Medical-biological studies of artificial biomaterials for orthopaedics and traumatology

Authors

  • Svitlana Malyshkina
  • Ninel Dedukh

DOI:

https://doi.org/10.15674/0030-59872010293-100

Keywords:

artificial biomaterials, cytological, histological, morphometrical methods

Abstract

On the basis of their own researches and scientific information, the authors present a methodological approach to the medical-biological assessment of artificial biomaterials for orthopaedics, traumatology and dentistry with use of a complex of methods of examination in vitro in cell cultures and in experiments on animals. The above methods make it possible to characterize osteointegrative, osteoconductive and osteoinductive properties of biomaterials as well as biodegradation, rather than to reveal only presence or absence of biocompatibility and cytotoxicity of biomaterials, thereby enabling medical specialists to use biomaterials differentially.

References

  1. Визначення гістотоксичності полімерів медичного призначення з використанням тканинної культури [Текст] / Н.А. Галатенко, В.П. Яценко, Г.О. Пхакадзе, Т.Е. Ліпатова // Доповіді Академії наук УРСР (Серія Б. Геологічні, хімічні та біологічні науки). — 1982. — № 9. — С. 52–59.
  2. Пористый гидроксилапатит — материал для замещения кости в участках скелета с различной физиологической нагрузкой [Текст] / Н.В. Дедух, Н.А. Ашукина, С.В. Малышкина и др. // Ортопед. травматол. — 2006. — № 1. — С. 9–14.
  3. Європейська конвенція про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей. Страсбург, 18 березня 1986 року: офіційний переклад [Електронний ресурс] / Верховна Рада України. — Офіц. веб-сайт. — (Міжнародний документ Ради Європи). Режим доступу до документа: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=994_137.
  4. Иванова Л. А. Методика исследования костной ткани путем поляризационной микроскопии [Текст]: мат. школы «Биология опорно-двигательного аппарата». — Харьков, 1992. — С. 34–37.
  5. Карлов А. В. Зависимость процессов репаративного остеогенеза от поверхностных свойств имплантатов для остеосинтеза [Текст] / А. В. Карлов, И. А. Хлусов // Гений ортопед. — 2003. — № 3. — С. 46–51.
  6. Керамопластика в ортопедии и травматологии [Текст] / А. А. Корж, Г. Х. Грунтовский, Н. А. Корж, В.Т. Мыхайлив. — Львов, Свит, 1992. — 112 с.
  7. Имплантационные материалы и остеогенез [Текст] / Н. А. Корж, В. А. Радченко, С.В. Малышкина, Л.А. Кладченко // Ортопед. травматол. — 2003. — № 1. — С. 41–47.
  8. Имплантационные материалы и остеогенез. Роль биологической фиксации и остеоинтеграции в реконструкции кости [Текст] / Н. А. Корж, С. В. Малышкина, Л. А. Кладченко, И. Б. Тимченкo // Ортопед. травматол. — 2005. — № 4. — С. 118–127.
  9. Остеоинтеграция имплантатов из циркония и титана в эксперименте [Текст] / О. Б. Кулаков, А. А. Докторов, С. В. Дьякова и др. // Морфология. — 2005. — Т. 127, № 1. — С. 52–55.
  10. Малишкіна С. В. Біосумісність та цитотоксичність композиту на основі полілактиту [Текст] / С. В. Малишкіна // Укр. морфол. альманах. — 2006. — № 1. — С. 47–50.
  11. Малишкіна С. В. Вплив вікових змін остеогенного потенціалу щурів на кісткоутворення при імплантації гідроксилапатитної кераміки [Текст] / С. В. Малишкіна, О. А. Нікольченко // Медицина и ... — 2008. — №3 (21). — С. 79–84.
  12. Малишкіна С.В. Цитологічні особливості мікрооточення кальційфосфатної кераміки при імплантації у кістку [Текст] / С.В. Малишкіна // Вісник Білоцерківського держ. аграрного ун-ту. — 2000. — Вип. 14. — С. 119–125.
  13. Малишкіна С. В. Порівняльний аналіз остеорепаративного процесу у зонах імплантації композитів на основі полімерів з різним вмістом трикальційфосфату та гідроксилапатиту [Текст] / С. В. Малишкіна, Л. М. Бенгус, І. О. Батура // Медицина и… — 2007. — № 2 (17). — С. 45–48.
  14. Методические рекомендации по криоконсервированию и цитологическому контролю качества культур клеток и фрагментов ткани [Текст]. — Харьков: НИИ экспериментальной ветеринарии. — 1981. — 27 с.
  15. Методические рекомендации по получению, культивированию и использованию в научных и производственных ветеринарных лабораториях первичных, перевиваемых и диплоидных культур клеток живого происхождения [Текст]. — М, 1978. — 30 с.
  16. Про захист тварин від жорстокого поводження : Закон України № 3447-IV вiд 21.02.2006 р. [Електронний ресурс] / Верховна Рада України. — Офіц. веб-сайт. — Режим доступу до документа: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=3447-15.
  17. Филиппенко В. А. Структурные характеристики и бактерицидные свойства гидроксилапатита, обогащенного серебром [Текст] / В. А. Филиппенко, C. В. Малышкина, М. Фархан и др. // Ортопед. травматол. — 2000. — № 4. — С. 50–55.
  18. Фриденштейн А.Я. Индукция костной ткани и остеогенные клетки-предшественники [Текст] / А.Я. Фриденштейн, К.С. Лалыкина. — М.: Медицина, 1973. — 224 с.
