpečnostních biomateriálů nové generace nabízí velké příležitosti při řešení různých problémů opravy kostní tkáně v ortopedii a traumatologii, stejně jako další oblasti chirurgické praxi.

reference:

1. Asnina SA, Agapov VS, AF Panasyuk, EV Larionov, Shishkov NV .// Chirurgická léčba kořenových cyst čelistních kostí s použitím "Osteomatrix" biocomposite materiál. Institute of zubního lékařství - 2004 - №2 (23) - s. 43-44.
2. Vasiliev MG, Snetkov AI, Tsukanov VE Tarasov NI, VI Tarasov, Semenova LA, Lekishvili M. .// Teoretická zdůvodnění pro použití biocomposite materiálu "Osteomatrix" při léčbě dětí a dospívajících s onemocnění kostí. - Dětské hirurgiya.- 2006 - №2 - sekund. 44-49.
3. Grudyanov AI Panasiuc AF, Larionov EV Byakova SF .// Použití biocomposite osteoplastické materiál "Allomatriks-implantát" v chirurgické léčbě zánětlivých onemocnění paradonta.- paradontista. - 2003 - № 4 (29) - s. 39-43.
4. Ivanov S. Yu, Kuznetsov RK, RK Chailakhyan, EV Larionov, Panasiuk AF // Perspektivy dentálních materiálů „Biomatriks“ a „Allomatriks - implantát“ v kombinaci s osteogenních buněk předchůdců kostní dřeně. - Klinická implantologie a stomatologie. - 2000 - №3-4 (17-18) - s. 37-40.
5. Karpov AV Shakhov VP // vnější upevňovací systémy a postupy pro optimální biomechaniky. - 2001 -Tomsk: STT. - s. 303- 360.
6. Lekishvili MV Balberkin AV Vasiliev MG, Colondannes AF, AL Baranetskii, Buklemishev Yu.V .// první zkušenost klinické aplikace kostní patologie biocomposite materiálu „Osteomatrix “. - Bulletin of traumatologie a ortopedie - 2002 - №4 - s. 80-84.
7. AF Panasyuk, Savaschuk DA EV Larionov, VM Kravets // biomateriálů pro tkáňové inženýrství a zubní chirurgii (část 1 a 2) - 2004 - klinické stomatologie - № 1-2 - ů. 44-46 a 54-57;
8. AF Panasyuk, EV Larionov // chondroitin sulfát a jejich roli v metabolismu chondrocytů a extracelulární matrice chrupavky tkani.- Scient. revmatologie. - 2000 - №2: s.46-55.
9. Panasiuk AF DA Savaschuk // Způsob výroby sulfatované glykosaminoglykany z biologického tkaney.- RF patentu № 2304441 z 27.10.2007 a v mezinárodních patentů - PCT WO 2007/049987 A1 a WO 2007/049988 A1, PCT na 03.05.2007.
10. Burger M., Sherman B. S., Sobel A.E. // Pozorování vlivu chondroitin sulfátu na rychlost kostní opravy. - J.Bone Joint Surg. - 1962 - №44B - s. 675-687.
11. Damien C. J., J. R. Parsons // kostním štěpem a kostní štěp náhražky: Přehled současných technologií a aplikací. - J.Appl. Biomech. -1991 - №2 - s.187-208.
12. Griffith L.G. // Polimeric biomateriály. - Acta Mater. - 2000 - №48 - s. 263-277.
13. Hayashi T. // biologicky odbouratelné polymery pro biomedicínské použití. - Prog.Polym.Sci. - 1994 - №19 - s. 663-702.
14. Han J, Meng HX, Tang JM, Li SL, Tang Y, Chen ZB. // Vliv různých plazmatických koncentrací, bohatá na destičky na proliferaci a diferenciaci lidských periodontia buněk in vitro. - Buněčná šířením. - 2007 - №40 (2) - s. 241-252.
15. Ishida K, Kuroda R, Miwa M, Tabata Y, Hokugo A, T Kawamoto, Sasaki K, Doita M, Kurosaka M. // Tyto regenerační účinky plazmy bohaté na krevní destičky na menisku buněk in vitro a in vivo je aplikace s biologicky odbouratelný želatina hydrogel. - Tissue Eng. - 2007 - №13 (5), - s. 1103-1112.
16. Katthagen B. D., Mittelmeeir H. // Experimentální zvíře vyšetření kostní regenerace s kolagenem - apatit. - Arch.Ortop.Trauma Surg. - 1984 - №103 (5), - s. 291-302.
17. Marx R.E. // bohatá na destičky plazma: to, co lze nazvat PRP, a co ne. - Dental Market. - 2003 - №6 - s. 10-13.
18. Tamimi FM, Montalvo S, Tresguerres I Blanco Jerez L. // srovnávací studie dvou metod pro získání plazmy bohaté na destičky. - J.Oral Maxillofac.Surg. - 2007 - №65 (6), - s. 1084-1093.

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné