Вплив гідрофільної поверхні SOI на ранні етапи остеоінтеграції

/ Сокьон Кім (Su-Kyoung Kim), Ілсок Чан (Il-Seok Jang), Чутон Сон (Ju-Dong Song), Тхегван Ом (Tae Gwan Eo) / 

Введення
За дослідженнями, топографія поверхні титанових імплантатів є важливим фактором, що впливає на процес остеоінтеграції. Було втановлено, що титанові імплантати з модифікованою гідрофільною мікрошорховатою поверхнею характеризуються прискореною остеоінтеграцією у порівнянні з імплантатами зі звичайною
мікрошорховатою поверхнею.

Ціль
Мета цього дослідження - перевірка гіпотези, згідно з якою поверхня SOI забезпечує швидшу остеоінтеграцію імплантатів у порівнянні з поверхнею SA.

Матеріали та методи
В рамках дослідження використовували титанові імплантати довжиною 8,5 мм та діаметром 3,5 мм з поверхнею, що пройшла піскоструминну обробку та травлення кислотою. На поверхню частини імплантатів нанесли спеціальне гідрофільне покриття. Імплантати встановлювали в великогомілкову кістку карликовим свиням.
Для оцінки якості остеоінтеграції проводили тест на зворотне вигвинчування. Остеогенез в області імплантатів через 16 днів після їх установки оцінювали за допомогою мікрокомп'ютерної томографії.

Результати
Для надання гідрофільних властивостей гідрофобній поверхні SA та збереженню цих властивостей, на неї наносили спеціальне покриття. Адсорбція протеїнів та остеобластів до поверхні імплантату на ранніх етапах остеоінтеграції була більш вираженою в області імплантатів з поверхнею SOI у порівнянні з поверхнею SA.
Зусилля, що необхідне для вигвинчування імплантатів через 16 днів після їх установки, було на 30-50% вище у групі SOI у порівнянні з SA.

Мал. 1. Гідрофільні властивості і адсорбція білків крові до поверхні титанового імплантату із спеціальним покриттям

Мал. 2. Формування кров'яного згустку на поверхні титанового імплантату із спеціальним гідрофільним покриттям

Мал. 3. Адгезія остеобластів та їх розподіл на поверхні з гідрофільним покриттям (SOI)

Мал. 4. Вплив гідрофільного покриття (SOI) на якість остеоінтергації та формування нової кісткової тканини в області імплантатів, встановлених карликовим свиням

Результати
Для активації поверхні SA та її перетворення у поверхню SOI на титанові імплантати наносили спеціальне покриття, що має гідрофільні властивості та сприяє їх збереженню. Адсорбція протеїнів та остеобластів до імплантату на ранніх етапах загоєння була значно більш вираженою в області імплантатів з поверхнею SOI у порівнянні з імплантатами з поверхнею SA. Зусилля, необхідне для вигвинчування імплантату через 16 днів загоєння, було на 30-50% вищим для імплантатів SOI у порівнянні з імплантатами SA.