Оценка пролиферативной активности клеточных культур на наноструктурированных покрытиях для дентальных имплантатов

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

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. 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.

1. ГОСТ ISO 10993-5-2011. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 5. Исследования на цитотоксичность: методы in vitro.

2. 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.

3. 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).

4. 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.

5. 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).

6. 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.

7. 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).

8. 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:10.24411/2308-1198-2018-12009

9. В.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).

10. 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.

11. 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.

12. 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.