DOI: https://doi.org/10.26641/1997-9665.2020.1.42-49

Клітинна відповідь (остеобласти та фібробласти) в залежності від типу поверхні дентальних імплантатів.

O. Mishchenko, O. Solodovnyk, V. Deineka, O. Oleshko

Анотація


Актуальність. Існує безліч стратегій модифікацій поверхні імплантатів для створення оптимальних умов для розвитку кісткової тканини. При цьому залишається відкритим питання щодо кореляції впливу шорсткості чи хімічного складу поверхні на активність клітин чи процеси остеогенезу. Мета. Вивчення клітинних механізмів остеоінтеграції із застосуванням культур клітин, що відбуваються після вживляння імплантатів з різним типом сплаву та характером їх поверхні. Методи. Для аналізу адгезії та динаміки росту клітин використовували метод редукції резазурину, а для визначення розподілу клітин на поверхні зразка та типу взаємодії клітин з поверхнею - метод растрової електронної мікроскопії. Результати. Адгезія клітин спостерігається у всіх досліджуваних групах, при чому ступінь їх адгезії має прямий зв’язок з наявністю на поверхні гідроксиапатиту. Відзначається зростаючий тренд проліферації остеобластів, в той час проліферація фібробластів уповільнюється з 3-ї до 7-ї доби. При цьому на поверхні імплантатів без модифікації відбувається повільна проліферація клітин, а відсоток зростання редукції резазурину не перевищує 23,5%. Слід зауважити, що різниця між типами сплавів відсутня, що доводить переважання впливу топографії поверхні на проліферативну активність остеобластів. Растрова електронна мікроскопія на 7-му добу виявила наявність остеобластів та фібробластів на всіх досліджуваних зразках. Проте за відсутності гідроксиапатиту клітини нерівномірно розташовані на поверхні зразка, відрізняються більшими розмірами та наявністю довгих відростків, які не мають чіткої орієнтації, а на поверхні з гідроксиапатитним покриттям відмічається значно вища щільність росту клітин, які переважно мають 2 відростки, орієнтовані в одному напрямі. Підсумок. Використання гідроксиапатитного покриття значно підвищує здатність клітин до адгезії на поверхні імплантату. Наявність кальцію та фосфору переважно стимулює проліферацію клітин остеобластичного диферону та майже не впливає на здатність фібробластів до проліферації.

Ключові слова


остеоінтеграція; імплантат; остеобласти; фібробласти; адгезія клітин; гідроксиапатитне покриття

Повний текст:

PDF

Посилання


Adell R, Lekholm U, Rockler B, Branemark I. A 15-year study of osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Int J Oral Surg. 1981;10(6):387-416.

Mas-Moruno C, Espanol M, Montufar EB, Mestres G, Aparicio C, Gil FJ, Ginebra MP, authors; Taubert A, Mano JF, Rodríguez-Cabello C, editors. Biomaterials Surface Science. Weinheim, Germany: Wiley-VCH; 2013:337–74.

Besinis A, Hadi SD, Le HR, Tredwin C, Handy RD. Antibacterial activity and biofilm inhibition by surface modified titanium alloy medical implants following application of silver, titanium dioxide and hydroxyapatite nanocoatings. Nanotoxicology. 2017;11(3):327-38.

Surmeneva MA, Sharonova AA, Chernousova S, Prymak O, Loza K, Tkachev MS, Shulepov IA, Epple M, Surmenev RA. [Incorporation of silver nanoparticles into magnetron-sputtered calcium phosphate layers on titanium as an antibacterial coating]. Colloids Surf B Biointerfaces. 2017;156:104-13. Russian.

Rottmar M, Müller E, Guimond-Lischer S, Stephan M, Berner S, Maniura-Weber K. Assessing the osteogenic potential of zirconia and titanium surfaces with an advanced in vitro model. Dent Mater. 2019;35(1):74-86.

Patelli A, Mussano F, Brun P, Genova T, Ambrosi E, Michieli N, Mattei G, Scopece P, Moroni L. Nanoroughness, Surface Chemistry, and Drug Delivery Control by Atmospheric Plasma Jet on Implantable Devices. ACS Appl Mater Interfaces. 2018;10(46):39512-23.

Kong F, Nie Z, Liu Z, Hou S, Ji J. Developments of nano-TiO2 incorporated hydroxyapatite/PEEK composite strut for cervical reconstruction and interbody fusion after corpectomy with anterior plate fixation. J Photochem Photobiol B. 2018;10(187):120-5.

Xu R, Hu X, Yu X, Wan S, Wu F, Ouyang J, Deng F. Micro-/nano-topography of selective laser melting titanium enhances adhesion and proliferation and regulates adhesion-related gene expressions of human gingival fibroblasts and human gingival epithelial cells. Int J Nanomedicine. 2018;4(13):5045-57.

Borsari V, Fini M, Giavaresi G, Rimondini L, Consolo U, Chiusoli L. Osteointegration of titanium and hydroxyapatite rough surfaces in healthy and compromised cortical and trabecular bone: in vivo comparative study on young, aged, and estrogen-deficient sheep. J Orthop Res. 2007;9(25):1250-60.

Savarino L, Fini M, Ciapetti G, Cenni E, Granchi D, Baldini N. Biologic effects of surface roughness and fluorhydroxyapatite coating on osteointegration in external fixation systems: an in vivo experimental study. J Biomed Mater Res A. 2003;66(3):652-61




Morphologia