  19. Albrektsson T. Osteoinduction, osteoconduction and osseointegration [Text] / T. Albrektsson, C. Johansson // Eur. Spine J. — 2001. — № 10. — P. 96–101.
  20. Anselme K. Osteoblast adhesion on biomaterials [Text] / K. Anselme // Biomaterials. — 2000. — № 21. — P. 667–681.
  21. CytocompatilityofTi-6Al-4V and Ti-5Al-2.5 Fealloys according to three surface treatments, using human fibroblasts and osteoblasts [Text] / K. Bordji , J. Jouzeau, D. Mainard et al. // Biomaterials. — 1996. — Vol. 17. — P. 929–940.
  22. Earlyosteoinduction in calciumphosphate ceramics in various species [Text] / W. Chen, S. Qu, Z. Eang et al.: Firth World biomaterials congress, 1996. — P. 120–121.
  23. DuguyN. Biomaterials and osseous regeneration [Text] / N. Duguy, H. Petite, E. Arnaud // Ann. Chir. Plast. Esthet. — 2000. — Vol. 45, № 3. — P. 364–376.
  24. Interactions between cells and titanium surfaces [Text] / E. Eisenbarth, D. Velten, K. Schenk-Meuser et al. // Biomolecular Eng. — 2002. — № 19. — P. 243–249.
  25. Johnson H. J. Biocompatibilitytest procedures for materials evaluation in vitro II. Objective methods oftoxicity[Text] / H. J. Johnson, S. J. Northup, P. A. Seagraves // J. Biomed. Med. Res. — 1995. — Vol. 19. — P. 489–611.
  26. Resorbable bioceramics based on stabilized calcium phosphates [Text] / S. Langstaff, M. Sayer, T.J. Smith et al. // Biomaterials. — 1999. — Vol. 20, № 18. — P. 1727–1741.
  27. Lee T.M. Attachment and proliferation ofneonatal rat calvarial osteoblasts on Ti6Al4V: effect ofsurface chemistries ofthe alloy[Text] / T.M. Lee, E. Chang, C.Y. Yang // Biomate-rials. — 2004. — Vol. 25, № 1. — P. 23–32.
  28. In vitro MC3T3 osteoblast adhesion with respect to surface roughness ofTi6Al4V substrates [Text] / P. Linez-Bataillon, F. Monchau, M. Bigerelle, M. Hildebrand // Biomolecular Eng. — 2002. — № 19. — P. 133–141.
  29. Hydroxyapatite-ceramic for luxta-articular implantation [Text] / N. M. Meenen, J. F. Osborn, M. Dallek, K. Donath // J. Materials Science: Materials In Medicine — 1992. — № 3 — P. 345–351.
  30. Montanaro L. Nanostrustured materials for inhibition ofbacterial adhesion in orthopedic implants: a minireview [Text] / L. Montanaro, D. Campoccia, C.R. Arciola // Int. J. ArtifOrgans. — 2008. — Vol. 31, № 9. — P. 771–776.
  31. Ripamonti U. Osteinduction in porous hydroxyapatite implanted in heterotopic sites ofdifferent animal models [Text] / U. Ripamonti // Biomaterials. — 1996. — № 17. — P. 31–35.
  32. Ruhaimi K. A. Bone graft substitutes: Acomparative qualitative histologic review ofcurrent osteoconductive grafting materials [Text] / K. A Ruhaimi // Int J Oral Maxillofac Implants. — 2001. — Vol. 16, № 1 — P. 105–113.
  33. Hydroxyapatite — glass composite as a bone substitute in large metaphyseal cavities in rabbits [Text] / E. A. Suominen, A. J. Aho, J. Juhanoja, A. Yli-Urpo // Intern. Orthop. — 1995. — Vol. 19. — P. 167–173.
  34. Vaccaro A. R. The role ofthe osteoconductive scaffold in syntetic bone graft / A.R. Vaccaro // Orthopedics. — 2002. — Vol. 25, № 5. — P. 571–578.

Downloads

How to Cite

Malyshkina, S., & Dedukh, N. (2010). Medical-biological studies of artificial biomaterials for orthopaedics and traumatology. ORTHOPAEDICS TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS, (2), 93–100. https://doi.org/10.15674/0030-59872010293-100

Issue

No. 2 (2010)

Section

DIGESTS AND REVIEWS

License

Copyright (c) 2014 Svitlana Malyshkina, Ninel Diedukh

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The authors retain the right of authorship of their manuscript and pass the journal the right of the first publication of this article, which automatically become available from the date of publication under the terms of Creative Commons Attribution License, which allows others to freely distribute the published manuscript with mandatory linking to authors of the original research and the first publication of this one in this journal.

Authors have the right to enter into a separate supplemental agreement on the additional non-exclusive distribution of manuscript in the form in which it was published by the journal (i.e. to put work in electronic storage of an institution or publish as a part of the book) while maintaining the reference to the first publication of the manuscript in this journal.

The editorial policy of the journal allows authors and encourages manuscript accommodation online (i.e. in storage of an institution or on the personal websites) as before submission of the manuscript to the editorial office, and during its editorial processing because it contributes to productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of the published manuscript citation (see The Effect of Open Access).