Научная статья на тему 'Реакція сполучної тканини на композит на основі полімолочної кислоти, гідроксиапатиту та трикальцій фосфату'

Реакція сполучної тканини на композит на основі полімолочної кислоти, гідроксиапатиту та трикальцій фосфату Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
96
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМПОЗИТНИЙ БіОМАТЕРіАЛ НА ОСНОВі ПОЛіЛАКТИДУ / ГіДРОКСИАПАТИТУ і ТРИКАЛЬЦіЙ ФОСФАТУ / ЕКСПЕРИМЕНТ / ЩУРИ / ПіДШКіРНО-ЖИРОВА КЛіТКОВИНА

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Павлов О. Д, Пастух В.В., Дедух Н.В.

У статті представлені дані експериментального дослідження, виконаного на щурах, за оцінкою створеного композитного біоматеріалу на основі полімолочної кислоти, гідроксиапатиту і трикальцій фосфа-ту у співвідношенні 70:10:20. Виявлено, що композит, який імплантували в підшкірно-жирову клітковину, не має токсичної та подразливої дії на сполучну і прилеглу м’язову тканину. Навколо біоматеріалу формується тонка сполучнотканинна капсула без ознак запалення і детриту. На основі морфологічного і морфометрич-ного дослідження зроблено висновок про біосумісність композиту

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Павлов О. Д, Пастух В.В., Дедух Н.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Реакція сполучної тканини на композит на основі полімолочної кислоти, гідроксиапатиту та трикальцій фосфату»

Ключевые слова: актинический кератоз, себорейный кератоз, интраэпидермальная карцинома кожи, кожный рог; плоскоклеточный рак кожи.

PRECANCEROUS SKIN: CLINICAL-EPIDEMIOLOGICAL CHARACTERISTICS

Oshyvalova О. О.

Abstract. The increased attention of the doctors of all specialties to skin tumors is associated with their large prevalence, late diagnosis of malignant forms. In this way, development in the early diagnosis and prevention of malignant tumors of the skin is logical and understandable. Prevention of the skin cancer is the timely diagnostics and active treatment of precancerous skin conditions. Studying the epidemiological characteristics of the precancerous pathology of the skin will allow predicting and affecting the incidence of skin cancer by improving diagnostic and treatment algorithm and effective prevention measures.

Methods. To achieve this goal, we used personalized data of patients with actinic keratosis (АК), seborrheic keratosis (SK), skin horn (SH), squamous cell carcinoma in situ (SCCis) аnd cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC), which were under the dynamic supervision of the State Scientific Institution "Scientific and Practical Centre of Preventive and Clinical Medicine" of the State Administration (SIS) doctors.

Results. The highest level of prevalence have SK (47.07 per 10,000 people), AK (27.2 per 10,000 people) i SCCis (23.09 per 10,000 people). More often precancerous skin is affected men of the ages of 65-74 and of 75 and older. Among the proposed methods of treatment prevailed surgical medical technologies from 90.0% in patients with AK to 66.8% in patients with SCCis.

Conclusions. The study of the epidemiological features of the precancerous skin among the affiliated contingent of the SIS has shown that SK, AK and SCCis have the highest prevalence and morbidity.

Keywords: actinic keratoses, seborrheic keratoses, cutaneous horn, squamous cell carcinoma in situ, cutaneous squamous cell carcinoma.

Рецензент - проф. Дудченко М. О.

Стаття надшшла 24.10.2017 року

DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-185-189 УДК: 616-001.46

2Павлов О. Д., 2Пастух В. В., 1Дедух Н. В.

РЕАКЦ1Я СПОЛУЧНОТ ТКАНИНИ НА КОМПОЗИТ НА ОСНОВ1 ПОЛ1МОЛОЧНОТ КИСЛОТИ, Г1ДРОКСИАПАТИТУ ТА ТРИКАЛЬЦ1Й ФОСФАТУ

1ДУ «1нститут патологи хребта та суглоб1в iM. проф. М.1. Ситенко НАМН Укра'Гни» (м. Харк1в) 2Харк1вська медична академiя шслядипломноТ осв^и (м. Хармв)

slegg190887@gmail.com

До^дження виконано по теми НДР Харювсыко! медично! академи пюлядипломно! освгги «Кттинно-молекулярн мехаызми запалення, асоцмованого iз хроычними захворюваннями», № державно! рее-страцп 01511001186.

Вступ. Штучн та синтетичн бiоматерiали широко використовують в рiзних галузях медицини, в тому числу в ортопеди та травматологи. Одним iз напрямюв е застосування бiоматерiалiв, що резор-буються [1,2,10]. Дотепер все бтыш широко засто-совують iмплантати з пол^лколево! та полiмолочноI кислот. Перевагою таких iмплантатiв е можливюты !х повного розсмоктування [14,15], що позбавляе вщ необхщност повторно! операци по видаленню пристрою, тобто додатково! травми, особливо це стосуетыся навколо та внутршныо суглобових ушко-джены [9]. ^м того, рентгенолопчна вiзуалiзацiя дае змогу оцшити регенерат юстки, що неможливо в умовах використання металевих фiксаторiв.

Однак за сво!ми фiзико-механiчними характеристиками полiмернi матерiали, що бiодеградуюты (полiмолочна кислота та пол^лколщи), поступа-ютыся металам, що обмежуе сферу застосування фксуючих виробiв на !х основi в ортопеди та травматологи [9]. Розвиток у створены iмплантатiв, що бюдеградуюты, направлено на досягнення контро-лыовано! швидкостi деградацi!, жорсткостi, мщност та пластичностi. Тому, одним iз напрямкiв розробки таких бiоматерiалiв, е створення компози^в на !х основi для пiдвищення фiксуючих якостей [12,13].

У разi створення нових бiоматерiалiв необхщ-но проведення експерименталыного доотдження на тваринах. Началыним етапом е визначення токсично!, запалыно! або алерпзуючо! дi!, що можливо пюля пiд шкiряно! iмплантацi! тваринам - дтянки, багато! кровоносними судинами та пухко! сполучно! тканини [4,5].

Мета дослiдження - визначити морфолопчы особливостi перебудови тканин в умовах iмпланта-

цií створеного композиту з полiмолочноT кислоти, гщроксшапатиту та трикальцiй фосфату в умовах пщ шкiряноT iмплантацiT.

Об'ект i методи дослiдження. Об'ектом доош-дження було вивчення репаративно-запальноТ реак-цп на створений композитний бiоматерiал на основi полiмолочноT кислоти.

Експерименти на тваринах були виконаш у вiварiT ХМАПО з додержанням правил гуманного вщношен-ня до експериментальних тварин та асептики згщно «eвропейськоT конвенцп про захист хребетних тварин, що використовуються для дослiдних та шших наукових цшей» та Закону Укра'ши [6,7]. Протокол експериментального дослщження на тваринах було затверджено Ком^етом з бiоетики ХМАПО (протокол № 23 вщ 14.09.17 р.).

Дослщження бiоматерiалу виконано на основi вимог Нацiональних стандартiв УкраTни. Бюлопч-не оцiнювання медичних виробiв. ДСТУ ISO 109936:2004, ISO 10993-1:12004, IDT».

У проведеному нами дослщженш у якост iмплан-тату використаний композитний матерiал на основi L-полiмолочноT кислоти, гiдроксiлапатиту та три-кальцм фосфату у спiввiдношеннi 70:10:20.

Вибiр L-полiмолочноT кислоти (PLLA) було пов'язано з тим, що для ортопедичних iмпланта-^в TT широко використовують, тому що цей матер^ ал збер^ае свою первiсну мiцнiсть довше, нiж полi (D-полiмолочна кислота) PDLA) [12]. Пiдвищити ф^ зико-механiчнi характеристики iмплантатiв можливо шляхом розробки композицмного матерiалу з ви-користанням рiзновидiв керамiчного бiоматерiалу [12,13].

Експеримент було проведено на 15 бших лабора-торних щурах-самцях 6-ти мiс. в^, масою тiла (240 ± 25 г). На спин щура - латерально вщ хребта нижче лопатки робили розтин шюри та вносили iмплантат (композитний бiоматерiал) у виглядi диска (дiаметр 5 мм, висота 2 мм) у змодельований «карман» пщ-шкiряно-жировоT клiтковини щурiв. Рану ушивали шовком.

Дослiджували стан капсули, що формуеться мiж iмплантатом та тканинами, на 30, 90 та 180 добу. Оцшку було проведено за методом Григорьян А., Топоркова А. [3]. Цей метод автори описали для кютки в умовах введення iмплантату, але в наший модиф^ кацп його можливо використати й для оцшки стану капсул мiж iмплантатом та пщшюряно-жировою клiтковиною.

Чим вище буде бал оцшки стану капсули, тим нижчу бюсумюнють мае iмплантований бiоматерiал.

Додатково проведено вимiрювання ширини капсул на дшянках. Вимiри проведено на 3-х дшянках сформованих капсул з використанням програм-ного забезпечення Се^епэ Dimension мiкроскопа Olympus BX63.

Дослщження сформовано^ капсули навколо бю-матерiалу проводили пiсля гiстологiчноT проводки. На першому етапi пiсля фiксацiT в 10% розчиш фор-малiну бiоматерiал видаляли. Матерiал заключали в целощин [8].

Капсули, що утворилися навколо компози^в на основi полiлактидiв, дослщжували гiстологiчним ме-

тодом. Виготовляли пстолопчш зрiзи на спекал ь-ному MiKpoTOMi «Reichert» (товщиною 7-9 мкм) та за-барвлювали гематoксилiнoм та еозином [8].

Результати дослщжень та Ух обговорення

Дослдження реакцп тдшюрно-жироео)' клт-ковини на розроблений б'юматер 'тл.

Спостереження за тваринами. На 7-у добу тсля пщшюряноТ' iмплантацiT полшактиду рани у щуpiв за-гоТлись первинним натягом. На всi теpмiни доош-дження тварини вiльнo пересувалися по кштки та нормально харчувалися.

30 доба. За макроскопчним досл'\дженням iмп-лантат з полшактиду збер^ав характерну форму. Ознак крайовоТ pезopбцiT не виявлено. По периметру вш був оточений капсулою, що мала еластичну консистенцю Набряку, запалення або деструкцп прилеглих тканин не виявлено.

Мiкроскопiчне досл'!дження. Капсула, що оточу-вала iмплантат, мала неpiвнoмipнi контури, склада-лася зi сполучноТ тканини (рис. 1). За аналiзoм uni-тинного складу капсули було виявлено, що в TT складi переважали фiбpoбласти piзнoT форми - вщ окру-глих до довгастих, що свщчить про piзну зpiлiсть. Безпосередньо на дшянках паралельно поверхш iмплантату розташовувалися кoлагенoвi волокна, що формували пучки (рис. 1).

Рис. 1. Мшрофото з гiстологiчного препарату. Капсула зi сполучноГ тканини навколо iмплантату. Колагеновi волокна розташованi паралельно поверхнi iмплантату. Фiбробласти рiзноГ зрiлостi мiж волокнами. Дерма з пухко розташованими колагеновими волокнами.

Гематоксилiн та еозин. Зб. 400.

На деяких дшянках капсули колагеновi волокна формували неупорядковану мережу, серед яких щшьнють кштин була пщвищена. На дшянц контакту капсули з м'язовою тканиною щшьнють фiброблас-тiв також була високою (рис. 2). Поряд з фiброблас-тами в таких дшянках виявлено в невелика кiлькостi лiмфоцити та макрофаги.

М'язова тканина збер^ала характерну оргаш-зацiю, тобто на поперековому зрiзi навколо пучкiв м'язових волокон розташовувалися ядра. Деструк-тивних порушень не виявлено.

Щiльнiсть кровоносних судин була низька. Суди-ни мали вузьк просвiти. Ознак стазу або дiапедезу не виявлено.

Рис. 2. Мшрофото з гiстологiчного препарату. Капсула, що розташована на межi з м'язовою тканиною. Неупорядкована мережа колагенових волокон з високою щiльнiстю кл^ин фiбробластичного диферону та поодинокi лiмфоцити. Гематоксилiн та еозин.

Зб.400.

90 доба. За макроскоп1'чним досл1дженням ви-далений iмплантат з композиту був оточений тонкою капсулою, 36epiraB характерну форму без ознак резорбцп. Вш щiльно прилягав до тканин навколо -м'язовоТ та дерми, як зберiгали характерну макро-скопiчну органiзацiю.

М/кроскоп/чнедосл/дження. Навколо iмплантату з композиту на основi полiмолочноТ кислоти сформована тонкос^нна капсула, ознакою якоТ була рiвно-мiрна товщина (рис. 3). Основу капсули складали зрiли колагеновi волокна, що розташовувалися па-ралельно iмплантованому матерiалу, мiж якими були поодинок кл^ини фiбробластичного диферону, в основному представлен зрiлими фiбробластами.

Ознак фiброзу в м'язовiй тканинi та в дермi не ви-явлено.

180 доба. За макроскоп/чним досл/джен-ням видалений iмплантат з композиту на основi L-полiмолочноТ кислоти, гiдроксiлапатиту та три-кальцiй фосфату був оточений тонкою капсулою. Мали мюце ознаки крайовоТ резорбцiТ iмплантату, однак в цтому вiн зберiгав форму.

За даними л^ератури iмплантати з PLLA розпа-даються пiд впливом гiдролiзу, виробляючи кислоту в якостi промiжного продукту i, нарештi, метаболiзу-ються в вуглекислий газ i воду, а по^м природним шляхом виводяться з оргашзму [1,11], тобто, цей матерiал не шкiдливий для оргашзму.

В шших дослiдженнях виявлено, що полклколщ i полiмолочна кислота, найбтьш поширенi зараз ма-терiали, що бюдеградують, можуть зберкати своТ характеристики протягом мiнiмум 6-8 тижшв, а в проведених нами дослщженнях розроблений композит в основному зберкав форму й на 180 добу. За даними лтератури пщвищити якiснiсть iмплантату можливо шляхом введення в структуру PLLA нано-структурованого CaCO3, що сприяе пщвищенню ме-ханiчних якостей iмплантату [12].

М1'кроскот'чне досл1дження. Капсула навколо композицмного iмплантату сформована сполучною

Рис. 3. Мшрофото з гiстологiчного препарату. Капсула навколо iмплантату. Пучки колагенових волокон. Поодином фiбробласти. Гематоксилiн та еозин. Зб. 400.

Рис. 4. Мшрофото з гiстологiчного препарату. Капсула навколо iмплантату. Пучки колагенових волокон.

Поодинокi фiбробласти. Гематоксилiн та еозин.

Зб. 400.

тканиною з концентричним розташуванням колагенових волокон по його периметру (рис. 4). Щть-нють кл^ин в мiжклiтиннiй речовинi була низькою. Мiж пучками колагенових волокон розташовувалися поодинок фiбробласти.

Було проведено морфометричне дослщження стану капсул навколо iмплантатiв. Середню товщину капсул на термши дослiдження представлено в таблиц! 2.

Виявлено, що вiрогiднi показники товщини капсули навколо композит на основi полiлактиду на 90 та 180 добу мали мюце порiвняно з 30 сутками до-слщжень. Мiж 90 та 180 добою вiрогiдних вщмшнос-тей не встановлено.

При проведены оцшки в балах стану капсул за показниками бюсумюност (табл. 1) визначено, що середшй бал складае 2,6, тобто матерiал мае високi бюсумюш якостi.

Таким чином, створений композит на основi L-полiмолочноí кислоти, пдрокстапатиту та три-кальцiй фостфату у стввщношенш 70:10:20, який

Таблиця 1.

Оцгнка стану капсули мiж iмплантатом та пiдшкiряно-жировою клiтковиною за методом Григорьян А., Топоркова А. [3]

у нашгй модифiкацГГ

Показники, як дослщжують Бали

1. Капсула дуже широка, з високою щтьнютю ^тин, у тому чи^ з лiмфо-макрофагальними еле-ментами та ангюматозом -5

2. Середня ширина капсули з помлрним числом ^тин, головним чином <^броблас-та з помiрно розвитими волокнистими структурами. Колагеновi волокна формують пучки, на дтянках капсули мае мюце |'х роз-шарування -4

3. Сполучнотканинний прошарок середньо'' ширини, мае грубоволокнисту будову, ^тин мало, в основному - зрти фiбробласти -3

4. Вузький сполучнотканинний прошарок -2

1.5. Тяж з витягнутих сполучнотканинних кштин -1

1.6. Сполучнотканинного прошарку немае +1

Таблиця 2.

Товщина (мм) сформованих капсул навколо композитгв на основг полглактиду

1мплантували в п1дшк1рно-жирову кл1тковину, не волод1е токсичною та драт1вливою д1ею на сполуч-ну та прилеглу м'язову тканину. М'язова тканина та зона дерми навколо 1мплантат1в на вс1 термши до-сл1дження мали характерну для норми структур-ну орган1зац1ю. Навколо б1оматер1алу формуеться тонка сполучнотканинна капсула без ознак запа-лення та детриту. На основ! анал1зу показник1в, а саме: товщини капсул, щтьнють кл1тин та 1х фенотипу, наявнють кл1тин запалення, а також клггин, як1 з'являються у раз1 алерг1чно1 дИ б1оматер1алу; упаковки та товщина колагенових волокон, наявност1 кровоносних судин (кап1ляр1в), а також шших по-казник1в, що характеризують б1осум1сн1сть бюмате-р1алу (табл. 1), доведено, що матер1ал мае високу бюсумюнють. На к1нцевий терм1н досл1дження (180 доба) 1мплантат збер1гав форму, однак виявлено невелик! ознаки його деструкцп.

Висновки

1. Розроблений композицмний б1оматер1ал на основ! 1_-пол1молочно1 кислоти, г1дрокс1лапатиту та трикальцм фосфату у сп1вв1дношенн1 70:10:20 е бю-сум1сним, в1н не викликае запального та деструктивного процесу в пщшюрно-жировм кл1тковин1 на термши доогмдження.

2. Навколо бюматер1алу з розробленого композиту на 180 добу формуеться тонка капсула (56,9+7,26) мкм, а за анал1зом показниюв бюсумю-ност1 (2,6) визначено, що в1н мае висок1 бюсумюы якост1.

Перспективи подальших досл1джень. Вивчен-ня перебудови к1стки в умовах 1мплантацИ в дефект створеного композиту на основ! 1_-пол1молочно1 кислоти, гщрокстапатиту та трикальц1й фосфату у сп1в-в1дношенн1 70:10:20.

Термши дослщження (доба) Товщина капсули (мкм)

30 88,9+7,1

90 60,6+8,2 P < 0,05

180 56,9+7,26 P < 0,05

Примгтка. Р - вфопднл в1дм1нност1 стосовно показниюв 30 доби.

.iTepaTypa

1. Biodegradiruemyie implantyi v ortopedii i travmatologii. Nash pervyiy opyit / V.V. Agadzhanyan, A.A. Pronskih, V.A. Demina [i dr.] // Politravma. - 2014. - № 16. - S. 85-93.

2. Biorezorbiruemyie polimeryi v ortopedii i travmatologii / V.A. Radchenko, N.V. Dedukh, S. Malyishkina, L.M. Bengus // Ortopediya, travmatologiya i protezirovanie. - 2006. - № 3.- S. 116-124.

3. Grigoryan A. Problemyi integratsii implantatov v kostnuyu tkan (teoreticheskie aspektyi) / A. Grigoryan, A. Toporkova. - M.: Tehnosfera, 2007. - 128 s.

4. Deduh N.V. Bioindikatsiya materiala na osnove ugleroda v issledovaniyah in vitro i in vivo / N.V. Dedukh, Lu Chzhou, I.V. Vishnyakova // Visnik problem biologiyi ta meditsini. - 2016. - Vip. 3, Tom 1 (131). - S. 82-86.

