Clin Osteol 2017; 22(2): 44-50

Vliv biokompozitních kalciofosfátových materiálů na biomechanickou dynamiku hojení experimentálních defektů kompaktní kostiDoporučené postupy

A. Korenkov

Cíl: Studie měla za cíl stanovit vliv biokompozitních kalciofosfátových materiálů různého složení a od různých výrobců na biomechanickou dynamiků hojení experimentálních defektů kompaktní tkáně.

Materiál a metody: Experiment byl proveden na 48 potkanech kmene Wistar. Ve střední části diafýzy femuru byl vytvo­ řen perforační defekt o průměru 2,5 mm zasahující do dřeňové dutiny. U zvířat v první skupině byl defekt vyplněn biokompozitním kalciofosfátovým materiálem Collapan (hydroxyapatit/kolagen/antibiotikum) a u zvířat druhé skupiny byl použit easy-graft™ CRYSTAL (hydroxyapatit/ beta trikalcium fosfát). Části poškozené kosti byly vyšetřeny po 15, 30, 60 a 120 dnech dynamickou mikroindentací ke stanovení mikrotvrdosti a Youngova modulu v místě implantace kalciofosfátového materiálu a okolní původní kosti.

Výsledky: Během experimentu se prokázalo, že mikrotvrdost a Youngův modul v místech implantace materiálů Collapan a easy-graft™ CRYSTAL se postupně blíží parametrům původní kosti. Po 30 a 60 dnech byly mikrotvrdost a Youngův modul v místě implantace materiálu Collapan vyšší než v místě implantace easy-graft™ CRYSTAL. Po 120 dnech byly hodnoty pro oba materiály stejné a převyšovaly parametry původní kosti.

Závěry: Z biomechanického hlediska biokompozitní kalciofosfátové materiály Collapan a easy-graft™ CRYSTAL přispí­ vají k úplnému hojení kompaktní tkáně během 4 měsíců.

Klíčová slova: reparační osteogeneze, hydroxyapatit, beta trikalcium fosfát, kolagen, mikrotvrdost, Youngův modul

Influence of biocomposite calcium phosphate materials on the biomechanical dynamics of healing of experimental defect of the compact bone

Objective: This study was aimed at establishing the influence of different by composition and manufacturer biocompo­ site calcium phosphate materials on the biomechanical dynamics of healing of experimental defect of the compact bone tissue.

Materials and Methods: The experiment was carried out on 48 white Wistar rats. In the middle third of the diaphysis of the femur there was reproduced the perforated defect with a diameter of 2.5 mm to medullar channel, which in the animals of the first group was filled with biocomposite calcium phosphate material "Collapan" (hydroxyapatite/collagen/antibiotic), and in the animals of the second group with "Easy-graft™CRYSTAL" (hydroxyapatite/P-tricalcium phosphate). The fragments of injured bones were examined at the 15th, 30th, 60th and 120th day by the method of dynamic microindentation with determining of the microhardness and Young's modulus of the site of implantation of calcium phosphate material and the adjacent to it maternal bone.

Results: It is established that throughout the duration of the experiment, the microhardness and Young's modulus of the site of implantation of "Collapan" and "Easy-graft™CRYSTAL" were gradually approaching the same indicators of the maternal bone. 30th and 60th day of the experiment, the area of implantation of "Collapan" by microhardness and Young's modulus exceeded the area of implantation of "Easy-graft™CRYSTAL", and on the 120th day they did not just equal among themselves, but also exceeded the corresponding indicators of the maternal bone.

Conclusions: The biocomposite calcium phosphate materials "Collapan" and "Easy-graft™CRYSTAL" from a biome­ chanical point of view, contribute to complete healing of the defect of the compact bone tissue in 4 months.

Keywords: reparative osteogenesis, hydroxyapatite, P-tricalcium phosphate, collagen, microhardness, Young's modulus

Zveřejněno: 11. prosinec 2017  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Korenkov A. Vliv biokompozitních kalciofosfátových materiálů na biomechanickou dynamiku hojení experimentálních defektů kompaktní kosti. Osteologický bulletin. 2017;22(2):44-50.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Dorozhkin SV. Calcium orthophosphate-containing biocomposites hybrid biomaterials for biomedical applications. J Funct Biomater 2015;6(3):708-832. Přejít k původnímu zdroji...
    2. Lindgren C, Hallman M, Sennerby L, Sammons R. Back-scattered electron imaging and elemental analysis of retrieved bone tissue following sinus augmentation with deproteinized bovine bone or bi­ phasic calcium phosphate. Clin Oral Implants Res 2010;21:924-930. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Schmidlin PR, Nicholls F, Kruse A, Zwahlen RA, Weber FE. Eva­ luation of moldable, in situ hardening calcium phosp substitutes. Clin Oral Implants Res 2013;24:149-157. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Cohen C., 2000; p 345.
    5. Daculsi G, Laboux O, Malard O, Weiss P. Current state of t biphasic calcium phosphate bioceramics. J Mater Sci Mater Med 2003;14:195-200. Přejít k původnímu zdroji...
    6. Kohli M. Evaluation of moldable in situ hardening bone graft substi te in an animal model. Implants extra international magazine of oral implantology. Bone regeneration. Special Edition Degradable Solutions AG 2012;1:5-34.
    7. Jensen SS, Bornstein MM, Dard M, Bosshardt DD, Buser D. Comparative study of biphasic calcium phosphates with different ha/ tcp ratios in mandibular bone defects. A longterm histomorphometric study in minipigs. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009;90: 171-181. Přejít k původnímu zdroji...
    8. LeGeros RZ, Lin S, Rohanizaden R, Mijares D, LeGeros JP. Biphase calcium phosphate bioceramics: preparation, properties and applica­ tions. J Mater Sci Mater Med 2003;14:201-209. Přejít k původnímu zdroji...
    9. Malard O, Guicheux J, Bouler JM, Gautier O, Beauvillain de Montreuil C, Auguado E, Pilet P, LeGeros R, Daculsi G. Calcium phos­ phate scaffold and bone marrow for bone reconstruction in irradiated area: a dog study. Bone 2005;36:323-330. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Lan Levengood SK, Polak SJ, Wheeler MB, Maki AJ, Clark S, Jamison RD, Wagoner-Johnson AJ. Multiscale osteointegration as a new paradigm for the design of calcium phosphate scaffolds for bo­ ne regeneration. Biomaterials 2010;31:3552-3563. Přejít k původnímu zdroji...
    11. Zafiropoulos GG, Hoffmann O, Kasaj A, Willershausen B, Weiss O, van Dyke TE. Treatment of intrabony defects using guided tissue rege­ neration and autogenous spongiosa alone or combined with hydroxyapatite/beta-tricalcium phosphate bone substitute or bovine-derived xeno-graft. J Periodontol 2007;78:2216-2225. Přejít k původnímu zdroji...
    12. Pankratov AS, Lekishvili MV, Kopetsky IS. Bone grafting in dentis and maxillofacial surgery. Osteoplastic materials: A Guide for Physicians. BINOM. Russia, Moscow 2011; p 272.
    13. Tsuchiya A, Sotome S, Asou Y, Kikuchi M, Koyama Y, Ogawa T, Tanaka J, Shinomiya K. Effects of pore size and implant volume of po­ rous hydroxyapatite/collagen (HAp/Col) on bone formation in a rabbit bone defect model. J Med Dent Sci 2008;55(1):91-99.
    14. Jenkins MJ. Polymers in biology and medicine. Scientific world. Russia, Moscow 2011; p 256.
    15. Germanov VG, Kovalersky GM, Cherkashena ZA, Semenov VA Osteoplastic surgery: From bone transplant to the modern biocomposi­ te materials. Medical Assistance Available 2006;4:16-19. [Published in Russian].
    16. Iordanishvili AK, Gololobov VG, Baschenko YV, Sakharov NV. Collapan a modern optimizer of reparative osteogenesis. Ambulatory surgery. Hospital-replacing technologies 2002;2:6-8. [Published in Russian].
    17. Ruffieux K, Kohli M. Build-up of bone tissue. Materials research clinical application instructions easy-graft® materials and easygraft®CRYSTAL. Company "Stam". Ukraine, Kiev 2011; p. 64.
    18. Denisov-Nikol'skii YuI, Mironov SP, Omel'yanenko NP, Matveichuk IV. Actual problems of theoretical and clinical osteoarthropathy. JSC "Printing house "News". Russia, Moscow 2005; p 336.
    19. Masuda T1, Kawai T, Anada T, Kamakura S, Suzuki O. Quality of generated bone enhanced by implantation of octacalcium phosphate­ collagen composite. Tissue Eng Part C Methods 2010;16(3):471-478.
    20. Du C, Cui FZ, Feng QL, Zhu XD, de Groo K. Tissue response to nanohydroxyapatite/collagen composite implants in marrow cavity. J Biomed Mater Res 1998;42(4):540-548. Přejít k původnímu zdroji...
    21. Al-Qutub MN, Ramalingam S, Al-kindi M, Ar-Reiaie A, Aldahmash A, Nooh NS, Wang HL, Al-Hezaimi K. Guided Bone Regeneration Using Biphasic Calcium Phosphate With Adjunct Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2 With and Without Collagen Membrane in Standardized Calvarial Defects in Rats: A Histologic and Biome­ chanical Analysis. Int J Periodontics Restorative Dent 2016;36:11-20. Přejít k původnímu zdroji...
    22. Liao HT, Chen YY, Lai YT, Hsieh MF, Jiang CP. The osteoge bone marrow stem cells on mPEG-PCL-mPEG/hydroxyapatite compo­ site scaffold 321549. (1-13) Přejít k původnímu zdroji...
    23. Firstov SA, Ignatovich SR, Zakiev IM. Size effect at the micro/na indentation and its compensation taking into account the features of the initial contact. Problems of Strength 2009;2:43-54. [Published in Ukraine]. Přejít k původnímu zdroji...
    24. Ignatovich SR, Zakiev MI. Universal micro-nanoindentometr "Mic gamma". "Factory laboratory. Diagnostics of Materials" 2011;1(77): 61-67. [Published in Ukraine].
    25. Kolmakov AG, Terentev VF, Bakirov MB. Methods of mea ness. "Intermet Engineering" Russia, Moscow 2005; p 150.
    26. Oliver WC, Pharr GM. An improved technique for determining hard­ ness and elastic modulus using load and displac tion experiments. J Mater Res 1992;7:1564-1583. Přejít k původnímu zdroji...

    Zpět na obsah


    Clinical Osteology

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.