CC BY
11
Научные стремления. Выпуск 22
В.В. Казбанов4, А.А. Гайдаш1, Н.М. Чекан2, В.К. Крутько3, Н.А. Михайлова1, М.И. Блинова1, О.Н. Мусская3, С.А. Александрова1, П.Н. Копелев1, К.В. Скроцкая5, А.В. Юхневич5 СТРУКТУРА ОСТЕОИДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ НА ТИТАНОВЫХ НАНОТРУБКАХ, ДОПИРОВАННЫХ АМОРФИЗИРОВАННЫМ ГИДРОКСИАПАТИТОМ В УСЛОВИЯХ IN VITRO
ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург 2ГНУ «Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси», Беларусь; 3ГНУ «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси», Беларусь; 4ГУ «Республиканский научно-практический центр детской хирургии», Беларусь; 5Белорусский Государственный университет, Институт физико-химических проблем, Беларусь;
Введение. Основным мотивов возможного применения нанотубулярных покрытий является локальное концентрированые метаболитов в перимплантной зоне с целью корректировки остеогенеза и подавления воспаления. Одним из модуляторов остеогенеза являются аморфизированные кальций фосфаты, состав и структура которых схожи с биоапатитом. Цель - изучить цитосовместимость и особенности остеогенеза на титановых матрицах с нанотрубками допирован-ных аморфизированным гидроксиапатитом.
Материал и методы. В условиях in vitro на титановых матрицах (ВТ6) электрохимически покрытых нанотрубками (TiO2) и допированных методом иммерсионного наполнения аморфизированным кар-бонатгидроксиапатитом [Ca10(PO4)3(CO3)3(OH)2] культивировали на протяжении 14 суток мультипо-тентные мезенхимные стромальные клетки костного мозга новорожденного кролика в ростовой (аМЕМ) и дифференцировочной средах (StemPro Osteogenesis Differentiation Kit) с добавлением в качестве органической подложки геля из коллагена I типа. Морфологические исследования выполнены сканирующей электронной микроскопией.
Результаты. По данным СЭМ нанотрубки представлены полыми структурами диаметром до 50 нм, торцами обращенных преимущественно вверх. В трубках выявляются частицы кальций фосфатов, вырастающие из просветов в виде ветвящихся нанокристаллитов. Основная часть клеток проявляет морфологические признаки жизнеспособности (адгезия, наличие ядер с
ядрышками, целостность цитоплазмы и тонофибрилл, способность к синтезу матриксных везикул) и диф-ференцировки в остеогенном направлении (отростча-тая форма и формирование пластинчатых структур). Характерными органотипическими структурами являются костные пластинки и трабекулоподобные образования. Пластинки приставляют собой компактизиро-ванные коллагеновые фибриллы, склеенные в плоские ламеллы, которые расположены на верхнебоковых поверхностях клеток, имеют отверстия в центре и окружены матриксными пузырьками. Вышеприведенные морфологические особенности пластинчатых структур идентичны таковым костных пластинок, формирующихся на поверхностях остеобластов в зоне регенерации костной ткани в условиях in vivo. Неорганическая фаза матриксных пузырьков образована сильно пересыщенными кальций фосфатами. Диаметр пузырьков внутри клеток колеблется в пределах 1-3 мкм и в цитоплазме они направленно мигрируют в сторону формирующих костных пластинок, местами выстраиваясь в цепочечные структуры. За пределами клеток пузырьки сливаются с образованием сфероидов диаметром до 6-8 мкм. Трабекулоподобные структуры - это плотные вытянутые костные пластинки, отделившиеся от клеток и склонные к сцеплению на оконечностях с формированием сетевидных комплексов.
Заключение. Оксид титановые нанотубуляр-ные покрытия допированные аморфизированным карбонатгидроксиапатитом обладают остеоиндуктив-ными свойствами.