5. Dedukh N.V. Opredelenie gistotoksichnosti biorezorbiruemyih kompozitov pri implantatsii pod kozhu zhivotnyim / N.V. Deduh // Ukrayinskiy medichniy almanah. - 2006. - № 1. - S. 19-23.

6. Evropeyska konventsiya pro zahist hrebetnih tvarin, scho vikoristovuyutsya dlya doslidnih ta inshih naukovih tsiley. Strasburg, 18 bereznya 1986 roku: ofitsiyniy pereklad [Elektronniy resurs] / Verhovna Rada Ukrayini. - Ofits. veb-sayt. - (Mizhnarodniy dokument Radi Evropi). - Rezhim dostupu do dokumenta: http: zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=994_137.

7. Zakon Ukrayini № 3447-IV vid 21.02.2006 «Pro zahist tvarin vid zhorstokogo povodzhennya» (Stattya 26).

8. Sarkisov D.S. Mikroskopicheskaya tehnika / D.S. Sarkisov, Yu.L. Perov. - M.: Meditsina, 1996. - 542 s.

9. Honinov B.V. Vozmozhnosti primeneniya biodegradiruemyih materialov v travmatologii i ortopedii (obzor literaturyi) / B.V. Honinov, O.N. Sergunin, P.A. Skoroglyadov // Vestnik Rossiyskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. - 2014. - № 1. -S. 20-24.

10. Dhillon M. Bioabsorbable implants in orthopaedics / M. Dhillon, A. Lokesh // Indian J. Orthop. - 2006. - Vol. 40, № 4. - P. 205.

11. MacDonald R.T. Enzymatic Degradability of Poly (lactide): Effects of Chain Stereochemistry and Material Crystallinity / R.T. MacDonald, S.P. McCarthy, R.A. Gross // Macromolecules. - 1996. - Vol. 29, № 23. - P. 7356-7361.

12. Mechanical Properties and Morphology of Poly(l-Lactic acid)/Nano-CaCO3 Composites / J.Z. Liang, J.Z. Liang, D.R. Duan [et al.] // J. Polym. Environ. - 2015. - Vol. 23, № 1. - P. 21-29.

13. Nakamura T. Biodegradation behavior of ultra-high-strength hydroxyapatite / poly (L-lactide) composite rods for internal fixation of bone fracture / T. Nakamura // Biomaterials. - 2000. - Vol. 21, № 9. - P. 889-898.

14. Polylactic Acid (PLA) Controlled Delivery Carriers for BioMedical Applications / B. Tyler, D. Gullotti, A. Mangraviti [et al.] // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2016. - Vol. 15. - URL: http://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0169409X16302113.

15. Sin L.T. Overview of Poly(actic Acid) / L.T. Sin, A.R. Rahmat, W.A. Rahman // In: Handbook of Biopolymers and Biodegradable Plastics: Properties, Processing and Applications // Elsevier. - 2013. - P. 11-54.

РЕАКЦ1Я СПОЛУЧНОТ ТКАНИНИ НА КОМПОЗИТ НА ОСНОВ1 ПОЛ1МОЛОЧНОТ КИСЛОТИ, Г1ДРОКСИАПАТИТУ ТА ТРИКАЛЬЦ1Й ФОСФАТУ

Павлов О. Д., Пастух В. В., Дедух Н. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Резюме. У статп представлен! дан1 експериментального дослщження, виконаного на щурах, за оц1нкою створеного композитного бюматер!алу на основ! пол!молонно! кислоти, гщроксиапатиту i трикальцм фосфату у стввщношены 70:10:20. Виявлено, що композит, який !мплантували в п!дшк!рно-жирову клггковину, не мае токсично! та подразливо! д!! на сполучну i прилеглу м'язову тканину. Навколо бюматер!алу формуеться тонка сполучнотканинна капсула без ознак запалення i детриту. На основ! морфолопчного i морфометрич-ного дослщження зроблено висновок про 6!осум!сн!сть композиту.

