Clin Osteol 2004; 9(2): 59-66
Nové materiály vhodné pro implantáty - biologická reakce na implantátyInformace
Pro urychlení biofixace byly testované implantáty impregnovány kopolymerem kolagenu s proteoglykanem. Z výše uvedených hledisek byl ověřován jednak polyethylen (PE) a C-C kompozit. Byla hodnocenajejich biokompatibilita na buněčných kulturách fibroblastů, dále byla sledována reakce okol ních tkání na implantaci těchto matriálů do podkoží laboratorního potkana a paraoseálně na femurech prasete domácího. Připraven byl jednak polyetylen s povrchem hydrofobním nebo hydrofilním a dále komposit C-C. Před zavedením do pokusného zvířete byly pokryty filmem tvořeným kopolymerem kolagen-proteoglykan. Za podmínek in vitro byl testován vliv těchto materiálů na proliferaci buněk a dále na expresi cytokinů. Za podmínek in vivo byla zjišťována biologic ká fixace uvedených látek na potkanech a prasatech. Pro tyto testy byla část implantátů připravených z těchto látek potažena kopolymerem kolagenproteoglykan. Kolagen byl získán z telecí kůže (frakce ISC 40), proteoglykan byl isolován z telecí chrupavky pomocí 2M GuHCl. Zatímco nejintenzivnější indukci tvorby IL8 vykazoval in vitro hydrofilní PE, hydrofóbní PE stimuloval tvorbu TNFa. V podkoží laboratorního potka na byly všechny materiály biokompatibilní, 10. den po implantaci do podkoží byly rozdíly mezi jednotlivými vzorky minimální. Potažení kompozitu C-C kopolymerem kolagen - proteoglykan snižovalo množství otěrových částic v jeho okolí. Pokud byly implantáty prasatům instalovány paraoseálně, bylo po dvou měsících přítomno středně buněčné vazivo a zevně od povrchu implantátu se nacházela pletivová kost. Po šesti týdnech b fické kalcifikace. Klíčová
Klíčová slova: high-molecular polyethylene
New materials for implants - biological reaction to implants
In order to accelerate biofixation, tested implants were impregnated with a copolymer of collagen with proteoglycan. Additionally, we tested polyethy lene (PE) and C-C-composite. We evaluated their biocompatibility on cell cultures of fibroblasts and investigated the reactions of neighbouring tissues to the implantation of these materials into the subcutis of laboratory sewer rats and paraosseally on the femur of farmyard pigs (Sus domesticus). We prepared polyethelene with either a hydrophobic or hydrophilic su they were coated with a film of the copolymer collagen-proteoglycan. We tested in vitro, how these materials affected cellular proliferation and cytokine expression. In vivo we investigated the biological fixation of these materials in sewer rats and pigs. In these tests a certain proportion of the implants made of these materials was coated with the copolymer collagen proteoglycan. The collagen was obtained from calf leather (fraction ISC 40), the proteoglycan was isolated from calf cartilage with 2M GuHCl. While in vitro hydrophilic PE most strongly induced IL8 formation, hydrophobic PE stimulated TNF - formation. In the subcutis of laboratory sewer rats all the materials were biocompatible; on the 10th day after implantation into the subcutis differences between individual samples were minimal. The coating of the composite C-C with copolymer collagen-proteoglycan reduced the number of smear particles in the vicinity. In cases of paraosseal implantations to pigs after two months we found centrally cellular connective tissue and on the outside of the implant woven bone. After six weeks the implants were very firmly fixed to the CCP stimulated the formation of dystrophic calcifications.
Zveřejněno: 11. prosinec 2004 Zobrazit citaci
Reference
- Petrtýl M. Remodelling of femoral cortical bone due to the dominant princi stresses. Proc.: Biochemical Modelling and Numericial Simulation, Institute of Thermomechanics, Prague, AV ČR, 1997:74-84.
- Evans SL, Gregson PL. Composite technology in load-bearing orthopaedic im plants. Biomaterials 1998;19:1329-1342.
Přejít k původnímu zdroji... - Adam M, Pohunková H. Collagen - a natural biomaterial for bone replacment. Proc Conf Biometh Prague 1992;1-6.
- Pohunková H, Adam M. Reactivity on the fate of some composite bioimplants based on collagen in connective tissue, Biomaterials 1995;14:67-71. Přejít k původnímu zdroji...
- Pohunková H, Stehlík J, Váchal J, et al. Morphological features of bone under the effect of collagen-graft-glycosaminoglycan copolymer supplemented with the tripeptide gly-his-lys. Biomaterials 1996;17:1567-1574. Přejít k původnímu zdroji...
- Yannas IV. Biologically active analogs of the extracel Chemie 1990;29:20-35. Přejít k původnímu zdroji...
- Adam M. Syntéza kolagenu. Postgrad Med 2002;4:831-834.