medalphabetМедицинский алфавитMedical alphabet2078-56312949-2807ООО «Альфмед»10.33667/2078-5631-2022-22-7-10medalphabet-2774Research ArticleСтатьиОценка пролиферативной активности клеточных культур на наноструктурированных покрытиях для дентальных имплантатовEvaluation of the proliferative activity of cell cultures on nanostructured coatings for dental implantshttps://orcid.org/0000-0002-6352-6750ДолгалевАл. Ал.DolgalevAl. Al.

Долгалев Александр Александрович – доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры стоматологии общей практики и детской стоматологии, начальник центра инноваций и трансфера технологий, профессор кафедры клинической стоматологии с курсом ХС и ЧЛХ.

Ставрополь.

Alexander A. Dolgalev - PhD, MD, Head of the Center for Innovation and Technology Transfer, Professor of the Department of General Practice Dentistry and Pediatric Dentistry, Professor of the Department of Clinical Dentistry with a course of OS and MFS.

Stavropol.

dolgalev@dolgalev.proЧониашвилиД. З.ChoniashviliD. Z.

Чониашвили Давид Зурабович - доктор медицинских наук, доцент кафедры терапевтической, хирургической и детской стоматологии с курсом имплантология, реконструктивная хирургия полости рта, детская ЧЛХ, декан медицинского факультета, главный врач.

Владикавказ.

David Z. Choniashvili - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Therapeutic, Surgical and Pediatric Dentistry with the course Implantology, reconstructive surgery of the oral cavity, pediatric CHLH; Dean of the Faculty of Medicine, Chief Physician of the Clinical and Diagnostic Center of Dentistry.

Vladikavkaz.

davidchoniashvili@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6137-2516ЮсуповР. Д.YusupovR. D.

Юсупов Руслан Доккаевич - доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической стоматологии с курсом хирургической стоматологии и ЧЛХ.

Пятигорск.

Ruslan D. Yusupov - PhD, MD, Head of the Department of Clinical Dentistry with a course of OS and MFS.

Pyatigorsk.

doctoryusupov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3392-8588АмбарцумовМ. Г.AmbartsumovM. G.

Амбарцумов Михаил Георгиевич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории технологии тонких пленок и наногетероструктур научно-лабораторного комплекса чистых зон Физико-технического факультета.

Ставрополь.

Mikhail G. Ambartsumov - Ph. D., Leading Researcher of the Thin Films and Nanoheterostructures Technology Research Laboratory of the Clean Zones Scientific Laboratory Complex, Physics and Technology Faculty.

Stavropol.

ambmg@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9734-8158ДиденкоН. Н.DidenkoN. N.

Диденко Николай Николаевич - ассистент кафедры патологической физиологии.

Ставрополь.

Nikolai N. Didenko - Assistant, Pathophysiology Department.

Stavropol.

nikolai.n.didenko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6183-2586СергеевЮ. А.SergeevY. A.

Сергеев Юрий Андреевич - заочный аспирант кафедры стоматологии общей практики и детской стоматологии.

Ставрополь.

Yuriy A. Sergeev - Postgraduate Student, Department of General Practice and Pediatric Dentistry, Stavropol State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation.

Stavropol.

serg_yuriy@mail.ruООО «Имплант Аддитивные технологии»; Ставропольский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФРоссияLLC «Implant Additive Technologies»; Stavropol State Medical University of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationСеверо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова (СОГУ)РоссияNorth Ossetian State University named after Kosta Levanovich Khetagurov (SOGU)Russian FederationПятигорский медико-фармацевтический институт – филиал Волгоградского государственного медицинского университетаРоссияPyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute-branch of the Volgograd State Medical UniversityRussian FederationСеверо-Кавказский федеральный университетРоссияNorth Caucasus Federal UniversityRussian FederationООО «Имплант Аддитивные технологии»РоссияLLC «Implant Additive Technologies»Russian Federation202215102022022Стоматология (3)710Copyright © Долгалев А.А., Чониашвили Д.З., Юсупов Р.Д., Амбарцумов М.Г., Диденко Н.Н., Сергеев Ю.А., 20222022Долгалев А.А., Чониашвили Д.З., Юсупов Р.Д., Амбарцумов М.Г., Диденко Н.Н., Сергеев Ю.А.Dolgalev A.A., Choniashvili D.Z., Yusupov R.D., Ambartsumov M.G., Didenko N.N., Sergeev Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-alphabet.com/jour/article/view/2774

Успех имплантационного лечения во многом зависит от остеоинтеграции – устойчивого соединения клеток костной ткани с поверхностью имплантата. Одним из ключевых технических факторов, от которого зависит успешная остеоинтеграции, является биосовместимая поверхность имплантата.

Материалы и методы

Материалы и методы. Авторами на биологическую совместимость были исследованы три серии покрытий на прототипах (образцах)

титановых имплантатов

титановых имплантатов: пленки диоксида титана (TiO2), полученные методом плазмоактивированного атомно-слоевого осаждения (PEALD); пленки диоксида титана (TiO2), полученные методом золь-гель; пленки алмазоподобного углерода (DLC). Для исследования пролиферативной активности использовали первичные культуры МСК – мезенхимальные стромальные клетки жировой ткани крысы.

Результаты

Результаты. Всего было исследовано 30 образцов, контролем послужили образцы, изготовленные из титана марки ВТ6 без покрытия. Образцы, TiO2 ALD 25 нм, DLC 100 нм и DLC 200 нм, на которых клеточные элементы показали значительно высокие уровни пролиферативной активности показали высокую биологической совместимостью.

The success of implantation treatment largely depends on osseointegration – a stable connection of bone tissue cells with the implant surface. One of the key technical factors on which successful osseointegration depends is the biocompatible surface of the implant.

Materials and methods

Materials and methods. The authors investigated three series of coatings on prototypes (samples) of titanium implants for biological compatibility: titanium dioxide (TiO2) films obtained by plasma activated atomic layer deposition (PEALD); titanium dioxide (TiO2) films obtained by sol-gel method; diamond-like carbon (DLC) films. Primary cultures of MSCs – mesenchymal stromal cells of rat adipose tissue were used to study proliferative activity.

Results

Results. A total of 30 samples were examined, samples made of titanium grade VT6 without coating served as a control. Samples, TiO2 ALD 25 nm, DLC 100 nm and DLC 200 nm, on which cellular elements showed significantly high levels of proliferative activity showed high biological compatibility.