Ключовi слова: композитний бiоматерiал на основ! полтактиду, гiдроксиапатиту i трикальцм фосфату, експеримент, щури, п!дшк!рно-жирова клггковина.

РЕАКЦИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ НА КОМПОЗИТ НА ОСНОВЕ ПОЛИМОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ, ГИДРОКСИАППАТИТА И ТРИКАЛЬЦИЙ ФОСФАТА

Павлов А. Д., Пастух В. В., Дедух Н. В.

Резюме. В статье представлены данные экспериментального исследования, выполненного на крысах, по оценке созданного композиционного биоматериала на основе полимолочной кислоты, гидроксиапа-тита и трикальций фосфата в соотношении 70:10:20. Выявлено, что композит, который имплантировали в подкожно-жировую клетчатку, не обладает токсическим и раздражающим действием на соединительную и прилегающую мышечную ткань. Вокруг биоматериала формируется тонкая соединительнотканная капсула без признаков воспаления и детрита. На основе морфологического и морфометрического исследования сделано заключение о биосовместимости композита.

Ключевые слова: композитный биоматериал на основе полилактида, гидроксиаппатита и трикальций фосфата, эксперимент, крысы, подкожно-жировая клетчатка.

REACTION OF CONNECTIVE TISSUE ON COMPOSITE POLY (L-LACTIC) ACID, HYDROXYAPATITE AND TRICALCIUM PHOSPHATE

Pavlov O. D., Pastukh V. V., Dedukh N. V.

Abstract. Artificial and synthetic biomaterials are widely used in various branches of medicine, as well as in orthopedics and traumatology. One of the directions is the use of resorbable biomaterials. To date, polyglycolic and polylactic acid implants are increasingly used. The advantage of such implants is the possibility of their full resorption, which eliminates the need for a repeat operation to remove the device, that is, an additional trauma. However, according to their physico-mechanical characteristics, biodegradable polymeric materials (polylactides and polyglycolids) are inferior to metals, which limits their scope in orthopedics and traumatology. Therefore, one of the areas of development of such biomaterials is the creation of composites on their basis to enhance the fixing qualities.

The purpose of the research was: to determine the morphological peculiarities of tissue rearrangement under conditions of implantation under animal skin of a composite composed of polylactic acid and ceramic biomaterial. Experiments on animals were performed in accordance with the rules of humane attitude towards experimental animals and in conditions of asepsis.

In our study, as an implant, the field L-lactic acid was used with hydroxyapatite and tricalcium phosphate in proportion 70:10:20.

The experiment was conducted on 15 white laboratory male rats, 6 months age, body weight (240 ± 25 g). On the back of the rat - laterally from the spine below the shoulder were a cut of the skin and injected implant (polyethylene composite biomaterial) in the form of a disk (diameter 5 mm, height 2 mm) in a simulated "pocket" subcutaneous fat tissue of rats. The wound was sewn with silk. The state of the capsule formed between the implant and the tissues was studied at 30, 90 and 180 days. The evaluation was carried out by morphological and morphometric methods.

It has been determined that the composite based on polylactide and ceramic biomaterial, which is implanted in the subcutaneous fat, does not have a toxic and irritant effect on the connective and adjacent muscle tissue. A thin connective tissue capsule without signs of inflammation and detritus is formed around the biomaterial. On the basis of the analysis of indicators, namely: thickness of capsules, cell density and their phenotype, the presence of cells of inflammation, as well as cells that appear in the case of allergic action of the biomaterial; the packaging and thickness of collagen fibers, the presence and amount of blood vessels, as well as other indicators characterizing biocompatibility of the biomaterial, it has been proved that the material has high biocompatibility. At the final date of the study (180 days), the implant retained its shape, however, slight signs of its destruction were found.

Keywords: polylactic acid, poly (l-lactic) acid, hydroxyapatite and tricalcium phosphate, experiment, rats, subcutaneous fat.

Рецензент - проф. £рошенко Г. А.

Стаття надшшла 10.10.2017 року

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.