Preview

"Хирургия позвоночника"

Расширенный поиск

СОЗДАНИЕ ТКАНЕИНЖЕНЕРНОГО ЭКВИВАЛЕНТА КОСТНОЙ ТКАНИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ

https://doi.org/10.14531/ss2014.3.77-85

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Анализ экспериментальных образцов тканеинженерного эквивалента костной ткани (ТЭКТ) на основе наноструктурированных биорезорбируемых синтетических полимерных клеточных матриц (БСПКМ) и остеогенных дифференцированных клеток для возмещения дефектов кости.

Материал и методы. Разработаны и получены наноструктурированные БСПКМ, которые послужили основой для создания ТЭКТ. Осуществлен перенос культивируемых клеток на поверхность БСПКМ, изучены закономерности клеточного роста, экспансии, клеточного поведения на поверхности БСПКМ. Выполнено изучение рельефа поверхности и заданных свойств образцов ТЭКТ с использованием методов светооптической, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии.

Результаты. Показана возможность создания экспериментального образца ТЭКТ на основе БСПКМ, который максимально копирует структуру костной ткани на микро- и наноуровне. Поверхность БСПКМ имела дополнительную наноструктурированность из-за нанесения продольных наноканавок, направленную на увеличение адгезивных и остеокондуктивных свойств.

Заключение. Разработана стратегия создания БСПКМ и ТЭКТ, получены экспериментальные образцы, пригодные для дальнейших исследований с целью формирования биодеградируемых имплантатов для нужд травматологии и ортопедии, вертебрологии.

Об авторах

Петр Михайлович Ларионов
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна
Россия


Михаил Анатольевич Садовой
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна
Россия


Александр Геннадьевич Самохин
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна
Россия


Ольга Михайловна Рожнова
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна
Россия


Аркадий Федорович Гусев
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна
Россия


Виктор Яковлевич Принц
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Владимир Александрович Селезнев
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Сергей Владиславович Голод
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Александр Викторович Принц
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Иван Александрович Корнеев
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Александр Иванович Комонов
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова
Россия


Екатерина Владимировна Мамонова
Инновационный медико-технологический центр, Новосибирск
Россия


Юлия Николаевна Малютина
Новосибирский государственный технический университет
Россия


Владимир Андреевич Батаев
Новосибирский государственный технический университет
Россия


Список литературы

1. Внутренняя архитектура кости [Электронный ресурс]. http://www.medical-enc.ru/anatomy/vnutrennyaya-arhitektura-kosti.shtml

2. Деев Р.В., Цупкина Н.В., Бозо И.Я. и др. Тканеинженерный эквивалент кости: методологические основы создания и биологические свойства // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2011. Т. VI. № 1. С. 63-67.

3. Костная ткань [Электронный ресурс]. http://hystology.ru/kostnaja_tkan.html

4. Севастьянов В.И., Перова Н.В., Довжик И.А. Основные принципы подхода к доклинической оценке имплантатов // Технология живых систем. 2009. Т. 6. № 4. С. 10-20.

5. Хенч Л., Джонс Д. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей / Под ред. А.А. Лушниковой. М., 2007.

6. Anselme K, Ponche A, Bigerelle M. Relative influence of surface topography and surface chemistry on cell response to bone implant materials. Part 2: biological aspects. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1487-1507.

7. Biggs MJ, Richards RG, Gadegaard N, et al. The use of nanoscale topography to modulate the dynamics of adhesion formation in primary osteoblasts and ERK/MAPK signalling in STRO-1+ enriched skeletal stem cells. Biomaterials. 2009; 30: 5094-5103. doi: 10.1016/j.biomaterials.2009.05.049.

8. Cai Y, Liu P, Tang R. Recent patents on nano calcium phosphates. Recent Patents on Materials Science. 2008; 1: 209-216.

9. Dalby MJ, Macintyre A, Roberts JN, et al. Nanoporous titanium substrates for osteogenesis. Nanomedicine (Lond). 2012; 7: 19.

10. Kingham EJ, Tsimbouri PM, Gadegaard N, et al. Nanotopography induced osteogenic differentiation of human stem cells. Bone. 2011; 48: S108-S109. doi: 10.1016/j.bone.2011.03.177.

11. Martins AM, Alves CM, Kasper FK, et al. Responsive and in situ-forming chitosan scaffolds for bone tissue engineering applications: an overview of the last decade. J Mater Chem. 2010; 20: 1638-1645. doi: 10.1039/B916259N.

12. McNamara LE, Sjöström T, Burgess K, et al. Characterisation of mesenchymal stem cell responses to titanium nanopillars for orthopaedic applications. Eur Cell Mater. 2011; 22(Suppl 2): 7.

13. Morris HL, Reed CI, Haycock JW, et al. Mechanisms of fluid-flow-induced matrix production in bone tissue engineering. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1509-1521.

14. Navarro M, Planell JA. Composite scaffolds for bone tissue regeneration. In: Wiley Encyclopedia of Composites. 2011: 1-14.

15. Ponche A, Bigerelle M, Anselme K. Relative influence of surface topography and surface chemistry on cell response to bone implant materials. Part 1: physico-chemical effects. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1471-1486.

16. Smith IO, Liu XH, Smith LA, et al. Nanostructured polymer scaffolds for tissue engineering and regenerative medicine. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2009; 1: 226-236. doi: 10.1002/wnan.26.

17. Special Issue on Bone Tissue Engineering. Proc Inst Mech Eng H: Journal of Engineering in Medicine. 2010; 224: 1329-1566.

18. Tanner KE. Bioactive composites for bone tissue engineering. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1359-1372.

19. Tare RS, Kanczler J, Aarvold A, et al. Skeletal stem cells and bone regeneration: translational strategies from bench to clinic. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1455-1470.

20. Thompson MS, Epari DR, Bieler F, et al. In vitro models for bone mechanobiology: applications in bone regeneration and tissue engineering. Proc Inst Mech Eng H. 2010; 224: 1533-1541.

21. Willie BM, Petersen A, Schmidt-Bleek K, et al. Designing biomimetic scaffolds for bone regeneration: why aim for a copy of mature tissue properties if nature uses a different approach? Soft Matter. 2010; 6: 4976-4987. doi: 10.1039/C0SM00262C.

22. Zhang L, Webster TJ. Nanotechnology and nanomaterials: promises for improved tissue regeneration. Nano Today. 2009; 4: 66-80. doi: 10.1016/j.nantod.2008.10.014.

23. Zorlutuna P, Annabi N, Camci-Unal G, et al. Microfabricated biomaterials for engineering 3D tissues. Adv Mater. 2012; 24: 1782-1804.


Для цитирования:


Ларионов П.М., Садовой М.А., Самохин А.Г., Рожнова О.М., Гусев А.Ф., Принц В.Я., Селезнев В.А., Голод С.В., Принц А.В., Корнеев И.А., Комонов А.И., Мамонова Е.В., Малютина Ю.Н., Батаев В.А. СОЗДАНИЕ ТКАНЕИНЖЕНЕРНОГО ЭКВИВАЛЕНТА КОСТНОЙ ТКАНИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТРАВМАТОЛОГИИ И ОРТОПЕДИИ. "Хирургия позвоночника". 2014;(3):77-85. https://doi.org/10.14531/ss2014.3.77-85

For citation:


Larionov P.M., Sadovoy M.A., Samokhin A.G., Rozhnova O.M., Gusev A.F., Prinz V.Y., Seleznev V.A., Golod S.V., Prinz A.V., Korneev I.A., Komonov A.I., Mamonova E.V., Malyutina Y.N., Bataev V.A. CREATION OF TISSUE-ENGINEERED LIVING BONE EQUIVALENT AND PROSPECTS FOR ITS APPLICATION IN TRAUMATOLOGY AND ORTHOPAEDICS. Hirurgiâ pozvonočnika (Spine Surgery). 2014;(3):77-85. (In Russ.) https://doi.org/10.14531/ss2014.3.77-85

Просмотров: 73


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1810-8997 (Print)
ISSN 2313-1497 (Online)