Влияние формируемых на поверхности используемого в имплантологии титана нанотрубок из TiO2 на пролиферативную и секреторную активность фибробластов



Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В настоящее время самыми распространенными металлическими материалами в медицине являются титан и его сплавы. По сравнению с другими металлами титан имеет ряд преимуществ, которые включают биосовместимость, хорошие механические характеристики и устойчивость к коррозии. Цель данной работы: оценка пролиферативной и секреторной активности фибробластов человека на титане с нанотрубчатой поверхностью, а также уровня отложения на ней коллагена и неколлагеновых белков. Эксперименты выполняли с 2 линиями фибробластов, выделенных из фрагментов кожи 2 доноров. Фибробласты культивировали на поверхности дисков анодированного и необработанного титана, а также на культуральном пластике. результаты анализировали на 3, 5, 7 и 9 сут. из расчета 6 образцов для каждого типа поверхности в каждой временной точке. Количество клеток на поверхностях оценивали по количеству ядер, окрашенных DAPI. Концентрацию IL-6, IL-8/CXCL8 и проколлагена I определяли методом иммуноферментного анализа, количество адгезированных на исследуемых поверхностях коллагена и неколлагеновых белков - по уровню связывания красителей Sirius Red и Fast Green, соответственно. результаты эксперимента позволяют предполагать, что модификация поверхности имплантата нанотрубками не будет приводить к стимуляции формирования фиброзной капсулы при его интеграции в костную ткань. Однако наблюдаемое на анодированной поверхности повышенное количество секретируемого хемокина IL-8/CXCL8, являющегося аттрактором нейтрофилов, может рассматриваться как предпосылка к усилению воспалительной реакции при имплантации материала с обработанной поверхностью и требует дальнейшего изучения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ф. А Фадеев

Институт медицинских клеточных технологий

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

Ю. Я Хрунык

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина; Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

С. В Беликов

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

Д. В Луговец

Институт медицинских клеточных технологий

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

О. В Губаева

Институт медицинских клеточных технологий

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

С. Л Леонтьев

Институт медицинских клеточных технологий

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

С. В Сазонов

Институт медицинских клеточных технологий

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

А. А Попов

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: fdf79@mail.ru
Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Civantos A., Martinez-Campos E., Ramos V. et al. Titanium Coatings and Surface Modifications: Toward Clinically Useful Bioactive Implants. ACS Biomater. Sci. Eng. 2017; 3: 1245-61.
  2. Jemat A., Ghazali M.J., Razali M. et al. Surface Modifications and Their Effects on Titanium Dental Implants. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 791725.
  3. Escadaa A.L., Nakazatoa R.Z., Claroa A.P. Influence of Anodization Parameters in the TiO2 Nanotubes Formation on Ti-7.5Mo Alloy Surface for Biomedical Application. Materials Research 2017; 20(5): 1282-90.
  4. Фадеев Ф.А., Хрунык Ю.Я., Беликов С.В. и др. Адгезия фибробластов кожи человека на модифицированном для применения в имплантологии титане с анодированным нанотрубчатым покрытием. Доклады академии наук 2019; 486(1): 123-6.
  5. Gittens R.A., Olivares-Navarrete R., Schwartz Z. et al. Implant Osseointegration and the Role of Microroughness and Nanostructures: Lessons for Spine Implants. Acta Biomater. 2014; 10(8): 3363-71.
  6. Akilbekova D., Bratlie K.M. Quantitative Characterization of Collagen in the Fibrotic Capsule Surrounding Implanted Polymeric Microparticles through Second Harmonic Generation Imaging. PLoS One 2015; 10(6): e0130386.
  7. Lavenus S., Louarn G., Layrolle P. Nanotechnology and Dental Implants. Int. J. Biomater. 2010; 2010: 915327.
  8. Khullar D., Duggal N., Kaur S. Nanotechnology: An upcoming frontier in implant dentistry. Saint. Int. Dent. J. 2015; 1: 86-90.
  9. Фадеев Ф.А., Улитко М.В., Луговец Д.В. и др. Оптимизация технологии культивирования дермальных фибробластов для терапевтических целей с помощью роботизированной станции. Гены и клетки 2016; IX(3): 108-12.
  10. Rolfe B.E., Mooney J.S., Zhang B. et al. The Fibrotic Response to Implanted Biomaterials: Implications for Tissue Engineering. In: D. Eberli, editor. Regenerative Medicine and Tissue Engineering - Cells and Biomaterials. London: Intech Open; 2011. p. 551-68
  11. Das K., Bose S., Bandyopadhyay A. TiO2 nanotubes on Ti: Influence of nanoscale morphology on bone cell-materials interaction. J. Biomed. Mat. Res. A 2009; 90(1): 225-37.
  12. Su E.P., Justin D.F., Pratt C.R. et al. Effects of titanium nanotubes on the osseointegration, cell differentiation, mineralisation and antibacterial properties of orthopaedic implant surfaces. Bone Joint J. 2018; 100-B(1 Supple A): 9-16.
  13. Smith B.S., Yoriya S., Johnson T. et al. Dermal fibroblast and epidermal keratinocyte functionality on titania nanotube arrays. Acta Biomater. 2011; 7(6): 2686-96.
  14. Lin S.P., Huang S.Y., Chen S.F. et al. Investigation of the interfacial effects of small chemical-modified TiO2 nanotubes on 3T3 fibroblast responses. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014; 6(15): 12071-82.
  15. Hazan R., Sreekantan S., Khalil A.A. et al. Surface Engineering of Titania for Excellent Fibroblast 3T3 Cell-Metal Interaction. Journal of Physical Science 2009; 20(1): 35-47.
  16. Wei H., Wu S., Feng Z. et al. Increased fibroblast functionality on CNN2-loaded titania nanotubes. Int. J. Nanomedicine 2012; 7: 1091-100.
  17. Aumailley M., Krieg T., Razaka G. et al. Influence of cell density on collagen biosynthesis in fibroblast cultures. Biochem. J. 1982; 206(3): 505-10.
  18. Barnes T.C., Anderson M.E., Moots R.J. The Many Faces of Interleukin-6: The Role of IL-6 in Inflammation, Vasculopathy, and Fibrosis in Systemic Sclerosis. International Journal of Rheumatology 2011; 2011: 721608.
  19. Quabius E.S., Ossenkop L., Harder S. et al. Dental implants stimulate expression of Interleukin-8 and its receptor in human blood-An in vitro approach. J. Biomed. Mater. Res. Part B 2012; 100B: 1283-8.
  20. Kusakawa Y., Yoshida E., Hayakawa T. Protein Adsorption to Titanium and Zirconia Using a Quartz Crystal Microbalance Method. Biomed. Res. Int. 2017; 2017: 1521593.
  21. Yang Y., Cavin R., Ong J.L. Protein adsorption on titanium surfaces and their effect on osteoblast attachment. J. Biomed. Mater. Res. A 2003; 67(1): 344-9.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2019



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах