ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ЦИТОТОКСИЧНОСТІ ТА БІОСУМІСНОСТІ МОДИФІКОВАНИХ ПОВЕРХОНЬ ТИТАНОВИХ ІМПЛАНТАТІВ НА КУЛЬТУРІ ФІБРОБЛАСТІВ ЛЮДИНИ IN VITRO
DOI:
https://doi.org/10.11603/2311-9624.2025.4.15966Ключові слова:
остеосинтез, виростковий відросток, Ti-6Al- 4V, діоксид титану, цитоток- сичність, фібробласти, МТТ- тест, біосумісність.Анотація
Ефективність остеосинтезу виросткового відростка нижньої щелепи значною мірою залежить від біосумісності поверхні імплантату з оточуючими мʼякими тканинами. Пошук оптимальної модифікації титанових конструкцій для профілактики запальних ускладнень залишається актуальним завданням сучасної хірургії. Мета дослідження – провести порівняльну оцінку цитотоксичного впливу та біосумісності зразків титанового сплаву Ti-6Al-4V з різними типами модифікації поверхні на культуру шкірних фібробластів людини в умовах in vitro для обґрунтування вибору конструкцій при остеосинтезі виросткового відростка. Матеріали та методи. Досліджено 20 зразків титанових дисків, розподілених на 4 групи: поліровані та оброблені піскоструминним методом, з покриттям TiO2 та без нього. Як біологічну модель використано первинну культуру фібробластів шкіри людини. Життєздатність клітин оцінювали за допомогою МТТ-тесту через 72 години культивування, морфологію – методом фазово-контрастної мікроскопії. Статистичний аналіз включав t-критерій Стьюдента, p<0,05. Результати досліджень та їх обговорення. Встановлено, що всі типи досліджуваних поверхонь не виявляють вираженої цитотоксичності: життєздатність клітин у всіх групах перевищувала 94% порівняно з контролем. Найвищі показники біосумісності зафіксовані у групі полірованих зразків без покриття 99,7 ± 0,5% та з покриттям TiO2 – 98,2 ± 1,2%. Водночас, у групах з піскоструминною обробкою виявлено феномен емісії мікрочастинок титану в культуральне середовище, що є потенційним фактором ризику розвитку асептичного запалення в мʼяких тканинах. Висновки. Для остеосинтезу в ділянці виросткового відростка, де критичним є контакт імплантату з рухомими м’якими тканинами (фасціями, суглобовою капсулою), перевагу слід надавати конструкціям з полірованою поверхнею без, або з модифікованим покриттям TiO2, які забезпечують максимальну біоінертність та відсутність емісії мікрочастинок.
Посилання
Boffano P., Kommers S.C., Karagozoglu K.H., et al. Aetiology of maxillofacial fractures: a review of published studies during the last 30 years. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2014. Vol. 52(10). P. 901–906. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2014.08.007
Al-Moraissi E.A., Ellis E. 3rd. Surgical treatment of adult mandibular condylar fractures provides better outcomes than closed treatment: a systematic review and meta-analysis. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2015. Vol. 73(3). P. 482–493. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.joms.2014.09.027
García-Guerrero I., Ramírez J.M., Gómez de Diego R., Martinez-Gonzalez J.M., Poblador M.S., Lancho J.L., et al. Complications in the treatment of mandibular condylar fractures: Surgical versus conservative treatment. Annals of Anatomy. 2018. Vol. 216. P. 60–68. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.aanat.2017.10.007
Gilardino M.S., Chen E., Bartlett S.P. Choice of Internal Rigid Fixation Materials in the Treatment of Facial Fractures. Craniomaxillofacial Trauma & Reconstruction. 2009. Vol. 2, (1). P. 49–60. DOI: https:// doi.org/10.1055/s-0029-1202591
Anyanechi C.E. Temporomandibular joint ankylosis caused by condylar fractures: a retrospective analysis of cases at a Nigerian teaching hospital. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology. 2015. Vol. 27(5). P. 605–608. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.ijom.2015.05.003
Rompen E., Domken O., Degrange M., Teughels W., Lamy M. The effect of material characteristics, of surface topography and of implant components and connections on soft tissue integration: a literature review. Clinical Oral Implants Research. 2006. Vol. 17(2). P. 55–67. DOI: https://doi.org/10.1111/ j.1600-0501.2006.01367.x
Choi S.H., Jang Y.S., Jang J.H., Bae T.S., Lee S.J., Lee M.H. Enhanced antibacterial activity of titanium by surface modification with polydopamine and silver for dental implant application. Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials. 2019. Vol. 17(3). DOI: https://doi.org/ 10.1177/2280800019847067
Ravanetti F., Chiesa R., Ossiprandi M.C., Gazza F., Farina V., Martini F.M., et al. Osteogenic response and osteoprotective effects in vivo of a nanostructured titanium surface with antibacterial properties. Journal of Materials Science: Materials in Medicine.2016. Vol. 27(3). P. 52. DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-015-5661-6
Elias C.N., Lima J.H.C., Valiev R., Meyers M.A. Biomedical applications of titanium and its alloys. JOM. 2008. Vol. 60(3). P. 46–49. DOI: https://doi.org/10.1007/ s11837-008-0031-1
Li Y., Yang Y., Li R., Tang X., Guo D., Qing Y., Qin Y. Enhanced antibacterial properties of orthopedic implants by titanium nanotube surface modification: a review of current techniques. International Journal of Nanomedicine. 2019. Vol. 14. P. 7217–7236. DOI: https://doi.org/10.2147/ IJN.S216175
Freshney R.I. Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications. 7th ed. Hoboken, NJ : Wiley-Blackwell, 2016. 746
Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. Journal of Immunological Methods. 1983. Vol. 65(1-2). P. 55–63. DOI: https://doi.org/10.1016/ 0022-1759(83)90303-4
ISO 10993-5:2009. Biological evaluation of medical devices – Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity. – Geneva : ISO, 2009.
Frisken K.W., Dandie G.W., Lugowski S., Jordan G. A study of titanium release into body organs following the insertion of single threaded screw implants into the mandibles of sheep. Australian Dental Journal. 2002. Vol. 47(3). P. 214–217. DOI: https://doi.org/ 10.1111/j.1834-7819.2002.tb00331.x
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