среда для культивирования клетокбиосовместимостьлокальные электрохимические методымеханизм коррозииимплантационная хирургиязащитные биоактивные покрытияcell culture mediumbiocompatibilitylocal electrochemical methodscorrosion mechanismimplantation surgeryprotective bioactive coatingsДанное исследование проведено в рамках выполнения гранта по программе Старт-1, договор №4374ГС1/70566 с ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» о предоставлении гранта на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по теме: «Разработка, изготовление и исследования прототипа внутрикостных имплантатов из сплавов высокой прочности с биосовместимыми покрытиями для челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии».ReferencesГОСТ ISO 10993-5-2011. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 5. Исследования на цитотоксичность: методы in vitro.GOST ISO 10993-5-2011. Medical products. Assessment of the biological effect of medical devices. Part 5. Cytotoxicity studies: in vitro methods.Волова Л.Т., Пономарева Ю.В., Розенбаум А.Ю. Значение тестирования на культуре клеток для выявления малотоксичного эффекта средств медицинского назначения // Вестник неотложной и восстановительной медицины. – 2012. – Т. 13. – № 1. – С. 48–51.Volova L.T., Ponomareva Yu.V., Rosenbaum A.Yu. The importance of testing on cell culture to identify the low-toxic effect of medical products // Bulletin of Emergency and Rehabilitation Medicine. – 2012. – Vol. 13. – No. 1. – pp. 48–51.Купряхин С.В. Тестирование поверхностей дентальных имплантатов различной подготовки на цитотоксичность, на мезенхимальных стромальных клетках // Вестник медицинского института «Реавиз»: реабилитация, врач и здоровье. 2019. № 1 (37).Kupryakhin S.V. Testing of surfaces of dental implants of various preparation for cytotoxicity, on mesenchymal stromal cells // Bulletin of the medical Institute «Reaviz»: rehabilitation, doctor and health. 2019. № 1 (37).Новочадов В.В., Гайфуллин Н. М., Залевский Д. А., Семенов П. С., Шемонаев В.И. Остеоинтеграция имплантатов с биоактивной поверхностью, модифицированной напылением хитозана в эксперименте у крыс // Рос. мед.-биол. вестн. им. акад. И.П. Павлова. 2013. № 2.Novochadov V.V., Gaifullin N.M., Zalevsky D.A., Semenov P.S., Shemonaev V.I. Osseointegration of implants with bioactive surface modified by chitosan spraying in the experiment in rats // Russian Medical-biol. vestn. im. akad. I.P. Pavlov. 2013. № 2.Порошин Алексей Владимирович, Ярыгина Е.Н., Михальченко В.Ф., Хвостов С.Н., Шемонаев В.И. Повышение эффективности остеоинтеграции дентальных имплантатов в эксперименте // Вестник ВолГМУ. 2015. №3 (55).Poroshin Alexey Vladimirovich, Yarygina E.N., Mikhalchenko V.F., Khvostov S.N., Shemonaev V.I. Improving the efficiency of osteointegration of dental implants in experiment // Bulletin of VolGMU. 2015. No. 3 (55).Корыткин А.А., Орлинская Н.Ю., Новикова Я.С., Герасимов С.А., Давыденко Д.В., Кулакова К.В., Твердохлебов С.И., Больбасов Е.Н. Биосовместимость и костная интеграция титановых имплантатов различной пористости с кальций-фосфатным покрытием и без покрытия // Соврем. технол. мед. 2021. № 2.Korytkin A.A., Orlinskaya N.Yu., Novikova Ya.S., Gerasimov S.A., Davydenko D.V., Kulakova K.V., Tverdokhlebov S.I., Bolbasov E.N. Biocompatibility and bone integration of titanium implants of various porosity with and without calcium phosphate coating // We’ll lie. technol. med. 2021. No. 2.Волова Л.Т., Трунин Д.А., Пономарева Ю.В., Попов Н.В. Исследование биосовместимости и цитотоксичности персонифицированных костных имплантатов с применением клеточных технологий // Вестник медицинского института «Реавиз»: реабилитация, врач и здоровье. 2017. № 5 (29).Volova L.T., Trunin D.A., Ponomareva Yu.V., Popov N.V. Investigation of biocompatibility and cytotoxicity of personalized bone implants using cellular technologies // Bulletin of the medical Institute «Reaviz»: rehabilitation, doctor and health. 2017. № 5 (29).Котельников Г.П., Колсанов А.В., Николаенко А.Н., Волова Л.Т., Россинская В.В., Болтовская В.В., Попов Н.В., Щербовских А.Е., Приходько С.А. «Тестирование аддитивных материалов на культурах клеток фибробластов человека» Клиническая и экспериментальная хирургия, vol. 6, no. 2, 2018, pp. 67–73. doi:10.24411/2308-1198-2018-12009Kotelnikov G.P., Kolsanov A.V.,Nikolaenko A. N.,Volova L.T., Rossinskaya V.V., Boltovskaya V.V., Popov N.V., Shcherbovskikh A.E., Prikhodko S.A. «Testing of additive materials on human fibroblast cell cultures» Clinical and experimental surgery, vol. 6, No. 2, 2018, pp. 67–73. doi:10.24411/2308-1198-2018-1209В.В. Казбанов, М.С. Баталов, А.А. Вишневский Особенности биосовместимости и перспективы применения титановых имплантатов с алмазоподобными покрытиями на основе модифицированного углерода // Проблемы здоровья и экологии. 2015. № 2 (44).V.V. Kazbanov, M.S. Batalov, A. A. Vishnevsky Features of biocompatibility and prospects for the use of titanium implants with diamond-like coatings based on modified carbon // Problems of health and ecology. 2015. 2 (44).Fadeeva I.V., Kalita V.I., Komlev D.I., Radiuk A.A., Fomin A.S., Davidova G.A., Fursova N.K., Murzakhanov F.F., Gafurov M.R., Fosca M., Antoniac I.V., Barinov S.M., & Rau J.V. (2020). In Vitro Properties of Manganese-Substituted Tricalcium Phosphate Coatings for Titanium Biomedical Implants Deposited by Arc Plasma. Materials (Basel, Switzerland), 13(19), 4411.Fadeeva I.V., Kalita V.I., Komlev D.I., Radiuk A.A., Fomin A.S., Davidova G.A., Fursova N.K., Murzakhanov F.F., Gafurov M.R., Fosca M., Antoniac I.V., Barinov S.M., & Rau J.V. (2020). In Vitro Properties of Manganese-Substituted Tricalcium Phosphate Coatings for Titanium Biomedical Implants Deposited by Arc Plasma. Materials (Basel, Switzerland), 13(19), 4411.Kalinichenko S.G., Matveeva N.Y., Kostiv R.Y., & Edranov S.S. (2019). The topography and proliferative activity of cells immunoreactive to various growth factors in rat femoral bone tissues after experimental fracture and implantation of titanium implants with bioactive biodegradable coatings. Bio-medical materials and engineering, 30(1), 85–95.Kalinichenko S.G., Matveeva N.Y., Kostiv R.Y., & Edranov S.S. (2019). The topography and proliferative activity of cells immunoreactive to various growth factors in rat femoral bone tissues after experimental fracture and implantation of titanium implants with bioactive biodegradable coatings. Bio-medical materials and engineering, 30(1), 85–95.Matveeva N.Y., Kalinichenko S.G., & Kostiv R.E. (2021). Dynamics of Renewal of Cell Populations of the Bone Tissue on the Surface of Titanium Implants with Bioactive Coating during Fracture Modeling in Rats. Bulletin of experimental biology and medicine, 171(4), 559–565.Matveeva N.Y., Kalinichenko S.G., & Kostiv R.E. (2021). Dynamics of Renewal of Cell Populations of the Bone Tissue on the Surface of Titanium Implants with Bioactive Coating during Fracture Modeling in Rats. Bulletin of experimental biology and medicine, 171(4), 559–565.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.